湿法炼锌浸出渣中稀贵金属的富集和回收研究

本文主要阐述了湿法冶炼锌浸出渣中稀有贵金属的富集和回收研究。通过对浸出渣处理方法的分析和浸出工艺的优化,使浸出渣中的贵金属得到富集和回收。结合理论,提出了更合理的工艺控制条件,对浸出渣的回收、环境保护及提升经济效益都起到了积极的作用。

湿法炼锌溶液中锗的配位反应分离规律及萃取机理

针对湿法炼锌溶液中锗富集回收成本高、工艺复杂等问题,本文深入研究5种不同配合剂对N235-TBP复合萃取体系选择性分离富集锗过程的影响规律及酒石酸配位反应体系的传质机理。结果表明:在有机相构成为30%N235-15%TBP-55%260^(#)溶剂油、相比O∶A为1∶2、pH 1.5、反应温度25℃,配合剂与锗的摩尔比n_(L)/n_(Ge)=5的条件下,5种配合剂对锗的配位能力大小依次为:酒石酸(C_(4)H_(6)O_(6))>草酸(C_(2)H_(2)O_(4))>柠檬酸(C_(6)H_(8)O_(7))>马来酸(C_(4)H_(4)O_(4))>水杨酸(C_(7)H_(6)O_(3)),酒石酸对Ge^(4+)与共存离子Zn^(2+)、Fe^(2+)的分离效果最佳,在nC_(4)H_(6)O_(6)/nGe=5.5时,分离系数达最大,分别为β_(Ge/Zn^(2+))=2807.23、β_(Ge/Fe^(2+))=3271.43;酒石酸与锗的配位形式为双齿(螯合)配位;N235-TBP复合萃取体系萃取锗的机理是质子化N235中的HSO_(4)^(-)与料液中的Ge(OH)_(2)Tar^(2-)发生阴离子置换反应,生成萃合物(R_(3)NH^(+))_(2)·(Ge(OH)_(2)Tar_(2)/^(2-)·TBP_(0.3)。

湿法炼锌含铁溶液水热矿化沉铁行为研究

在常规湿法炼锌过程中,采用黄钾铁矾法、针铁矿法除铁工艺时存在铁渣中铁质量分数低而锌质量分数高、渣量大、无害化处理成本高等难题,为此,本文开展湿法炼锌含铁溶液水热矿化沉铁行为研究。研究结果表明:升高反应温度有利于Fe3+水解生成赤铁矿(Fe2O3),同时促进铁矾物相(MFe3(SO4)2(OH)6)向赤铁矿的转化,铁渣中铁质量分数显著升高;延长反应时间可提高Fe3+沉淀率,并使更多的黄钾铁矾(KFe3(SO4)2(OH)6)转化为赤铁矿;提高氧分压将加快Fe2+氧化成Fe3+的速率,促进赤铁矿物相的形成。在反应温度为180℃,氧分压为0.8 MPa、反应时间为3 h且控制碱金属离子浓度的优化条件下,溶液中94.29%的铁以赤铁矿(Fe2O3)形式沉淀入渣,沉铁渣中铁质量分数为57.75%、锌质量分数为0.82%。对比黄钾铁矾工艺,铁渣量减少约60%,铁渣中锌质量分数降低6.5%。采用水热矿化沉铁工艺,可在低酸条件下实现溶液中铁的矿化沉淀,得到铁质量分数满足氧化铁行业标准且可实现资源化利用的赤铁矿沉铁渣,可助力湿法炼锌行业向绿色低碳方向发展。

用铜渣从湿法炼锌污酸两段中和后液中脱除氯

湿法炼锌中产生的污酸经硫化、锌焙砂中和、碳酸钙中和后可去除砷、氟,同时还可有效减少石膏渣产量,但中和后液中氯含量较高,无法返回至湿法系统重复利用。研究了采用铜渣除氯法去除该溶液中的氯,结果表明:在过氧化氢加入量2.3 mL/L、铜渣系数6.8、初始酸质量浓度15 g/L、温度35℃条件下反应2 h,溶液中的氯可由0.62 g/L降至0.17 g/L,氯脱除率为72.58%,溶液铜质量浓度为2.69 g/L,通过锌粉或铁粉回收铜后溶液可返回至湿法系统中重复利用。

