從鉛冶煉水淬渣中回收有價(jià)組分的工藝及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-15 20:41
鉛渣主要是指火法煉鉛過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣,主要有鼓風(fēng)爐渣和煙化爐處理廢渣。隨著風(fēng)化和降雨,鉛渣中的有毒元素,可能會(huì)滲透到土壤和地下水中造成環(huán)境污染。鉛渣含有大量鉛、鋅、銅、銀、鐵等有價(jià)金屬,可以作為二次資源重新利用。為此,鉛冶煉廢渣的資源化及無(wú)害化處理是鉛鋅行業(yè)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。由于鉛渣是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),單一的技術(shù)并不能解決所有的問(wèn)題。因此,應(yīng)根據(jù)各種鉛渣的理化性質(zhì),將金屬回收技術(shù)結(jié)合起來(lái)。本文以白銀某冶煉廠產(chǎn)出的鉛冶煉水淬渣為研究對(duì)象,采用直接還原焙燒-浮選-磁選的選冶聯(lián)合新工藝綜合回收其中的銅、鐵、鋅等有價(jià)元素。通過(guò)直接還原焙燒,使水淬渣中的鋅以金屬蒸汽的形式揮發(fā)出來(lái)與其他組分分離,鐵被還原成金屬鐵通過(guò)磁選的方式回收,部分銅與金屬鐵形成銅鐵合金被磁選回收,另一部分銅則通過(guò)浮選的方式進(jìn)行回收。全流程開(kāi)路試驗(yàn)可以獲得鋅揮發(fā)率為99.36%,鐵品位為92.64%,回收率為91.33%的鐵精礦,鐵精礦中銅的品位和回收率分別為1.83%和29.54%,銅品位為20.07%、銅回收率為34.20%的銅精礦。閉路試驗(yàn)可獲得銅品位為18.24%、銅回收率為56.22%的銅精礦;銅浮選尾礦經(jīng)過(guò)磁...
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
焙燒-鼓風(fēng)爐熔煉工藝流程
第二章研究?jī)?nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法12圖2-1研究的技術(shù)路線2.3試驗(yàn)礦樣試驗(yàn)礦樣取自白銀某冶煉廠產(chǎn)出的鉛冶煉水淬渣,后文簡(jiǎn)稱“水淬渣”,其粒度較細(xì)。所取礦樣含水較多,無(wú)法直接對(duì)礦樣進(jìn)行混樣和縮放,故將鉛冶煉水淬渣在干凈的地面上晾曬,后利用對(duì)輥破碎機(jī)進(jìn)行打散、破碎至-2mm粒級(jí)裝袋備用。2.4試驗(yàn)設(shè)備與藥劑主要試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試設(shè)備和試驗(yàn)藥劑如表2-1、2-2所示。直接還原焙燒體系中水淬渣性質(zhì)的改變對(duì)其回收有價(jià)組分的影響機(jī)理研究水淬渣工藝礦物學(xué)研究焙燒過(guò)程中鋅、鐵的熱力學(xué)行為直接還原焙燒體系中程焙燒條件對(duì)鋅揮發(fā)、銅物相轉(zhuǎn)變和鐵還原的影響規(guī)律及機(jī)理解釋水淬渣直接還原焙燒對(duì)鋅、銅、鐵回收的影響機(jī)理,完成鋅揮發(fā)、銅物相轉(zhuǎn)變與鐵直接還原的耦合調(diào)控,實(shí)現(xiàn)焙燒過(guò)程與選礦過(guò)程的高效匹配。直接還原焙燒過(guò)程與選礦過(guò)程的研究焙燒對(duì)鋅揮發(fā)的影響規(guī)律及機(jī)理焙燒對(duì)銅物相和微觀結(jié)構(gòu)變化的影響規(guī)律及機(jī)理直接還原焙燒過(guò)程對(duì)鐵礦物回收的影響規(guī)律及機(jī)理
