污酸浸出鋅窯渣過程中銅的浸出行為及動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-14 18:36
基于濕法煉鋅窯渣中含有大量未經(jīng)利用的有價(jià)金屬資源,鋅冶煉行業(yè)產(chǎn)出的污酸酸度高,含有大量的砷及重金屬離子,將窯渣與污酸進(jìn)行聯(lián)合處理,利用污酸浸出窯酸中的有價(jià)資源實(shí)現(xiàn)窯渣的資源化和污酸的清潔化處理;采用單因素浸出實(shí)驗(yàn)研究污酸浸出鋅窯渣過程中銅的浸出行為規(guī)律,探討液固比、反應(yīng)溫度、窯渣粒度、攪拌轉(zhuǎn)速、氧分壓等參數(shù)對(duì)銅浸出行為的影響。研究結(jié)果表明:在液固比為10 mL/g,溫度為90℃,窯渣粒度為75~53μm,攪拌轉(zhuǎn)速為400 r/min,氧分壓為0.5 MPa條件下反應(yīng)3 h,銅的浸出率達(dá)95.05%;銅的浸出過程符合固體膜層內(nèi)擴(kuò)散與界面化學(xué)反應(yīng)混合控制的收縮核模型,浸出反應(yīng)的表觀活化能為32.82 kJ/mol。
【文章來源】:中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,51(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
298 K時(shí)Fe-Cu-S-H2O系的Eh-pH優(yōu)勢(shì)區(qū)圖
3 不同液固比e下ln(1-X)/3-1+(1-X)-1/3與時(shí)間的關(guān)系
對(duì)鋅窯渣進(jìn)行XRD及SEM分析,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知:窯渣成分復(fù)雜,物相及嵌布復(fù)雜,窯渣中含鐵的主要物相為FeS,Fe2O3和Fe3O4等。從圖1可知窯渣中銅的主要物相為銅藍(lán)(CuS)、黃銅礦(CuFeS2)及赤銅礦(Cu2O),在回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)過程中,鋅浸渣中的氧化銅在還原氣氛下與渣中的硫化物相結(jié)合生成黃銅礦及銅藍(lán),因此,在浸出過程中需要加入氧化劑以溶解復(fù)雜的銅硫物相,促進(jìn)銅的浸出[18]。對(duì)窯渣進(jìn)行SEM-EDS掃描,結(jié)果如圖2所示。從圖2可見:C,Fe,Ca和Si等都存在極強(qiáng)的特征衍射峰,其中碳主要以單質(zhì)塊存在,大量的復(fù)雜鐵、銅、硫化合物附著在碳?jí)K上,還有部分物相與SiO2存在相互包裹現(xiàn)象。鋅窯渣中Cu的化學(xué)物相組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))如表2所示。圖2 鋅窯渣的SEM像及EDS譜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低含銦浸出渣中銦的氧壓酸浸實(shí)驗(yàn)及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 李學(xué)鵬,劉大春,王娟. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(08)
[2]黃銅礦的浸出及其動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王新宇,李育彪. 金屬礦山. 2017(01)
[3]煉鋅窯渣鐵精礦HCl浸出過程中硅的行為研究[J]. 王紅軍,劉志宏,張文海,李啟厚,何仕超,李思唯,劉智勇. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]斑銅礦在酸性溶液中的浸出動(dòng)力學(xué)行為[J]. 徐佳鍵,劉志雄,戴冬陽,湯連東,向延鴻,鄒曉勇. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[5]窯渣鐵精礦綜合利用新工藝[J]. 王紅軍,張文海,劉志宏,李啟厚,李玉虎,劉智勇,何仕超. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]Stepwise dissolution of chalcopyrite bioleaching by thermophile A.manzaensis and mesophile L. ferriphilum[J]. 顧幗華,熊先學(xué),胡可婷,李雙棵,王重慶. Journal of Central South University. 2015(10)