双向观测-电感耦合等离子体发射光谱法测定湿法炼锌浸出液中的多种元素

湿法炼锌浸出液中Zn、In、Fe、Cu、Cd、Mg、Co、Mn、As、Si、Sb、Ge元素的含量多采用滴定法、分光光度法、火焰原子吸收法、原子荧光法、示波极谱法等经典分析方法来测定,一般较难实现多元素同时分析,且存在分析流程长、操作繁琐、检测结果时效性差的弊端。本实验建立了样品不经预处理,在3%(V/V)的硝酸介质中,在仅仅只绘制两条校准曲线的情况下,充分利用双向观测-电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)径向观测线性范围宽、基体效应小的特点来测定湿法炼锌浸出液中浓度水平在0.50g/L~150g/L的Zn、Fe、Mg、Mn、Cu;利用该法轴向观测灵敏度高、检出限低的特点来测定湿法炼锌浸出液中浓度小于0.50g/L的In、Fe、Cu、Cd、Co、As、Si、Sb、Ge。该方法操作简单,分析结果时效性强,各元素的测定结果与滴定法、分光光度法、火焰原子吸收法、原子荧光法、示波极谱法测得值相符,该法各元素的检出限在0.0009μg/mL~0.079μg/mL之间,相对标准偏差在0.30%~1.81%之间,加标回收率均在90.0%~107.0%之间,能较好的应用于湿法炼锌浸出液中主元素及杂质元素的测定。

湿法炼锌溶液氟化锌除镁技术研究

随着硫化锌精矿中的镁持续进入到湿法炼锌系统,并在湿法炼锌系统中不断循环和富集,驰宏会泽冶炼锌湿法冶炼流程溶液Mg 2+的含量已经达到20 g/L以上,严重影响锌电极效率,文章采用氟化锌进行化学沉淀法除镁,利用氟化镁在溶液中的溶解度低于氟化锌,从而有效降低溶液中Mg 2+的含量,在反应温度70℃、反应30 min,溶液的除镁效率达到了85%以上。

湿法炼锌中脱氟氯技术分析

湿法炼锌作为一种常用的锌冶炼工艺,通常以锌精矿作为原料,随着整个行业的不断发展,可利用的高品质锌精矿资源在持续减少,同时在全湿法炼锌过程中氟、氯等杂质元素难以去除,导致其逐步富集,造成烧板。为了达到更好的脱除氟氯的效果,首先要了解氟氯对湿法炼锌系统造成的影响,然后基于实际情况,寻找最佳处理方法,提高锌冶炼综合效益。本文从湿法炼锌工艺特点出发,基于氟氯对冶炼系统造成危害,探讨脱氟氯技术方法和注意事项。

湿法炼锌生产过程中锌直收率的影响因素与对策

在湿法炼锌过程中,锌直收率指标作为炼锌企业的一项综合性技术经济指标,直接反应了锌资源综合回收程度,也标志着炼锌企业的工艺技术水平和生产管理水平。本文主要针对湿法炼锌生产过程对锌直收率的影响因素全流程的影响因素进行分析,并探讨如何提高锌直收率及采取相关措施的研究。

