高效回收含砷中和渣中铜、锌、钴试验研究

对有色行业产出的含砷中和渣中Cu、Zn、Co等有价元素回收进行试验研究,采用两段逆流浸出和一段浸出液铜萃取工艺,在最佳工艺条件下,可实现98.25%Cu浸出率和99.96%Cu萃取率。反萃硫酸铜液经电解产出符合GB/T 467-2010阴极铜1#标准铜。

酸性矿山废水(AMD)中和渣对As吸附机制研究

利用中和渣富含铁次生矿物的特性,探究其作为吸附材料对废水中As的处理效果及机制,对中和渣的资源化处理处置具有重要的实际指导意义。以石灰乳一段中和渣(一段渣)、二段中和渣(二段渣)、石灰中和渣(石灰渣)和石灰石中和渣(石灰石渣)4种废弃物为吸附材料,采用吸附实验辅以ICP、XRD、FTIR等光谱表征技术研究其对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附特性及机制以期实现以废治污。研究结果表明,4种中和渣对As(Ⅴ)的吸附效果优于As(Ⅲ),石灰石渣对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的拟合最大吸附量高于其他3种中和渣,分别为3.859 mg/g和4.988 mg/g。4种中和渣对As(Ⅲ)的吸附更符合准二级动力学和Freundlich模型,石灰石和石灰渣对As(Ⅴ)的吸附更符合Langmuir模型,吸附过程主要受化学吸附影响。中和渣对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的主要吸附机制为As(Ⅲ)和As(Ⅴ)与铁(氢)氧化物表面羟基官能团的表面络合和配位作用及铁矿物相转变过程中的络合和共沉淀作用。此外,石灰石、石灰和一段渣中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)与铁结合形成新的含砷铁羟基硫酸矿物也是As固定的重要机制。

有色冶炼废酸中和渣的综合处置现状

有色冶炼废酸中和渣是一种含有砷、铅、锌、镉等有毒元素的工业固体废弃物,同时也是具有较高潜在利用价值的固废资源,目前正面临产量大、污染重、利用率低等问题。本文首先简要介绍废酸中和渣的来源及化学成分;其次,重点阐述该渣在无害化处置、有价金属回收以及协同熔炼方面的国内外最新研究进展,结合实例对具体工艺的基本原理、优缺点和适用范围进行归纳总结和对比分析,探讨其应用中存在的问题,并给出建议;最后,对有色冶炼废酸中和渣的利用方向和利用途径提出展望,指出火法-湿法联合回收工艺以及协同熔炼工艺是未来的重点发展方向。

蛇纹石中和渣制备氧化铁红和回收镍的工艺研究

采用硫酸浸出蛇纹石中和渣,并用红透山硫铁矿还原酸浸液;然后用NaOH沉淀去除Al和Cr,用Na_(2)S沉淀回收Ni、Co、Mn;再经碳酸氢铵沉淀铁,焙烧制备氧化铁红。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线荧光光谱分析(XRF)等对硫铁矿还原过程进行研究。研究结果表明:在反应温度85℃、反应时间260 min条件下,酸浸液中Fe^(3+)完全被硫铁矿还原,pH从0.94提高到2.90;还原后硫铁矿由片状团聚体转变为球形团聚体,硫产物由27.81%S、33.96%H_(2)SO_(4)和38.22%H_(2)S(质量分数)组成,硫铁矿表面没有单质硫覆盖。用NaOH中和沉淀可完全去除Al和Cr。Na_(2)S沉淀回收93.01%镍、91.62%钴,得到镍含量为13.47%(质量分数)的Ni、Co和Mn沉淀渣,达到镍精矿YS/T 340—2014中1级品标准。将纯化后的硫酸亚铁溶液沉淀,在600℃焙烧得到氧化铁红,颜色与三环颜料公司的H101产品相似,着色力达125.45%,质量符合GB/T1863—2008的要求。

中和渣基地质聚合物的制备与性能表征

中和渣(NS)是矿物开采和冶金处理过程中生成的以硫酸钙为主要成分的工业废渣,中和渣大量堆积储存会给环境带来巨大威胁,因此,迫切需要探索一种回收利用中和渣的新技术。研究了不同粒化高炉矿渣掺量的中和渣基地质聚合物的力学性能,并通过X射线衍射测试、反应热测试、压汞测试、傅里叶变换红外光谱测试和扫描电子显微镜测试等手段,对中和渣基地质聚合物的物相组成、水化速率、孔结构及微观形貌进行了表征。结果表明:在激发剂作用下,中和渣与粒化高炉矿渣间地质聚合反应的主要产物为C(N)-A-S-H凝胶。粒化高炉矿渣的掺入可提高聚合反应速率,生成更多的地质聚合物凝胶,使得中和渣基地质聚合物微观结构更致密,力学性能也更高。粒化高炉矿渣掺量为30%(质量分数)的中和渣基地质聚合物28 d抗压强度可达17.8 MPa。