第三章水淬渣的工藝礦物學(xué)研究18表3-5水淬渣主要礦物相對(duì)含量礦物名稱含量(%)礦物名稱含量(%)金屬銅0.5似黃鐵礦等硫化鐵1.0金屬鋅0.1鋅鐵尖晶石12.0金屬鐵0.1磁鐵礦10.0似黃銅礦、似斑銅礦等硫化銅2.0玻璃質(zhì)、鐵橄欖石等73.3似閃鋅礦、似方鉛礦等鉛鋅硫化物1.0合計(jì)100.03.1.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造水淬渣的形成由于熱熔體與水急速冷卻形成球粒狀渣,外觀呈黑色,球粒粒徑小于3mm。其中冰銅等呈稀疏浸染狀分散于玻璃質(zhì)基質(zhì)中。顯微鏡下渣中礦物的結(jié)構(gòu)包含結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)等。3.2銅、鐵、鋅、賦存狀態(tài)考查3.2.1銅賦存狀態(tài)水淬渣中銅以冰銅的形式產(chǎn)出,冰銅是銅熔煉的最主要產(chǎn)品。冰銅中可分辨的相主要為似黃銅礦,少量似斑銅礦、似輝銅礦,有時(shí)夾雜似閃鋅礦。冰銅呈稀疏浸染狀零星分散在熔融體中,被玻璃質(zhì)膠結(jié)如圖3-2、3-3所示。粒徑一般小于0.2mm。水淬渣由于快速冷凝,其中的冰銅來(lái)不及結(jié)晶呈球狀微珠,大多數(shù)冰銅形態(tài)各異,嵌布粒徑普遍比較細(xì),冰銅中銅的硫化物間呈固溶體分離結(jié)構(gòu),種類不定,有的顆粒中以似斑銅礦和似輝銅礦為主,有的以似斑銅礦和似黃銅礦為主,有些顆粒中只有似斑銅礦。冰銅中除了銅的硫化物外,也可見(jiàn)混進(jìn)一些似閃鋅礦、似黃鐵礦等其他金屬硫化物,有些邊部圍繞似閃鋅礦等。圖3-2冰銅分散在玻璃質(zhì)熔融體中圖3-3冰銅、鋅鐵尖晶石、磁鐵礦分散在玻璃質(zhì)熔融體中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基夫賽特?zé)掋U工藝實(shí)踐[J]. 蔣建興,李樣人,郭海軍. 世界有色金屬. 2018(18)
[2]鈉鹽強(qiáng)化某高硅低品位鐵礦石內(nèi)配碳球團(tuán)自還原機(jī)理研究[J]. 黃柱成,王偉,易凌云,鐘榮海. 金屬礦山. 2017(08)
[3]鉛渣熔池熔煉提取鐵(英文)[J]. 李燕春,袁瑩珍,劉恢,彭兵,劉志樓. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(08)
[4]鉛鋅冶煉渣的資源化研究進(jìn)展[J]. 劉群. 河南化工. 2017(02)
[5]稀土尾礦“一步法”焙燒及弱磁選分離鐵和稀土的研究[J]. 鄭強(qiáng),吳文遠(yuǎn),邊雪,岑鵬,百玉婷,趙曉隆. 稀土. 2016(05)
[6]歷史遺留鉛鋅冶煉廢渣的綜合利用技術(shù)研究[J]. 李洪偉,安俊菁,袁紅欣,王少龍. 環(huán)境工程. 2016(S1)
[7]爐窯處理濕法煉鋅浸出渣研究進(jìn)展[J]. 劉學(xué)武,王正民,王書(shū)民. 商洛學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]海砂礦深度還原--磁選分離實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉依然,張建良,王振陽(yáng),劉征建,邢相棟. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]鉛鋅冶煉廢渣堆場(chǎng)土壤重金屬污染特征研究[J]. 鄧新輝,柴立元,楊志輝,袁藝寧. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2015(09)
[10]Immobilization of Cu2+, Zn2+, Pb2+, and Cd2+ during geopolymerization[J]. Lei ZHENG,Wei WANG,Wei QIAO,Yunchun SHI,Xiao LIU. Frontiers of Environmental Science & Engineering. 2015(04)
博士論文
[1]鉛渣中有價(jià)金屬銅鐵鉛鋅銻綜合回收工藝及機(jī)理研究[D]. 王傳龍.北京科技大學(xué) 2017
[2]高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團(tuán)制備及直接還原—磁選研究[D]. 余文.北京科技大學(xué) 2015
[3]鉛鋅冶煉渣硫化處理新方法研究[D]. 梁彥杰.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3286429
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