湿法炼锌溶液中臭氧氧化除铁工艺及动力学研究

以臭氧为强氧化剂、ZnO为中和剂进行湿法炼锌溶液中Fe^(2+)脱除的试验及动力学研究。考察初始Fe^(2+)浓度、溶液pH、反应温度和O_(3)流量等因素对除铁效果的影响。结果表明:增大pH、温度和O_(3)流量可以显著增加除铁效率,而增加初始Fe^(2+)浓度会降低除铁效率。宏观动力学研究表明,对比常用的拟一级、拟二级、Higbie和Avrami等动力学方程,臭氧氧化—沉淀除铁符合拟一级反应特征,受扩散控制,反应表观活化能为28.57 kJ mol,动力学方程为rFe^(2+)=8.22[Fe^(2+)]0^(-0.74)[H^(+)]^(-0.51)Qo^(1.89)_(3) exp(-3436 T)。

湿法炼锌行业环境污染的研究措施

随着我国经济和工业的不断发展,湿法炼锌的生产能力和生产质量都有了很大的提高,但与此同时,环境污染问题开始凸显,企业方面需要积极迎合社会发展的需要,着重解决湿法炼锌行业造成的环境污染问题,有效解决工业污染造成的安全隐患。本文主要针对湿法炼锌所涉及的主要污染物包括废气、废水、固体废物等对环境的影响,探讨如何治理湿法炼锌行业造成的环境污染,以及相关治理措施的研究。

湿法炼锌铜砷渣加压浸铜及同步固砷

针对湿法炼锌冶炼过程中产出的铜砷渣进行综合回收利用,在研究铜砷渣矿物组成及热分解特性的基础上,开展了加压浸出铜及同步固砷工艺研究,考察了铜、砷元素的行为。结果表明:在反应温度135℃、反应时间4 h、液固比25∶1、硫酸初始浓度50 g/L、氧分压500 kPa、铁砷摩尔比值为1的条件下,浸出渣中铜含量仅为2.03%,铜浸出率达到97.72%,砷含量达到26.06%,砷浸出率仅为4.02%,浸出液中铜浓度达到20.47 g/L,砷浓度小于0.63 g/L,铜砷分离效果好;在反应过程中,Cu 3 As优先发生氧化溶解,铜的浸出需要一定时间,铜的浸出与砷的沉淀同时进行;浸出液pH值与浸出液中As浓度变化趋势基本一致;在反应前期,砷与铁生成臭葱石产生的酸可以补充铜浸出消耗的酸。

湿法炼锌溶液中锗萃取机理及选择性分离行为

针对现行湿法炼锌溶液中锗富集回收成本高、工艺复杂等问题,本文深入研究了N235-TBP复合萃取体系选择性分离富集锗过程的传质机理及络合体系中杂质离子的掩蔽行为。结果表明:TBP与酸化N235混合后形成疏水的缔合体(R_(3)NH)×HSO_(4)×H_(2)O×TBP,避免了第三相的形成;N235-TBP复合体系萃取锗的机理是有机相中的(R_(3)NH)×HSO_(4)×H_(2)O×TBP与料液中酒石酸锗络阴离子(Ge(C_(4)H_(4)O_(6))^(2-)_(3))发生阴离子置换反应,HSO_(4)^(-)被置换进入萃余液;在有机相构成的体积分数为30%N235+15%TBP+55%260^(#)溶剂油、料液pH值为1.3、相比A∶O为2∶1、n_(C4)H_(6)P_(6)/n_(Ge)=5、温度25℃、反应时间10 min的条件下,锗的单级萃取率达98.17%,三级逆流萃取率达99%以上,杂质离子As^(3+)、Fe^(2+)、Zn^(2+)的萃取率分别小于2%、2.5%、3%。强碱对萃合物中锗的剥离效果最佳,在反萃相比O∶A=2∶1、反萃剂NaOH浓度为2.5 mol/L的条件下,锗的单级反萃率达98.41%,二级逆流反萃率达99%以上。