稀土冶炼分离废水中和渣分析研究

简要介绍了稀土冶炼分离生产废水的来源,对酸性废水中和渣成分进行试验分析得出,废水中和渣水分质量分数约占60%以上、碳酸钙镁质量分数为8.1%~15.3%等都是造成中和渣量大的主要原因,造成后续生产成本的增加。针对以上原因提出了优化工艺流程及其他改进措施,可有效降低废水中和渣数量。

高铁高酸废水中和渣的石膏高效回收研究

针对某铜矿矿山高铁高酸废水中和渣中石膏含量不高、杂质多、难以直接应用等问题,基于中和渣的矿物组成特性,分别采用重选、磁选和浮选等分离方法对中和渣中石膏进行回收利用。实验结果表明,采用浮选分离方法,以十二胺为捕收剂,药剂用量在0.2~0.8 kg/t时,石膏产率为80%~91%,品位在75%以上,可满足用于水泥行业的标准GB/T 21371—2008《用于水泥中的工业副产石膏》要求。通过控制药剂用量、添加抑制剂或降低浮选矿浆pH,均可提高石膏精矿品位(最大可达98%),实现石膏回收利用,达到中和渣减量化的目的。而采用重选和磁选方法分离中和渣效果不佳,难以满足水泥行业要求。

煤矸石中和渣酸化提取铝、钛实验研究

本文以煤矸石中和渣为研究对象,采用加浓硫酸酸化、浸提的方法提取有价元素铝、钛。研究考察了酸渣比、反应温度、溶解时间、溶解温度等因素对中和渣中铝、钛溶出的影响规律,以单因素实验为基础,进而进行正交实验,优化浸提中和渣中铝、钛的工艺条件。实验结果表明:在本研究的条件下,中和渣酸浸提取铝、钛的最优工艺条件为:酸渣比1.5、反应温度170℃、溶解时间60 min、溶解温度80℃,此时铝、钛溶出率分别达到98.32%、92.28%。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段对煤矸石、中和渣及酸渣的物相和微观形貌进行表征,分析结果表明:中和渣酸浸后,酸渣中只有SiO2和少量Ca SO4存在,说明煤矸石中和渣中的铝、钛通过酸浸可以充分浸取。该法为煤矸石资源化高效利用探索出一条新的工艺思路。

以中和渣为原料制备半水硫酸钙晶须实验研究

以某轧钢厂酸洗液中和反应渣为原料,采用水热法制备半水硫酸钙晶须。系统研究了反应温度、反应时间和镁离子对半水硫酸钙晶须形貌的影响,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对晶须产品进行了表征。结果表明,利用中和渣可以制备半水硫酸钙晶须。最佳制备条件:料浆质量分数为5%,反应温度为120℃,反应时间为20 min,硫酸镁质量分数低于4%。以中和反应渣为原料制备半水硫酸钙晶须,实现了中和反应渣的综合利用,为轧钢厂酸性废水的综合治理提供了新思路。

从铜中和渣中回收砷的试验研究

研究了用硫酸从铜冶炼中和渣中浸出砷,并用FeS将浸出液中的砷转化为As2S3沉淀,使砷得到回收,中和渣得到有效处理。

饲料级磷酸氢钙生产中预中和渣的综合利用

介绍了用饲料级磷酸氢钙生产中的预中和渣制造复混肥、改性磷铵和磷酸钠等产品的具体方法。

重铬酸钾滴定法测定中和渣中的碲

针对中和渣样品成分复杂特征，探讨了样品溶解的酸度，介质的加入量，干扰元素对碲测定的影响，采用重铬酸钾滴定法测定中和渣中1％～40％碲。

中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践

在对中和渣替代石灰石熔剂造渣可行性进行分析的基础上,确定了中和渣回收利用方案;通过分析中和渣入炉对炉温、渣性、冰铜品位、产品质量的影响,估算中和渣回收利用的经济效益。实践证明,用中和渣替代石灰石熔剂进行回收利用,不仅具有明显的环境效益,而且具有良好的社会效益和经济效益。

煤矸石中和渣酸浸工艺及固化机理研究

为解决实际生产中煤矸石中和渣固化-酸化一体化操作物料固化固结强度高、转移困难等问题,本研究以贵州盘州中试煤矸石中和渣为原料,以98酸为酸浸介质,以溶出率为主要指标,将以往“高温酸化→转移→溶出”的技术路线改为“低温固化→转移→高温酸化→溶出”,并结合XRD、SEM表征手段探明中和渣固化反应机理。结果表明:50℃下固化体形态在第3天时达到终凝,酸化温度170℃、酸化时间4h、酸化酸渣比1.2∶1、溶出液固比4∶1、溶出时间60min、溶出温度80℃,中和渣中有价元素溶出率分别为:钛82.63%、铁96.48%、铝98.33%、钙87.72%、镁95.31%,酸渣中SiO2质量分数>96%,该技术路线解决了物料转移难的问题,同时酸溶物溶出高,实现了酸渣富硅除杂。

