【摘要】：鋅作為一種國防建設(shè)的戰(zhàn)略有色金屬資源具有重要作用,隨著鋅需求量增加及主要鋅冶煉資源的短缺,對自然界中大量難處理低品位氧化鋅礦資源的開發(fā)價值日益凸顯。由于低品位氧化鋅礦硅及堿性脈石含量高,采用傳統(tǒng)酸法工藝對氧化鋅礦浸出過程中容易形成危害除雜凈化工序的硅膠,同時耗酸量較大,因此急需開發(fā)一種適合處理低品位氧化鋅礦回收鋅的新工藝。本文以蘭坪低品位氧化鋅礦為原料、氨-氯化銨體系為浸出劑,采用焙燒預(yù)處理、超聲波強化浸出、檸檬酸銨配位強化浸出等方法對礦物進行浸出,運用XRD、SEM-EDS、FI-IR及ESI-MS等檢測手段對礦物及浸出渣礦相、形貌進行表征,明確了微波焙燒預(yù)處理-超聲波強化配位浸出機制。主要研究結(jié)論如下:(1)對比原礦常溫常規(guī)浸出前后物相變化,ZnC03是導(dǎo)致鋅浸出率低的主要原因,通過常規(guī)焙燒、微波在400℃條件下對礦物進行焙燒預(yù)處理,實現(xiàn)了難處理浸出相ZnC03向易處理相ZnO相的轉(zhuǎn)化,進一步提高鋅浸出率。(2)在氨-氯化銨體系下,對比研究常規(guī)焙燒預(yù)處理及微波焙燒預(yù)處理對鋅浸出效果發(fā)現(xiàn),采用常規(guī)焙燒預(yù)處理礦得到鋅較佳浸出率為84.7%,較原礦較佳浸出率(58.9%)提高25.8%,采用微波焙燒預(yù)處理礦得到鋅較佳浸出率為88.3%,較原礦較佳浸出率(58.9%)提高29.4%。(3)為進一步提高微波焙燒礦鋅浸出率,采用超聲波-檸檬酸銨配位強化氨水-氯化銨體系浸出微波焙燒預(yù)處理礦,發(fā)現(xiàn)檸檬酸銨配位浸出過程中能形成穩(wěn)定的[Zn(C6H807)Cl]+及[Zn(C6H807)2Cl]+配離子,從而進一步提高礦物中鋅的浸出率。(4)超聲波-檸檬酸銨配位強化氨水-氯化銨體系浸出微波焙燒預(yù)處理礦得到的較佳鋅浸出率為95.6%,較原礦較佳浸出率(58.9%)提高36.7%。本文通過以上研究證明了外場強化浸出低品位氧化鋅礦具有可行性,為開發(fā)低品位氧化鋅礦利用工藝提供借鑒。
【圖文】：

鋅蒸氣經(jīng)過冷凝處理后得到金屬鋅產(chǎn)物火法煉鋅工藝主要包括逡逑平罐煉鋅工藝、豎罐煉鋅工藝、電爐煉鋅工藝及密閉鼓風(fēng)爐煉鋅工藝（ＩＳＰ法）逡逑等［２＇３］。該四種工藝流程圖原則上如圖１．１。逡逑硫化鋅精礦逡逑Ｖ逡逑氧化或燒結(jié)焙燒逡逑１邋＾逡逑鋅焙砂或燒結(jié)塊逡逑｜邋一逡逑炭還原劑等一＞邋｜還原揮發(fā)｜—鋅}逡逑含辭ｔ朵邐［！凝栜逡逑（煙化處理回收鋅〉邐ｉ逡逑液鋅逡逑精鋅—｜精餾逡逑圖１．１火法煉鋅工藝原則流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｓｍａｒｔ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｚｉｎｃ邋ｐｙｒｏｒａｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ！邋ｐｒｏｃｅｓｓ．逡逑１．３．１．１平罐煉鋅逡逑２０世紀前的煉鋅方法主要為平罐煉鋅法，該法將鋅焙砂與過量的還原煤粉混逡逑合完全后，將混合物裝入到蒸餾爐的平罐之中，間接加熱蒸餾爐，，使爐內(nèi)溫度大逡逑約為１０２７°Ｃ，產(chǎn)生的鋅蒸汽通過冷凝裝置轉(zhuǎn)化為液體鋅，液體鋅經(jīng)過蒸餾等操作逡逑轉(zhuǎn)化為精鋅，另外得到蒸餾殘渣，殘渣中含鋅５－１０％，需進行進一步回收處理１２，３］。逡逑平罐煉鋅設(shè)備簡單、建設(shè)成本低

