高鐵閃鋅礦浸出液赤鐵礦法除鐵的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 17:14
隨著優(yōu)質(zhì)鋅礦產(chǎn)資源日益枯竭,在我國分布較為廣泛的難選冶高鐵閃鋅礦資源的開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。熱酸浸出-赤鐵礦法能顯著改善高鐵閃鋅礦常規(guī)濕法冶煉工藝的不足之處,本論文以高鐵硫酸鋅溶液為研究對(duì)象,開展了高鐵閃鋅礦浸出液赤鐵礦法除鐵的實(shí)驗(yàn)研究,主要研究工作及成果如下:(1)對(duì)硫酸亞鐵溶液開展了赤鐵礦法除鐵的實(shí)驗(yàn)研究。考察了亞鐵離子濃度、溫度、時(shí)間、硫酸鋅濃度對(duì)除鐵過程的影響規(guī)律,并結(jié)合多種分析測(cè)試手段對(duì)赤鐵礦渣的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:除鐵率隨初始鐵離子濃度的升高而降低,隨溫度、時(shí)間和硫酸鋅濃度的升高而增加。赤鐵礦渣中鐵含量(>60%)隨溫度的升高而增加,渣中的硫含量(<1%)隨溫度的升高而降低。渣率為理論值的80%至95%。為達(dá)到較高的除鐵率(>90%),并產(chǎn)出低亞鐵離子濃度的除鐵后液,170℃、185℃和200℃適宜處理物料的亞鐵離子濃度分別為25g/L、30 g/L和35 g/L。(2)結(jié)合硫酸亞鐵除鐵實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù),開展了高鐵閃鋅礦浸出液赤鐵礦法除鐵的實(shí)驗(yàn)研究?疾炝藴囟取⒕ХN、時(shí)間、氧分壓、硫酸鋅濃度、硫酸鎂濃度對(duì)除鐵反應(yīng)的影響,得到的優(yōu)化技術(shù)...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?GSH-2型高壓蓋結(jié)構(gòu)圖??
Fig.2-9.?Relationship?between?real?yield?of?sulfUric?acid?and?comsumptio曰?of?Fe(U)?by??oxidation-hydrolysis?reaction.??由圖2-9可知,消耗的Fe(巧的摩爾量與產(chǎn)酸摩爾量呈線性關(guān)系,通過線性??擬合可知,170°C、185T:和20CTC對(duì)應(yīng)的曲線斜率分別是1.879、1.969和1.592。??由式(2-10)和(2-n)??2Fe2++〇.5〇2+H2〇=Fe2〇3+4H+?(2-10)??2Fe3++3H2〇=Fe2〇3+6H+?口-11)??可知:假設(shè)反應(yīng)全部按照(2-10)進(jìn)行,真實(shí)產(chǎn)酸量與Fe陽)的消耗量比值為2:1,??如果反應(yīng)進(jìn)行的順序是先氧化后水解的那么真實(shí)產(chǎn)酸量與Fe(II)的消耗量比值為??應(yīng)該介于3:1與2:1之間,而實(shí)際反應(yīng)過程中兩個(gè)反應(yīng)會(huì)同時(shí)進(jìn)行,故根據(jù)比值??的大小可W判斷反應(yīng)進(jìn)行的趨勢(shì),即比值越大則后者的反應(yīng)趨勢(shì)越大。對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)??得到的曲線斜率則是斜率越大,更多的Fe(m)t^(2-ll)式進(jìn)行,通過比較可知20(TC??下得到的曲線斜率最小,即在高溫條件下反應(yīng)(2-10)式的趨勢(shì)更大,更多的亞鐵??離子直接赤鐵礦的方式沉淀下來,當(dāng)溫度低于200°C時(shí),Fe巧I)的水解限制了??反應(yīng)的進(jìn)行。??為進(jìn)一步研究除鐵后液中的鐵離子和硫酸根離子是否存在更復(fù)雜的絡(luò)合關(guān)??系
