從含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣中微波浸出銦鋅的機(jī)理及工藝研究
發(fā)布時間:2021-04-29 06:37
銦作為一種具有獨(dú)特物理化學(xué)性能的稀散金屬,在國民經(jīng)濟(jì)中的作用和地位非常重要。伴隨著市場對銦需求量的劇增及銦礦的過度開采,富銦資源逐步走向枯竭,貧銦資源的開發(fā)變得尤為重要。銦一般伴生于鋅、錫等有色金屬礦中。目前,鋅冶煉普遍采用焙燒—浸出—電積的濕法煉鋅工藝,在該工藝的高溫焙燒工段,鋅精礦中所含的鐵和鋅在高溫氧化作用下不可避免地生成鐵酸鋅(ZnFe2O4),同時伴生的銦也以置換或填充的形式進(jìn)入鐵酸鋅晶格中,形成富銦鐵酸鋅(IBZF)。富銦鐵酸鋅類似于鐵酸鋅,具有完好的正八面體結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性好,常規(guī)酸浸對其溶解無能為力,屬難浸的載銦物相。因此,伴生銦的鋅礦經(jīng)濕法煉鋅浸出過程產(chǎn)生的鋅浸渣,為含富銦鐵酸鋅的貧銦固體廢棄物,屬于一類待開發(fā)利用的貧銦資源。微波由于具有獨(dú)特的選擇性加熱、體積加熱等特點(diǎn),通過分子的高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生內(nèi)摩擦熱,能夠使得被加熱的分子得到活化,因此在礦物處理方面有著重要的應(yīng)用,其中微波用于礦物浸出技術(shù)是濕法冶金領(lǐng)域很有發(fā)展的一項新技術(shù),特別在處理難選、低品位礦物方面有其優(yōu)越之處。為了從含富銦鐵酸鋅這一難浸物相的鋅浸渣中有效回收銦、鋅,克服傳統(tǒng)浸出法的諸多缺點(diǎn),課題利用微波輻射作為酸浸...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 銦的概況
1.1.1 銦的性質(zhì)與用途
1.1.2 銦資源的分布、企業(yè)現(xiàn)狀及資源回收概況
1.1.3 銦的提取方法及現(xiàn)狀
1.2 鋅冶金及鋅浸渣
1.2.1 鋅的性質(zhì)與使用現(xiàn)狀
1.2.2 鋅冶煉方法
1.2.3 鋅浸渣簡介
1.3 鋅浸渣中銦、鋅的提取回收
1.3.1 鋅浸渣中銦、鋅的存在形式及性質(zhì)
1.3.2 鐵酸鋅的溶解研究
1.4 礦物處理中微波輻射的應(yīng)用
1.4.1 微波及微波化學(xué)概述
1.4.2 微波輻射對化學(xué)反應(yīng)的作用機(jī)理
1.4.3 微波加熱在礦冶過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 研究背景、意義和研究內(nèi)容
1.5.1 研究背景及意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 硫酸溶液、鋅浸渣在微波場中溫升行為研究
2.1 硫酸溶液在微波場中的溫升行為研究
2.1.1 實驗原料與設(shè)備
2.1.2 實驗過程
2.1.3 結(jié)果與討論
2.2 鋅浸渣在微波場中的溫升行為
2.2.1 實驗原料與設(shè)備
2.2.2 實驗過程
2.2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3 小結(jié)
第三章 富銦鐵酸鋅的銦、鋅微波等溫浸出研究
3.1 實驗部分
3.1.1 主要試劑
3.1.2 主要設(shè)備和儀器
3.1.3 富銦鐵酸鋅制備
3.1.4 微波酸浸實驗
3.1.5 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
3.1.6 富銦鐵酸鋅樣品的分析、表征
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 制備原料的表征分析
3.2.2 銦、鋅微波強(qiáng)化浸出可行性
3.2.3 等溫浸出實驗
3.2.4 等溫浸出動力學(xué)模型的確定分析及計算
3.2.5 微波輻射酸浸富銦鐵酸鋅機(jī)理
3.3 小結(jié)
第四章 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣銦、鋅微波等溫浸出研究
4.1 實驗部分
4.1.1 主要試劑與原料
4.1.2 微波酸浸實驗
4.1.3 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
4.1.4 樣品的表征分析
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 鋅浸渣樣品的表征分析
4.2.2 銦、鋅微波強(qiáng)化浸出可行性
4.2.3 等溫浸出實驗
4.2.4 等溫浸出動力學(xué)模型的確定及計算
4.3 小結(jié)
第五章 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣銦、鋅微波非等溫浸出研究
5.1 實驗部分
5.1.1 主要試劑與原料
5.1.2 微波非等溫酸浸實驗
5.1.3 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 非等溫浸出實驗