該方法能夠得到鋅純度為９９．９９７％以上的鋅。濕法煉鋅工藝根據(jù)工藝流程的不同逡逑主要分為：傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝、富氧直接浸出濕法工藝、堿性浸出濕法工藝及微逡逑生物濕法浸出工藝［２，３，１２］。濕法煉鋅工藝的原則工藝流程圖如圖１．２所示［２＿９］。逡逑硫化鋅精礦邐邋氧化鋅富礦氧化鋅煙塵逡逑邐ｙ邐邐＇［邐邋４逡逑氧化焙燒１邐｜常壓或氧壓浸｜直接酸性浸出—逡逑中性浸出邐＞邋浸出溶液邋＜邐逡逑１邋Ｉ邋邐逡逑中性浸出渣邐Ｉ邐＞凈化、電解一＞邐辛逡逑邐１N逡逑邐＾邋｜酸浸或熱酸浸電解廢液邐逡逑除鐵后液＾邐赤鐵礦逡逑“八ＦｔｓＯｊ邋＜邐除鐵法邐＾逡逑邐１針鐵礦邐＜＿逡逑ＦｅＯＯＨ＜——丨法逡逑邐１黃鉀鐵＿逡逑ＡＩＦｃ３（ＳＱ４）ｉ（ＯＨ）＾—｜邋釩除鐵法逡逑＿邋，＿Ｉ回轉(zhuǎn)窯中，＿逡逑皇邐丨還ｉｉ發(fā)逡逑圖１．２濕法煉鋅工藝的原則流程圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｓｍａｒｔ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｚｉｎｃ邋ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ．逡逑１．３．２．１傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝逡逑目前全球應(yīng)用最廣范的煉鋅工藝流程為傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝，該工藝過程主要逡逑６逡逑
【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】：2017
【分類號】：TF813

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊聲海;李浩;孫彥偉;陳永明;唐朝波;何靜;;硅酸鋅在氯化銨溶液中的浸出動力學(xué)（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年06期

2 Yi Sun;Xiao-yi Shen;Yu-chun Zhai;;Thermodynamics and kinetics of extracting zinc from zinc oxide ore by the ammonium sulfate roasting method[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年05期

3 Min Yang;Qing-shan Zhu;Chuan-lin Fan;Zhao-hui Xie;Hong-zhong Li;;Roasting-induced phase change and its influence on phosphorus removal through acid leaching for high-phosphorus iron ore[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年04期

4 李瓊;何正艷;張臻悅;張婷婷;鐘誠斌;池汝安;;檸檬酸鹽配位浸出風(fēng)化殼淋積型稀土礦回收稀土的研究[J];稀土;2015年01期

5 王仕興;彭金輝;張立波;鄭金慶;關(guān)長青;;超聲波強化氰化法浸金的研究[J];貴金屬;2014年S1期

6 李琴香;陳啟元;胡慧萍;;Dissolution mechanism and solubility of hemimorphite in NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O system at 298.15 K[J];Journal of Central South University;2014年03期

7 奚u!;;世界鉛鋅礦山生產(chǎn)情況及產(chǎn)能變化趨勢[J];世界有色金屬;2011年05期

8 唐謨堂;張家靚;王博;楊聲海;何靜;唐朝波;楊建廣;;低品位氧化鋅礦在MACA體系中的循環(huán)浸出[J];中國有色金屬學(xué)報;2011年01期

9 李若貴;;常壓富氧直接浸出煉鋅[J];中國有色冶金;2009年03期

10 暢永鋒;翟秀靜;符巖;馬林芝;李斌川;張廷安;;Phase transformation in reductive roasting of laterite ore with microwave heating[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2008年04期

相關(guān)會議論文 前1條

1 李曰榮;印國敏;胡丕成;;電爐煉鋅技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[A];2002年全國銅冶煉生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 竇愛春;堿性亞氨基二乙酸鹽體系處理低品位氧化鋅礦的基礎(chǔ)理論及工藝研究[D];中南大學(xué);2012年

2 丁治英;氧化鋅礦物在氨性溶液中的溶解行為研究[D];中南大學(xué);2011年

3 李勇;低品位氧化鉛鋅礦硫化—浮選工藝及理論研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 羅美秀;鋅焙砂硫酸浸出及制取鐵酸鋅試驗研究[D];廣西大學(xué);2015年

2 孔燕;低品位氧化鋅物料硫化焙燒—浮選工藝及理論研究[D];中南大學(xué);2014年

3 趙春虎;低品位氧化鋅礦的氨法浸出及離子膜電解制鋅[D];中南大學(xué);2012年

4 羅藝;低品位氧化鋅礦的浸出工藝研究及活性氧化鋅的制備[D];中南大學(xué);2011年

5 解立群;鐵酸鋅的分解及鐵資源的綜合利用工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

6 任晉;堿性谷氨酸鈉體系處理低品位氧化鋅礦的基礎(chǔ)理論和工藝[D];中南大學(xué);2010年

7 唐雙華;低品位氧化鋅礦浸出萃取工藝基礎(chǔ)研究[D];中南大學(xué);2008年

8 李松平;氧化鋅礦硫化加溫浮選理論與應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2007年

9 劉紅衛(wèi);低品位氧化鋅礦濕法冶金新工藝研究[D];中南大學(xué);2004年

本文編號：2604694