2.2.2.3鐵渣中的元素分析??硫酸亞鐵溶液水熱沉鐵得到的赤鐵礦渣中元素鐵的百分含量是衡量鐵渣性??質(zhì)的重要依據(jù)。圖2-11所示為不同反應(yīng)條件下赤鐵礦渣中的Fe的含量。升高溫??度可W相對(duì)提富赤鐵礦渣中的鐵含量,而增加初始物料中的亞鐵離子濃度并未對(duì)??渣中的鐵含量產(chǎn)生明顯影響。物料中Fe(II)濃度為25g/L,溫度由170’C升高至??20(TC時(shí),渣含鐵由65.58%升高至67.56%;物料中Fe(II)濃度為40g/L,溫度由??17(TC升高至200°C時(shí),渣含鐵由66.26%升高至67.50%。??控制赤鐵礦澄中的S的含量對(duì)除鐵過程尤為重要。圖2-12所示為不同條件?i??下元素S的沉淀率。??41??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]赤鐵礦除鐵法在濕法煉鋅工藝中的應(yīng)用[J]. 張成松,趙婷. 湖南有色金屬. 2014(02)
[2]熱酸浸出-低污染沉礬工藝的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 朱永良. 有色礦冶. 2014(02)
[3]高鐵鋅焙砂選擇性還原焙燒-兩段浸出鋅[J]. 韓俊偉,劉維,覃文慶,柴立元,鄭永興,楊康. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]鋅濕法冶煉過程中除鐵方法的研究進(jìn)展[J]. 森維,孫紅燕,李正永,林大志,宋興誠,楊繼生. 礦冶. 2013(03)
[5]中國鉛鋅礦資源潛力和主要戰(zhàn)略接續(xù)區(qū)[J]. 張長(zhǎng)青,芮宗瑤,陳毓川,王登紅,陳鄭輝,婁德波. 中國地質(zhì). 2013(01)
[6]硫化鋅精礦常壓直接浸出技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 邱定蕃,徐志峰. 有色金屬科學(xué)與工程. 2013(01)
[7]當(dāng)今鋅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 戴江洪,李建平,陸業(yè)大. 中國有色冶金. 2012(04)
[8]鋅浸出液三價(jià)鐵直接水解赤鐵礦法除鐵的探討[J]. 岳明,孫寧磊,鄒興,邵建春,劉金山,王魁珽,陸業(yè)大. 中國有色冶金. 2012(04)
[9]濕法煉鋅工藝過程除鐵技術(shù)的發(fā)展[J]. 謝冰. 礦冶工程. 2012(02)
[10]低污染黃鉀鐵礬法除鐵的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 黃震海. 大眾科技. 2012(01)
博士論文
[1]鋅焙砂選擇性還原與鐵鋅分離的基礎(chǔ)研究[D]. 李密.中南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高鐵鋅焙砂磁化焙燒磁選回收鐵的研究[D]. 彭寧.中南大學(xué) 2013
[2]高酸浸出渣硫酸體系赤鐵礦法制備高純氧化鐵粉研究[D]. 王濤.中南大學(xué) 2012
[3]高銦鋅精礦非礬渣提鋅銦及除鐵新工藝試驗(yàn)研究[D]. 傅永良.中南大學(xué) 2010
[4]硫酸鋅浸出液針鐵礦法除鐵研究[D]. 鄧永貴.中南大學(xué) 2008
本文編號(hào):2940126
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?GSH-2型高壓蓋結(jié)構(gòu)圖??
