發(fā)布時間：2020-11-15 02:32

　　 研究了用堿性甘氨酸溶液從銅-鋼雙金屬廢料中選擇性浸出銅,考察了溶液初始Cu~(2+)濃度、甘氨酸濃度、體系pH、溫度、空氣流量和攪拌速度對銅浸出率的影響。結(jié)果表明:在溫度50℃、初始Cu~(2+)濃度0.20 mol/L、甘氨酸濃度4 mol/L、體系pH=10.60、空氣流量1.0 L/min和攪拌速度300 r/min條件下,銅浸出效果較好;Cu~(2+)浸出反應(yīng)級數(shù)為0.46,表觀反應(yīng)活化能為47.7 kJ/mol,浸出速率受化學反應(yīng)控制。
【部分圖文】：

在Cu2+濃度0.20 mol/L、體系pH=11.60、Gly濃度4.0 mol/L、空氣流量1.0 L/min、攪拌速度300 r/min條件下浸出3 h,溫度對銅浸出速率的影響試驗結(jié)果如圖1所示。由圖1看出,隨溫度升高,銅浸出速率迅速提高。根據(jù)范特荷甫規(guī)則,溫度升高,浸出時參加反應(yīng)的活化分子數(shù)增多,分子間碰撞機會增加,反應(yīng)速率常數(shù)增大,有利于銅的溶解;溫度達到一定時,Gly不穩(wěn)定發(fā)生分解生成NH3。NH3為銅的配合劑,與Cu2+配合成穩(wěn)定的Cu(NH3) 4 2+ ,進一步促進銅的溶解。綜合考慮,確定溫度以50 ℃為宜。

在溫度50 ℃、體系pH=11.60、Gly濃度4.0 mol/L、空氣流量1.0 L/min、攪拌速度300 r/min條件下,浸出劑中初始Cu2+濃度對銅浸出速率的影響試驗結(jié)果如圖2所示。由圖2看出:初始Cu2+濃度小于0.25 mol/L時,銅浸出速率隨Cu2+濃度升高而提高;Cu2+濃度大于0.25 mol/L后,銅浸出速率稍有下降。從反應(yīng)式(4)可知,Cu2+濃度升高可促進反應(yīng)向右移動,使浸出速率增大;但隨Cu2+濃度繼續(xù)提高,浸出液中的甘氨酸銅濃度也增大,使反應(yīng)向右趨勢變小,浸出速率稍有下降。綜合考慮,確定初始Cu2+濃度以0.20 mol/L為宜。

銅浸出過程中,甘氨酸主要提供甘氨酸根離子,甘氨酸根離子與Cu2+、Cu+分別配合形成CuL2和CuL-2。在溫度50 ℃、Cu2+濃度0.20 mol/L、體系pH=11.60、空氣流量1.0 L/min、攪拌速度300 r/min條件下,Gly濃度對銅浸出速率的影響試驗結(jié)果如圖3所示。由圖3看出:銅浸出速率隨Gly濃度增大先升高后降低;Gly濃度為4.0 mol/L時,銅浸出速率最高。隨Gly濃度進一步增大,甘氨酸根離子活度降低,同時溶液黏度增加,甘氨酸根離子擴散到銅合金表面和CuL-2離開銅合金進入溶液主體的速率降低,導致銅浸出速率降低。
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