本文關(guān)鍵詞：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

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【摘要】：鉛渣主要是指鉛火法冶煉過(guò)程排出的廢渣和其它含鉛量較高的冶煉渣。露天堆存的鉛渣在雨水的作用下,其中的Pb、Cr、Cd等重金屬會(huì)滲濾到土壤和地下水中造成環(huán)境污染。鉛渣中一般含有Pb、Zn、Fe、Ag、In、Sb、Cu等有價(jià)金屬,對(duì)鉛渣進(jìn)行綜合利用,回收其中的有價(jià)金屬,對(duì)緩解現(xiàn)階段有色金屬資源緊缺的狀況及保護(hù)環(huán)境均具有重要意義。目前,從鉛渣中回收有價(jià)組分的研究主要集中于火法回收Pb、Zn等易揮發(fā)的金屬,濕法回收容易浸出的Pb、In、Cu、S等,這些方法對(duì)回收鉛渣中的有價(jià)金屬具有借鑒意義,但關(guān)于綜合回收鉛渣中Cu、Fe、Pb、Zn、Sb等金屬的研究卻較少。本文以廣西河池某鉛冶煉廠鼓風(fēng)爐鉛渣為研究對(duì)象,采用煤基直接還原-磁選-化學(xué)分離工藝綜合回收其中的有價(jià)金屬Cu、Fe、Pb、Zn、Sb,可以為鉛渣的工業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。通過(guò)煤基直接還原,使鉛渣中的Pb、Zn還原揮發(fā)進(jìn)入煙塵而直接與其他組分分離,Cu、Fe、Sb轉(zhuǎn)變成金屬形式留在焙砂中,金屬鐵采用弱磁選方法回收,Cu、Sb進(jìn)入磁選尾礦后采用化學(xué)法分離回收。研究表明,采用煤基直接還原對(duì)鉛渣進(jìn)行預(yù)處理是有效的。在鉛渣:褐煤:CaO質(zhì)量比為100:40:10,1250℃C溫度下焙燒60min的最佳條件下,可使86.18%的Pb、95.27%的Zn揮發(fā)進(jìn)入煙氣。焙砂在一段磨礦細(xì)度-74μm占65.76%和二段磨礦細(xì)度-45μm占54.27%,一段和二段磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為159.24 kA/m和63.69kA/m的條件下,獲得了品位為91.13%,回收率為87.36%的金屬鐵。磁選尾礦中的Cu和Sb,在最佳氧化酸浸條件下浸出率分別可達(dá)91.58%和86.07%。浸出液在最佳反應(yīng)條件下,使Sb水解獲得了含Sb為10.35%,回收率為64.84%的產(chǎn)品,沉Sb濾液中加入Na_2S與Cu~(2+)反應(yīng)獲得了含Cu為36.92%,回收率為63.73%的硫化銅產(chǎn)品。揮發(fā)煙塵中的Zn在最佳硫酸浸出條件下的浸出率可達(dá)98.18%,在Zn浸出液中加入NH_4HCO_3和NaOH后,在最佳反應(yīng)條件下,獲得了沉淀率為98.65%的堿式碳酸鋅。在Zn浸出濾渣中加入NH4HCO_3和NH_3·H_2O,在最佳反應(yīng)條件下,獲得了碳酸鉛產(chǎn)品。堿式碳酸鋅和碳酸鉛經(jīng)焙燒后分別獲得了含Zn為65.14%,回收率為92.75%的氧化鋅和含Pb為78.87%,回收率為84.90%的氧化鉛產(chǎn)品。本文通過(guò)工藝技術(shù)的集成,獲得了綜合回收鉛渣中有價(jià)金屬的工藝和條件。采用X射線衍射和掃描電鏡對(duì)鉛渣中主要金屬在直接還原過(guò)程中的物相變化和元素分布規(guī)律進(jìn)行了研究,這可以為鉛渣的工業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。研究結(jié)果揭示了在直接還原過(guò)程中Pb的揮發(fā)率整體低于Zn的揮發(fā)率的原因是被還原的Pb單質(zhì)易與Cu、Fe、Sb單質(zhì)形成合金,而且隨著焙燒時(shí)間的延長(zhǎng)Pb還與焙砂中Ca組分生成了鉛酸鈣。
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X758

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本文編號(hào)：1265690