Fig.2-9.?Relationship?between?real?yield?of?sulfUric?acid?and?comsumptio曰?of?Fe(U)?by??oxidation-hydrolysis?reaction.??由圖2-9可知,消耗的Fe(巧的摩爾量與產(chǎn)酸摩爾量呈線性關(guān)系,通過線性??擬合可知,170°C、185T:和20CTC對(duì)應(yīng)的曲線斜率分別是1.879、1.969和1.592。??由式(2-10)和(2-n)??2Fe2++〇.5〇2+H2〇=Fe2〇3+4H+?(2-10)??2Fe3++3H2〇=Fe2〇3+6H+?口-11)??可知:假設(shè)反應(yīng)全部按照(2-10)進(jìn)行,真實(shí)產(chǎn)酸量與Fe陽)的消耗量比值為2:1,??如果反應(yīng)進(jìn)行的順序是先氧化后水解的那么真實(shí)產(chǎn)酸量與Fe(II)的消耗量比值為??應(yīng)該介于3:1與2:1之間,而實(shí)際反應(yīng)過程中兩個(gè)反應(yīng)會(huì)同時(shí)進(jìn)行,故根據(jù)比值??的大小可W判斷反應(yīng)進(jìn)行的趨勢(shì),即比值越大則后者的反應(yīng)趨勢(shì)越大。對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)??得到的曲線斜率則是斜率越大,更多的Fe(m)t^(2-ll)式進(jìn)行,通過比較可知20(TC??下得到的曲線斜率最小,即在高溫條件下反應(yīng)(2-10)式的趨勢(shì)更大,更多的亞鐵??離子直接赤鐵礦的方式沉淀下來,當(dāng)溫度低于200°C時(shí),Fe巧I)的水解限制了??反應(yīng)的進(jìn)行。??為進(jìn)一步研究除鐵后液中的鐵離子和硫酸根離子是否存在更復(fù)雜的絡(luò)合關(guān)??系
2.2.2.3鐵渣中的元素分析??硫酸亞鐵溶液水熱沉鐵得到的赤鐵礦渣中元素鐵的百分含量是衡量鐵渣性??質(zhì)的重要依據(jù)。圖2-11所示為不同反應(yīng)條件下赤鐵礦渣中的Fe的含量。升高溫??度可W相對(duì)提富赤鐵礦渣中的鐵含量,而增加初始物料中的亞鐵離子濃度并未對(duì)??渣中的鐵含量產(chǎn)生明顯影響。物料中Fe(II)濃度為25g/L,溫度由170’C升高至??20(TC時(shí),渣含鐵由65.58%升高至67.56%;物料中Fe(II)濃度為40g/L,溫度由??17(TC升高至200°C時(shí),渣含鐵由66.26%升高至67.50%。??控制赤鐵礦澄中的S的含量對(duì)除鐵過程尤為重要。圖2-12所示為不同條件?i??下元素S的沉淀率。??41??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]中國鉛鋅礦資源潛力和主要戰(zhàn)略接續(xù)區(qū)[J]. 張長(zhǎng)青,芮宗瑤,陳毓川,王登紅,陳鄭輝,婁德波. 中國地質(zhì). 2013(01)
[6]硫化鋅精礦常壓直接浸出技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 邱定蕃,徐志峰. 有色金屬科學(xué)與工程. 2013(01)
[7]當(dāng)今鋅濕法冶金現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 戴江洪,李建平,陸業(yè)大. 中國有色冶金. 2012(04)
[8]鋅浸出液三價(jià)鐵直接水解赤鐵礦法除鐵的探討[J]. 岳明,孫寧磊,鄒興,邵建春,劉金山,王魁珽,陸業(yè)大. 中國有色冶金. 2012(04)
[9]濕法煉鋅工藝過程除鐵技術(shù)的發(fā)展[J]. 謝冰. 礦冶工程. 2012(02)
[10]低污染黃鉀鐵礬法除鐵的生產(chǎn)實(shí)踐[J]. 黃震海. 大眾科技. 2012(01)
博士論文
[1]鋅焙砂選擇性還原與鐵鋅分離的基礎(chǔ)研究[D]. 李密.中南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高鐵鋅焙砂磁化焙燒磁選回收鐵的研究[D]. 彭寧.中南大學(xué) 2013
[2]高酸浸出渣硫酸體系赤鐵礦法制備高純氧化鐵粉研究[D]. 王濤.中南大學(xué) 2012
[3]高銦鋅精礦非礬渣提鋅銦及除鐵新工藝試驗(yàn)研究[D]. 傅永良.中南大學(xué) 2010
[4]硫酸鋅浸出液針鐵礦法除鐵研究[D]. 鄧永貴.中南大學(xué) 2008
本文編號(hào):2940126
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