5.2.2 非等溫浸出動力學(xué)模型分析、推導(dǎo)與計算
5.3 小結(jié)
第六章 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣微波酸浸銦、鋅的工藝研究
6.1 實驗部分
6.1.1 主要試劑與原料
6.1.2 微波酸浸工藝實驗
6.1.3 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣酸浸工藝方案的確定
6.2.2 攪拌速度的影響
6.2.3 硫酸初始濃度的影響
6.2.4 液固比的影響
6.2.5 浸出溫度、浸出時間的影響
6.3 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 合成富銦鐵酸鋅酸浸銦、鋅的浸出率分析
附錄2 合成富銦鐵酸鋅樣品的含量分析
附錄3 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣銦、鋅浸出率分析
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]合成富銦鐵酸鋅中銦的硫酸浸出行為研究[J]. 張琳葉,莫家梅,黎鉉海,劉曉彬,楊景芳,潘柳萍,梁信源,魏光濤. 金屬礦山. 2013(11)
[2]中國未來鉛鋅資源安全形勢分析[J]. 代濤,于汶加. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2013(03)
[3]伊犁盆地某砂巖鈾礦的浸出動力學(xué)特征[J]. 陳亮,譚凱旋,劉江,謝焱石,黃偉,馬強(qiáng). 金屬礦山. 2013(03)
[4]技術(shù)創(chuàng)新拓展鋅資源[J]. 張博. 中國有色金屬. 2012(24)
[5]鋅浸渣還原焙燒-磁選回收鐵[J]. 王紀(jì)明,彭兵,柴立元,李密,彭寧. 中國有色金屬學(xué)報. 2012(05)
[6]熱酸浸出鋅浸渣中鎵鍺的研究[J]. 馬喜紅,覃文慶,吳雪蘭,任瀏祎. 礦冶工程. 2012(02)
[7]提高豎罐煉鋅工藝蒸鋅冶煉回收率的實踐[J]. 張杰. 有色礦冶. 2011(06)
[8]氟碳鈰礦鹽酸浸出過程的動力學(xué)(英文)[J]. 邊雪,尹少華,羅瑤,吳文遠(yuǎn). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(10)
[9]微波選擇性加熱在礦冶過程中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 雷鷹,李雨,彭金輝,張利波,郭勝惠. 材料導(dǎo)報. 2011(15)
[10]我國鉛鋅冶煉工藝現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李若貴. 中國有色冶金. 2010(06)
博士論文
[1]從銦鐵酸鋅中用機(jī)械活化方法強(qiáng)化浸出銦、鋅的機(jī)理研究[D]. 姚金環(huán).廣西大學(xué) 2013
[2]石煤型釩礦焙燒—浸出過程的理論研究[D]. 何東升.中南大學(xué) 2009
[3]鹽酸體系煉鋅渣提銦及鐵資源有效利用的工藝與理論研究[D]. 陳永明.中南大學(xué) 2009
[4]微波強(qiáng)化硅藻土礦提純機(jī)理研究[D]. 谷晉川.四川大學(xué) 2003
碩士論文
[1]鎘對長周期鋅電積影響的試驗研究[D]. 胡東風(fēng).昆明理工大學(xué) 2008
[2]鋅粉和納米氧化鋅的制備[D]. 丁德玲.北京化工大學(xué) 2006
本文編號:3167039
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 銦的概況
1.1.1 銦的性質(zhì)與用途
1.1.2 銦資源的分布、企業(yè)現(xiàn)狀及資源回收概況
1.1.3 銦的提取方法及現(xiàn)狀
1.2 鋅冶金及鋅浸渣
1.2.1 鋅的性質(zhì)與使用現(xiàn)狀
1.2.2 鋅冶煉方法
1.2.3 鋅浸渣簡介
1.3 鋅浸渣中銦、鋅的提取回收
1.3.1 鋅浸渣中銦、鋅的存在形式及性質(zhì)
1.3.2 鐵酸鋅的溶解研究
1.4 礦物處理中微波輻射的應(yīng)用
1.4.1 微波及微波化學(xué)概述
1.4.2 微波輻射對化學(xué)反應(yīng)的作用機(jī)理
1.4.3 微波加熱在礦冶過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.5 研究背景、意義和研究內(nèi)容
1.5.1 研究背景及意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 硫酸溶液、鋅浸渣在微波場中溫升行為研究
2.1 硫酸溶液在微波場中的溫升行為研究
2.1.1 實驗原料與設(shè)備
2.1.2 實驗過程
2.1.3 結(jié)果與討論
2.2 鋅浸渣在微波場中的溫升行為
2.2.1 實驗原料與設(shè)備
2.2.2 實驗過程
2.2.3 實驗結(jié)果與討論
2.3 小結(jié)
第三章 富銦鐵酸鋅的銦、鋅微波等溫浸出研究
3.1 實驗部分
3.1.1 主要試劑
3.1.2 主要設(shè)備和儀器
3.1.3 富銦鐵酸鋅制備
3.1.4 微波酸浸實驗
