硅锌矿在(NH_4)_2SO_4-NH_3-H_2O体系中的浸出机理

对硅锌矿在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中的浸出行为进行了系统研究,揭示浸出反应机理,阐明其难以浸出的内在原因。结果表明:硅锌矿浸出反应方程为Zn2SiO4(s)+(2i-4)NH3(aq)+4NH4+=2[Zn(NH3)i]2++SiO2(s)+2H2O(l),i=1～4。浸出中,硅锌矿中的硅溶解进入溶液,再以无定形SiO2形态从溶液中析出。SiO2在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中的溶解度很低,仅略高于0.3 g/L,而其从溶液中的析出速度非常缓慢,是硅锌矿在该体系中难以浸出的主要原因。当液固质量比从5提高至500时,锌浸出率将从2.72%提高至84.15%。

硅锌矿在(NH_4)_2SO_4-NH_3-H_2O体系中高液固比下的浸出动力学

通过实验研究硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学。采用粒径为96~109μm的纯硅锌矿样品,在液固质量比为200时,考察搅拌速度、反应温度及总氨浓度对锌浸出率的影响。研究结果表明：提高温度和总氨浓度能显著提高浸出速率,而当搅拌速度大于250 r/min时,其对浸出速率的影响较小;浸出过程遵循孔隙扩散控制粒子模型,扩散与化学反应并非仅发生于颗粒外表面,而是发生在整个外表面及孔隙内部,浸出速度受孔隙扩散控制;浸出过程的表观活化能与反应级数分别为71.35 kJ/mol和4.27。

组成和温度制度对硅锌矿析晶的影响

通过大量的配方实验 ,利用 XRD和 OM分析 ,系统研究了 0 .2 K2 O- 0 .2 5 Ca O- 0 .5 5 Zn O- Al2 O3- Si O2系统硅锌矿析晶的物理化学基础 .研究结果表明 ,Zn2 S主要在 Si O2 含量 <2 .0 m ol的范围析出 ,且当Al2 O3含量 <0 .30 mol时才能获得大晶花结晶釉 ;用 Na2 O等摩尔取代 K2 O有利于获得大尺寸的硅锌矿结晶 ,但抑制系统的分相 ,因而难以获得具有特殊艺术效果的新型分相结晶釉 .

硅锌矿浮选试验研究

采用脂肪酸类捕收剂浮选法对广西某地硅锌矿进行了浮选试验研究,分别考察了磨矿细度、碳酸钠用量、六偏磷酸钠用量、不同类型的活化剂、硫酸铜用量和油酸用量等因素对浮选指标的影响。试验结果表明,采用脂肪酸类捕收剂浮选法能够有效实现硅锌矿的浮选,在原矿品位10.2%条件下,锌精矿品位达到了45.03%,浮选回收率达到81.05%。

利用废旧花岗岩石材制备硅锌矿结晶釉的研究

利用花岗岩等废旧石材配合相应的配比方案、烧成制度制备出环保型硅锌矿结晶釉,并总结提出成分最佳配比。经XRD、SEM对釉层物相进行分析,釉层为硅锌矿结晶釉,坯釉结合性良好。对于制备结晶釉过程中存在的晶体细小、气泡、缺釉、毛孔、剥落、斑点等产品缺陷指出解决办法。

硅锌矿制取不同锌盐的生产工艺研究

本文对四川巴塘硅锌矿分别制取ＺｎＳ（）＿４·７Ｈ＿２Ｏ和ＺｎＣｌ＿２产品的生产工艺条件进行了详细的研究。制定了生产工艺流程，并进行了实验室放大试验，获得合格产品。

浓硫酸熟化水浸法由硅锌矿制硫酸锌

硫酸用量为３５－４０ｍＬ／１００ｇ矿，熟化温度２５℃，按３．５：１液固比水浸，锌浸出率和脱硅率达９７％和９９％以上，抽滤速度０．９ｍ＾３，滤液／ｍ＾２．ｈ以上。净化后的富锌液经蒸发，冷析，负干，得９８％以上的七水硫酸锌产品。

我国硅锌矿结晶釉研究进展

本文介绍近十多年来我国硅锌矿结晶釉基础研究在以下几个方面的进展：（１）硅锌矿成核机制的研究；（２）硅锌矿的生长形态学研究；（３）硅锌矿的生长动力学研究。此外，还简要地探讨了今后科研工作的方向。

硅锌矿的生长形态学研究

硅锌矿在釉熔体中有球粒状生长习性。其生长形态与晶核种类、晶核取向及生长温度有关。选择合适的成核方式和生长温度,能有效地控制硅锌矿的生长形态。

高硅锌矿制取活性氧化锌联产泡花碱的研究

以酸浸硅锌矿,SiO_2与锌同时进入浸取液,二次沉硅时利用SiO_2胶体共沉作用除杂获得高的净化度,从而制得高纯度的活性氧化锌。并综合利用SiO_2制取硅胶或泡花碱。提高了硅锌矿中锌的收率。

硅锌矿结晶釉的研制

在工艺陶瓷中,硅锌矿结晶釉是研制的一个难点。文章针对硅锌矿结晶釉的制备和试验结果进行了讨论,并就晶花的定位进行了设计,同时分析了烧成中容易出现的主要缺陷和影响结晶效果的主要原因。