[7]包頭稀土精礦的配合浸出及動(dòng)力學(xué)[J]. 張曉偉,李梅,柳召剛,胡艷宏,王覓堂,劉佳,陽建平. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]采用含砷廢水沉淀還原法制備三氧化二砷[J]. 鄭雅杰,羅園,王勇. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[9]Cu-Fe-S-Cl--H2O系的熱力學(xué)平衡及其電位-pH圖(25℃)[J]. 黃振謙. 金屬學(xué)報(bào). 1982(02)
碩士論文
[1]黃銅礦浸出動(dòng)力學(xué)及機(jī)理研究[D]. 王新宇.武漢理工大學(xué) 2017
[2]濕法煉鋅窯渣鐵精礦綜合利用研究[D]. 何仕超.中南大學(xué) 2013
[3]中等嗜熱菌(S.thermosulfidooxidans)浸出黃銅礦的研究[D]. 賴紹師.中南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3625064
【文章來源】:中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,51(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
298 K時(shí)Fe-Cu-S-H2O系的Eh-pH優(yōu)勢(shì)區(qū)圖
3 不同液固比e下ln(1-X)/3-1+(1-X)-1/3與時(shí)間的關(guān)系
對(duì)鋅窯渣進(jìn)行XRD及SEM分析,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知:窯渣成分復(fù)雜,物相及嵌布復(fù)雜,窯渣中含鐵的主要物相為FeS,Fe2O3和Fe3O4等。從圖1可知窯渣中銅的主要物相為銅藍(lán)(CuS)、黃銅礦(CuFeS2)及赤銅礦(Cu2O),在回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)過程中,鋅浸渣中的氧化銅在還原氣氛下與渣中的硫化物相結(jié)合生成黃銅礦及銅藍(lán),因此,在浸出過程中需要加入氧化劑以溶解復(fù)雜的銅硫物相,促進(jìn)銅的浸出[18]。對(duì)窯渣進(jìn)行SEM-EDS掃描,結(jié)果如圖2所示。從圖2可見:C,Fe,Ca和Si等都存在極強(qiáng)的特征衍射峰,其中碳主要以單質(zhì)塊存在,大量的復(fù)雜鐵、銅、硫化合物附著在碳?jí)K上,還有部分物相與SiO2存在相互包裹現(xiàn)象。鋅窯渣中Cu的化學(xué)物相組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))如表2所示。圖2 鋅窯渣的SEM像及EDS譜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]煉鋅窯渣鐵精礦HCl浸出過程中硅的行為研究[J]. 王紅軍,劉志宏,張文海,李啟厚,何仕超,李思唯,劉智勇. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(12)
[4]斑銅礦在酸性溶液中的浸出動(dòng)力學(xué)行為[J]. 徐佳鍵,劉志雄,戴冬陽,湯連東,向延鴻,鄒曉勇. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[5]窯渣鐵精礦綜合利用新工藝[J]. 王紅軍,張文海,劉志宏,李啟厚,李玉虎,劉智勇,何仕超. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]Stepwise dissolution of chalcopyrite bioleaching by thermophile A.manzaensis and mesophile L. ferriphilum[J]. 顧幗華,熊先學(xué),胡可婷,李雙棵,王重慶. Journal of Central South University. 2015(10)
[7]包頭稀土精礦的配合浸出及動(dòng)力學(xué)[J]. 張曉偉,李梅,柳召剛,胡艷宏,王覓堂,劉佳,陽建平. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]采用含砷廢水沉淀還原法制備三氧化二砷[J]. 鄭雅杰,羅園,王勇. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[9]Cu-Fe-S-Cl--H2O系的熱力學(xué)平衡及其電位-pH圖(25℃)[J]. 黃振謙. 金屬學(xué)報(bào). 1982(02)
碩士論文
[1]黃銅礦浸出動(dòng)力學(xué)及機(jī)理研究[D]. 王新宇.武漢理工大學(xué) 2017
[2]濕法煉鋅窯渣鐵精礦綜合利用研究[D]. 何仕超.中南大學(xué) 2013
[3]中等嗜熱菌(S.thermosulfidooxidans)浸出黃銅礦的研究[D]. 賴紹師.中南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3625064
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