3.1.5 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
3.1.6 富銦鐵酸鋅樣品的分析、表征
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 制備原料的表征分析
3.2.2 銦、鋅微波強(qiáng)化浸出可行性
3.2.3 等溫浸出實驗
3.2.4 等溫浸出動力學(xué)模型的確定分析及計算
3.2.5 微波輻射酸浸富銦鐵酸鋅機(jī)理
3.3 小結(jié)
第四章 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣銦、鋅微波等溫浸出研究
4.1 實驗部分
4.1.1 主要試劑與原料
4.1.2 微波酸浸實驗
4.1.3 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
4.1.4 樣品的表征分析
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 鋅浸渣樣品的表征分析
4.2.2 銦、鋅微波強(qiáng)化浸出可行性
4.2.3 等溫浸出實驗
4.2.4 等溫浸出動力學(xué)模型的確定及計算
4.3 小結(jié)
第五章 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣銦、鋅微波非等溫浸出研究
5.1 實驗部分
5.1.1 主要試劑與原料
5.1.2 微波非等溫酸浸實驗
5.1.3 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 非等溫浸出實驗
5.2.2 非等溫浸出動力學(xué)模型分析、推導(dǎo)與計算
5.3 小結(jié)
第六章 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣微波酸浸銦、鋅的工藝研究
6.1 實驗部分
6.1.1 主要試劑與原料
6.1.2 微波酸浸工藝實驗
6.1.3 銦、鋅濃度測定及浸出率計算
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣酸浸工藝方案的確定
6.2.2 攪拌速度的影響
6.2.3 硫酸初始濃度的影響
6.2.4 液固比的影響
6.2.5 浸出溫度、浸出時間的影響
6.3 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 合成富銦鐵酸鋅酸浸銦、鋅的浸出率分析
附錄2 合成富銦鐵酸鋅樣品的含量分析
附錄3 含富銦鐵酸鋅的鋅浸渣銦、鋅浸出率分析
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]合成富銦鐵酸鋅中銦的硫酸浸出行為研究[J]. 張琳葉,莫家梅,黎鉉海,劉曉彬,楊景芳,潘柳萍,梁信源,魏光濤. 金屬礦山. 2013(11)
[2]中國未來鉛鋅資源安全形勢分析[J]. 代濤,于汶加. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2013(03)
[3]伊犁盆地某砂巖鈾礦的浸出動力學(xué)特征[J]. 陳亮,譚凱旋,劉江,謝焱石,黃偉,馬強(qiáng). 金屬礦山. 2013(03)
[4]技術(shù)創(chuàng)新拓展鋅資源[J]. 張博. 中國有色金屬. 2012(24)
[5]鋅浸渣還原焙燒-磁選回收鐵[J]. 王紀(jì)明,彭兵,柴立元,李密,彭寧. 中國有色金屬學(xué)報. 2012(05)
[6]熱酸浸出鋅浸渣中鎵鍺的研究[J]. 馬喜紅,覃文慶,吳雪蘭,任瀏祎. 礦冶工程. 2012(02)
[7]提高豎罐煉鋅工藝蒸鋅冶煉回收率的實踐[J]. 張杰. 有色礦冶. 2011(06)
[8]氟碳鈰礦鹽酸浸出過程的動力學(xué)(英文)[J]. 邊雪,尹少華,羅瑤,吳文遠(yuǎn). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(10)
[9]微波選擇性加熱在礦冶過程中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 雷鷹,李雨,彭金輝,張利波,郭勝惠. 材料導(dǎo)報. 2011(15)
[10]我國鉛鋅冶煉工藝現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李若貴. 中國有色冶金. 2010(06)
博士論文
[1]從銦鐵酸鋅中用機(jī)械活化方法強(qiáng)化浸出銦、鋅的機(jī)理研究[D]. 姚金環(huán).廣西大學(xué) 2013
[2]石煤型釩礦焙燒—浸出過程的理論研究[D]. 何東升.中南大學(xué) 2009
[3]鹽酸體系煉鋅渣提銦及鐵資源有效利用的工藝與理論研究[D]. 陳永明.中南大學(xué) 2009
[4]微波強(qiáng)化硅藻土礦提純機(jī)理研究[D]. 谷晉川.四川大學(xué) 2003
碩士論文
[1]鎘對長周期鋅電積影響的試驗研究[D]. 胡東風(fēng).昆明理工大學(xué) 2008
[2]鋅粉和納米氧化鋅的制備[D]. 丁德玲.北京化工大學(xué) 2006
本文編號:3167039
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