钴硅锌矿——一个富钴的硅锌矿变种

钴硅锌矿是一种具有特征深蓝紫色、油脂光泽和玻璃光泽的钴锌硅酸盐矿物,属三方晶系。空间群:C_(3j)~2—R3、a=13.9559A,c=9.3364A,c/a=0.6690,V=1574.8104A^3,Z=18。该矿物理论式为(Zn,Co)_2SiO_4,实验式为:(Zn_(1.26),Co_(O.74))SiO_4。据红外光谱以及X射线粉晶分析,其结构与硅锌矿(Zn_2SiO_4)类似。

硅锌矿结晶釉工艺过程的探讨

通过对硅锌矿结晶釉的工艺性能的研究,探讨了硅锌矿结晶釉的釉料制备工艺及烧成技木、定位结晶工艺,解决了试验中出现的一些问题。

硅锌矿结晶形态的研究

以透明釉为基础,在透明釉中加入氧化锌制成结晶釉,采用氧化气氛进行烧制实验,观察釉的外观形貌和显微结构,并结合晶体结构,总结出硅锌矿结晶形态与成核和生长的关系。硅锌矿三方晶系、六方柱状晶型的晶胞结构决定了硅锌矿沿c轴方向的生长习性,从而形成由细逐渐变粗的空心管状晶体,结晶与熔融的对立统一使得空心管状晶体外圈形成溶蚀圈,而组成晶核的单体组合与取向决定了空心管的组合与走向,即决定了晶体的最终形态。

CoO掺量对硅锌矿结晶釉非等温晶化性能的影响

利用辊道窑低温快烧工艺制备硅锌矿结晶釉建筑陶瓷,探究了CoO(着色剂)掺量对硅锌矿结晶釉非等温晶化性能的影响,并基于Kissinger法和水淬急冷处理揭示了结晶釉的非晶晶化机制。结果表明:随着CoO掺量的增加,结晶釉的蓝色逐渐加深,晶花面积占比、晶花直径与结晶相含量均呈先增大后降低的变化规律,三者均在掺加0.6wt.%CoO时达到极大值;硅锌矿结晶釉的非晶晶化机制均为表面析晶协同体积析晶,且适量(0.6 wt.%)CoO的掺加可以降低结晶釉的析晶活化能、提升Avrami指数、增强小角分叉能力,继而可有效促进结晶釉的非晶晶化;而过多CoO(1.0 wt.%)的掺加反而会减弱结晶釉的非晶晶化,导致晶花花瓣完整性和直径尺寸均有所降低。最终,利用辊道窑低温快烧工艺(环温1165℃、烧成周期70 min)成功制得花形结构完整、晶花直径尺寸达2.8 mm、蓝色发色艳丽(b^*值达-50.2)的硅锌矿结晶釉建筑陶瓷。

压力场下纯硅锌矿高温酸转化研究

传统湿法冶金在处理高硅氧化锌矿时,矿物中硅的溶出容易形成胶状硅,从而增加了矿浆分离的难度,而压力场下高硅锌矿中的酸溶硅可有效转化为易于过滤沉降的二氧化硅沉淀物,从而避免了常规酸浸工艺中硅胶带来的矿浆过滤性能差的问题。本实验采用晶体结构良好且纯度高的纯硅锌矿样进行压力场下的高温酸转化实验研究,考察了各单因素的影响,酸度和粒度的优化有利于改善纯硅锌矿的加压酸浸反应,提高锌的浸出率,提高温度有利于改善矿浆的过滤性能,液固比偏低严重影响锌的浸出率,偏高严重影响矿浆的过滤性能。高温酸性环境中纯硅锌矿的溶解反应非常迅速,在釜内压力1.2 MPa,液固比20∶1,温度393 K,硫酸浓度0.38 mol·L^(-1),平均粒径55μm,搅拌转速600r·min-1,浸出时间16 min的条件下,矿物中锌的浸出率达90%以上,同时通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及扫描电子显微镜-能量散射光谱(SEM-EDS)检测手段,验证了渣相中的硅形成了晶型方英石沉淀,在矿物表面形成了不溶性外壳,从而阻碍了反应的进一步进行,实现了矿物中有价金属的选择性浸出并使硅以沉淀形式截留于浸出渣中。

高硅氧化锌矿加压酸浸处理

通过对广西某地高硅氧化锌矿矿物分析可知,矿物中的锌主要以硅锌矿和异极矿的形式存在。采用加压酸浸技术对该高硅氧化锌矿进行处理,条件试验研究得出最佳工艺条件为:矿物粒度0.104mm,硫酸浓度120g/L,釜内压力1.0MPa,浸出时间90min,反应温度120℃,液固比3-1。综合性试验研究得出:在最佳工艺条件下,锌浸出率可达97%以上,SiO2截留率大于99.2%,浸出矿浆过滤速率大于880L/(m2-h),浸出矿浆具有良好的过滤性能。

高硅低品位氧化锌矿氧压酸浸研究

通过对广西某地低品位高硅氧化锌矿矿物分析可知,矿物中的锌主要以硅锌矿和异极矿的形式存在。采用氧压酸浸技术对该矿进行了处理,条件试验研究得出最佳工艺条件为:矿物粒度0.104mm,硫酸浓度120 g/L,釜内压力1.0MPa,浸出时间90min,反应温度120℃,液固比3∶1。综合性试验研究得出:在最佳工艺条件下,锌浸出率可达97%以上,SiO2浸出率低于0.8%,浸出液产液速率大于880L/(m2.h),浸出矿浆具有良好的过滤性能。