中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践

介绍了中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践，对炉况产生的影响和取得的效果。

中和渣在澳斯麦特熔炼炉回收利用的生产实践

将铜冶炼烟气净化所产污酸中和渣替代石灰石熔剂返澳斯麦特熔炼炉处理,分析了中和渣对澳斯麦特熔炼炉炉况的影响,介绍了实际运行效果。

铜矿山酸性废水中和渣物性分析及浸出特性研究

针对处理某矿山酸性废水后得到的有价元素种类多、含量低的难处理中和渣进行XRF、XRD、激光粒度检测、SEM-EDS等技术分析,并对中和渣进行了硫酸浸出性研究,对浸出渣进行了浸出毒性探究。分析结果表明,中和渣所含主要元素为Ca(40.67%)、Fe(5.79%)、Cu(2.43%)、Zn(0.13%)、Ni(0.056%)、As(0.009%);渣中主要为金属氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硅酸盐和砷酸盐等物质混合物,主要物相为CaSO_(4)、Ca_(6)Fe_(2)(SO_(4))_(2)、CaO、CuAlO_(2)、Fe_(2)O_(3)、Fe(OH)_(3)、FeAsO_(4)、CuO、Cu(OH)_(2)、ZnO;中和渣粒径5.00~75.00μm。浸出试验表明,在硫酸体积浓度10%、液固比6∶1、浸出温度25℃、浸出时间180min的条件下,Cu、Fe、As、Zn、Ni浸出率分别达到99.42%、96.71%、88.89%、99.23%、98.21%。浸出毒性试验结果表明,浸出渣Ni、Cu、As含量达标,可无毒排放。

铅锌冶炼废水中和渣制备免烧免蒸砖试验研究

以某铅锌冶炼废水中和渣资源化综合利用制备免烧免蒸砖。在原料主要化学成分分析、XRD物相分析及中和渣溶出和干燥凝结性能分析的基础上,设计L16(4)5正交试验,通过极差和方差分析得到不同制砖组分对免烧免蒸砖7d和28d强度的作用规律和制备免烧砖的最佳试验配方,然后在最优配方下研究成型压力和水灰比与免烧免蒸砖性能的关系。研究结果表明,影响免烧免蒸砖7d抗压强度的配比组成用量因素排名为水泥、水渣微粉、混合中和渣、粉煤灰、石屑;影响免烧免蒸砖28d抗压强度的配比组成用量因素排名为混合中和渣、水渣微粉、石屑、粉煤灰、水泥。最佳试验配方为混合中和渣31.43%,水泥14.29%,水渣微粉31.43%,粉煤灰13.33%,石屑9.52%;最佳水灰比为0.14,合适的成型压力为20MPa,最终制备的免烧免蒸砖28d抗压强度为27.7 MPa,吸水率为11.5%,软化系数为0.89,抗冻指标为F25,达到《〈非烧结垃圾尾矿砖〉》(JC422—2007)的标准要求。

页岩提钒中和渣制备硫酸钙晶须填料的研究

以页岩提钒中和渣为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,并进行稳定-改性处理,最终制备用于填充塑料的硫酸钙晶须填料。研究了反应温度、反应时间、料浆浓度及助晶剂用量对硫酸钙晶须长径比的影响以及改性剂用量、初始料浆浓度、改性温度及改性时间对硫酸钙晶须改性效果的影响。结果表明,在反应温度为130℃、反应时间为6 h、料浆质量分数为3%、助晶剂六水氯化镁用量为10%的条件下,制备出的硫酸钙晶须长径比达90,但晶须在空气中易水化变粗,长径比降至20以下。在硬脂酸用量为4%、初始料浆质量分数为8%、改性温度为90℃、改性时间为20 min的条件下,制备的硫酸钙晶须填料活性指数达0.72,吸油值为0.278 8 g/g,制得的硫酸钙晶须填料呈棒状或纤维状,表面光滑,结晶度较好,长径比稳定在40~50。结合XRD、SEM、FT-IR分析可知,硬脂酸能有效抑制晶须水化过程,保持晶须晶型及形貌稳定,硬脂酸通过与晶须表面发生化学键链接封闭其亲水活性点而抑制晶须水化。

中和渣资源化利用研究进展

中和渣通常含有锌、铜、镍、钴、锗等有价元素,是综合回收重要的二次资源。目前国内中和渣处理方法大致有三类:1) 通过火法处理回收有价元素;2) 通过湿法处理回收有价元素;3) 替代水泥在建筑领域或作为辅剂进行直接利用。本文总结归纳了以中和渣为研究对象,针对不同有价金属综合回收的工艺流程及过程参数等,为冶金企业的工艺选择提供参考依据。