焙燒-鼓風(fēng)爐熔煉工藝流程
第二章研究?jī)?nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法12圖2-1研究的技術(shù)路線2.3試驗(yàn)礦樣試驗(yàn)礦樣取自白銀某冶煉廠產(chǎn)出的鉛冶煉水淬渣,后文簡(jiǎn)稱“水淬渣”,其粒度較細(xì)。所取礦樣含水較多,無(wú)法直接對(duì)礦樣進(jìn)行混樣和縮放,故將鉛冶煉水淬渣在干凈的地面上晾曬,后利用對(duì)輥破碎機(jī)進(jìn)行打散、破碎至-2mm粒級(jí)裝袋備用。2.4試驗(yàn)設(shè)備與藥劑主要試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試設(shè)備和試驗(yàn)藥劑如表2-1、2-2所示。直接還原焙燒體系中水淬渣性質(zhì)的改變對(duì)其回收有價(jià)組分的影響機(jī)理研究水淬渣工藝礦物學(xué)研究焙燒過(guò)程中鋅、鐵的熱力學(xué)行為直接還原焙燒體系中程焙燒條件對(duì)鋅揮發(fā)、銅物相轉(zhuǎn)變和鐵還原的影響規(guī)律及機(jī)理解釋水淬渣直接還原焙燒對(duì)鋅、銅、鐵回收的影響機(jī)理,完成鋅揮發(fā)、銅物相轉(zhuǎn)變與鐵直接還原的耦合調(diào)控,實(shí)現(xiàn)焙燒過(guò)程與選礦過(guò)程的高效匹配。直接還原焙燒過(guò)程與選礦過(guò)程的研究焙燒對(duì)鋅揮發(fā)的影響規(guī)律及機(jī)理焙燒對(duì)銅物相和微觀結(jié)構(gòu)變化的影響規(guī)律及機(jī)理直接還原焙燒過(guò)程對(duì)鐵礦物回收的影響規(guī)律及機(jī)理
第三章水淬渣的工藝礦物學(xué)研究18表3-5水淬渣主要礦物相對(duì)含量礦物名稱含量(%)礦物名稱含量(%)金屬銅0.5似黃鐵礦等硫化鐵1.0金屬鋅0.1鋅鐵尖晶石12.0金屬鐵0.1磁鐵礦10.0似黃銅礦、似斑銅礦等硫化銅2.0玻璃質(zhì)、鐵橄欖石等73.3似閃鋅礦、似方鉛礦等鉛鋅硫化物1.0合計(jì)100.03.1.3結(jié)構(gòu)構(gòu)造水淬渣的形成由于熱熔體與水急速冷卻形成球粒狀渣,外觀呈黑色,球粒粒徑小于3mm。其中冰銅等呈稀疏浸染狀分散于玻璃質(zhì)基質(zhì)中。顯微鏡下渣中礦物的結(jié)構(gòu)包含結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)等。3.2銅、鐵、鋅、賦存狀態(tài)考查3.2.1銅賦存狀態(tài)水淬渣中銅以冰銅的形式產(chǎn)出,冰銅是銅熔煉的最主要產(chǎn)品。冰銅中可分辨的相主要為似黃銅礦,少量似斑銅礦、似輝銅礦,有時(shí)夾雜似閃鋅礦。冰銅呈稀疏浸染狀零星分散在熔融體中,被玻璃質(zhì)膠結(jié)如圖3-2、3-3所示。粒徑一般小于0.2mm。水淬渣由于快速冷凝,其中的冰銅來(lái)不及結(jié)晶呈球狀微珠,大多數(shù)冰銅形態(tài)各異,嵌布粒徑普遍比較細(xì),冰銅中銅的硫化物間呈固溶體分離結(jié)構(gòu),種類不定,有的顆粒中以似斑銅礦和似輝銅礦為主,有的以似斑銅礦和似黃銅礦為主,有些顆粒中只有似斑銅礦。冰銅中除了銅的硫化物外,也可見(jiàn)混進(jìn)一些似閃鋅礦、似黃鐵礦等其他金屬硫化物,有些邊部圍繞似閃鋅礦等。圖3-2冰銅分散在玻璃質(zhì)熔融體中圖3-3冰銅、鋅鐵尖晶石、磁鐵礦分散在玻璃質(zhì)熔融體中
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期刊論文
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博士論文
[1]鉛渣中有價(jià)金屬銅鐵鉛鋅銻綜合回收工藝及機(jī)理研究[D]. 王傳龍.北京科技大學(xué) 2017
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[3]鉛鋅冶煉渣硫化處理新方法研究[D]. 梁彥杰.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3286429
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