本文關(guān)鍵詞：高硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化及硅聚合沉淀行為研究

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【摘要】：高硅氧化鋅礦是重要的煉鋅資源,采用常規(guī)濕法煉鋅工藝處理時,以異極礦、硅鋅礦等形態(tài)存在的酸溶硅大量溶出易形成膠態(tài)硅,嚴(yán)重影響浸出礦漿的過濾性能并增加金屬鋅的損失。前期研究表明：水熱酸轉(zhuǎn)化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)酸溶硅的沉淀并將其轉(zhuǎn)化成易于沉淀過濾的二氧化硅。本文開展了純高硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化實驗研究,探究了礦漿過濾性能的影響因素,并對純硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化過程中二氧化硅的聚合沉淀行為及形核過程進(jìn)行了研究。獲得結(jié)論如下：(1)純異極礦和純硅鋅礦的水熱酸轉(zhuǎn)化實驗研究表明：在溫度120℃,液固比10,硫酸濃度0.83mol/L,平均粒徑55μm,攪拌轉(zhuǎn)速600 rpm,浸出時間30 min的工藝條件下,純異極礦鋅的浸出率達(dá)96%以上,二氧化硅轉(zhuǎn)化率大于92%,浸出渣為無定形沉淀；在溫度120℃,液固比10,硫酸濃度0.88mol/L,平均粒徑55μm,攪拌轉(zhuǎn)速600 rpm,浸出時間30 min的工藝條件下,純硅鋅礦鋅的浸出率達(dá)99%以上,二氧化硅轉(zhuǎn)化率接近86%,二氧化硅沉淀以鱗英石為主要物相,方英石和水熱石英為次要物相。(2)高硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化工藝獲得的礦漿具有良好的過濾性能,決定礦漿過濾性能的內(nèi)部因素是液相中二氧化硅膠粒的結(jié)構(gòu)形態(tài)。溫度和pH是影響礦漿過濾性能的重要因素,升高溫度可強(qiáng)化二氧化硅的聚合反應(yīng)和改變液相中二氧化硅的形態(tài)結(jié)構(gòu)；調(diào)節(jié)礦漿的pH值可加劇液相中二氧化硅的解聚作用從而改善礦漿的過濾性能,硫酸用量應(yīng)控制在理論反應(yīng)值的0.9～1.1倍,并使終酸控制在pH≈3。(3)二氧化硅的聚合速率和過飽和度研究表明,二氧化硅的聚合及析出速率都呈先增大后減小的趨勢。結(jié)合TEM檢測分析,二氧化硅沉淀轉(zhuǎn)化的機(jī)理是二氧化硅膠粒內(nèi)部形核顆粒的緊湊排列使膠粒形成致密的網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。同時二氧化硅晶型轉(zhuǎn)變的重要因素是二氧化硅的過飽和度、溫度和壓力。高硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)鋅的高效浸出和鋅硅的有效分離,從而克服了酸溶硅難于處理的技術(shù)難題。
【關(guān)鍵詞】：高硅鋅礦 水熱酸轉(zhuǎn)化 過濾性能 聚合 沉淀
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD952
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-28
• 1.1 引言10-11
• 1.2 高硅氧化鋅礦研究現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 低品位氧化鋅礦選礦工藝及研究11-12
• 1.2.2 火法冶煉工藝及研究12-13
• 1.2.3 濕法冶金工藝及研究13-20
• 1.3 高硅氧化鋅礦濕法處理過程中硅的行為研究20-26
• 1.3.1 高硅氧化鋅礦的礦物學(xué)特征及酸解行為研究20-22
• 1.3.2 高硅氧化鋅礦濕法處理過程中硅的聚合行為研究22-26
• 1.4 課題的提出及研究內(nèi)容26-28
• 1.4.1 課題的提出及意義26-27
• 1.4.2 研究內(nèi)容27-28
• 第二章 純高硅鋅礦的合成及工藝礦物學(xué)表征28-34
• 2.1 純高硅鋅礦的合成28
• 2.2 純異極礦工藝礦物學(xué)表征28-30
• 2.3 純硅鋅礦工藝礦物學(xué)表征30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第三章 純高硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化實驗研究34-52
• 3.1 實驗部分34
• 3.1.1 實驗原料及試劑34
• 3.1.2 實驗設(shè)備及方法34
• 3.2 實驗結(jié)果與討論34-50
• 3.2.1 純異極礦水熱酸轉(zhuǎn)化研究35-43
• 3.2.2 純硅鋅礦水熱酸轉(zhuǎn)化研究43-50
• 3.3 本章小結(jié)50-52
• 第四章 礦漿過濾性能及硅聚合沉淀行為研究52-74
• 4.1 實驗部分52-56
• 4.1.1 實驗原料及試劑52
• 4.1.2 實驗設(shè)備及方法52-56
• 4.2 實驗結(jié)果與討論56-72
• 4.2.1 浸出條件對礦漿過濾性能的影響57-59
• 4.2.2 溫度對二氧化硅聚合行為的影響59-63
• 4.2.3 pH調(diào)控對二氧化硅聚合行為的影響63-66
• 4.2.4 二氧化硅的聚合及形核過程66-72
• 4.3 本章小結(jié)72-74
• 第五章 總結(jié)74-76
• 5.1 結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-86
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果86

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本文編號：601099