湿法炼锌酸浸液中三价铁的锌精矿还原工艺

硫化锌精矿还原湿法炼锌酸浸液中三价铁存在还原效率偏低、锌精矿用量大、利用率低等问题。开展温度、锌精矿粒度、锌精矿用量及反应时间对还原液中三价铁浓度及还原率的影响等研究。结果表明:反应温度是影响硫化锌精矿还原溶液中三价铁浓度的主要因素,锌精矿粒度在低温还原时影响较为明显。低温还原所需时间长,所用锌精矿量大,80℃下锌精矿粒度小于58μm、锌精矿加入系数1.8以上、反应时间3 h以上才能使还原液中三价铁浓度小于0.5 g/L;升高温度可缩短反应时间,减少锌精矿用量,120℃下锌精矿粒度150μm、锌精矿加入系数1.5、反应时间1 h即可使还原液中三价铁浓度小于0.5 g/L。采用加压工艺提高还原温度,可有效提高锌精矿的利用率和三价铁的还原率,降低还原渣量,有利于还原渣后续处理。

湿法炼锌过程铜回收率提升工艺研究

针对常规炼锌工艺中存在铜回收率低、杂质累积等问题,本文提出了弱酸浸铜沉铁-低酸强化浸铜两段逆流酸浸、弱酸浸出液回收铜-中和除杂的湿法浸出工艺。首先,对锌焙砂进行弱酸浸出,避免中性浸出存在的铜沉淀问题,同时将部分铁沉淀入渣;然后,通过低酸浸出破坏原料中的氧化物、铁酸盐和硅酸盐等多种含铜化合物的矿物结构,最大限度地实现铜的高效浸出;第三,通过铁粉置换的方法从弱酸浸出液中回收铜,再进行中和除杂;最后,考察体系酸度、反应温度和时间等参数对浸出过程锌、铁、铜元素浸出及沉淀的影响。研究结果表明:浸出过程中元素行为以及焙砂中复杂锌、铜物相的破坏溶出主要受体系酸度影响。反应温度以及反应时间对于复杂物相的溶出影响较小。在温度为80℃、反应时间为2.5 h、搅拌转速为400 r/min的条件下,弱酸浸出铁的沉淀率为72.17%,铜的浸出率为67.24%;低酸浸出锌和铜浸出率分别为91.86%和71.83%。在温度为70℃、反应时间为20 min、搅拌转速为400 r/min的条件下,弱酸液沉铜铁粉添加系数为3,铜沉淀率为93.2%。由于锌、铜在原料中的赋存状态复杂,难溶和易溶物相种类多样,增大了锌、铜金属高效综合回收的难度。氧化物、硅酸盐等多种矿物结构均被较彻底地破坏,而硫化物、铁酸盐溶出效果欠佳,铜的回收率提高至70%。

湿法炼锌溶液中螯合树脂对Cu^(2+)的吸附机理及行为

针对湿法炼锌酸性浸出液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,筛选出可高效选择性分离Cu^(2+)的D711型螯合树脂,并研究树脂吸附Cu^(2+)的规律及机理。研究结果表明:D711树脂对Cu^(2+)的吸附量随体系酸度升高而降低,当溶液初始H2SO4浓度为0.005 mol/L、接触时间为120 min时,树脂的平衡吸附量为56.11 mg/g;D711树脂与Cu^(2+)反应的吉布斯自由能变ΔG(298 K)为-10.26 kJ/mol,焓变ΔH为-4.91 kJ/mol,熵变ΔS为17.92 J/(mol·K),吸附过程为自发、放热、熵增的过程;D711树脂的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程遵循准二级动力学模型,且速率控制步骤为膜扩散控制;工业湿法炼锌酸性浸出液经二级串联吸附后Cu^(2+)的吸附率可达99.5%以上。吸附前后D711树脂的表面形貌由多孔粗糙状过渡至致密平滑状,树脂的官能团结构稳定,吸附过程中树脂官能团中的N原子参与了反应。

硫化氢在湿法炼锌铟萃余液净化除砷的应用研究

甘肃省某锌冶炼厂铟回收的萃余液含砷浓度高,采用中和沉淀法脱除砷容易造成有价金属大量锌的损失。本文结合了硫化氢在有色行业内废酸治理去除高浓度砷的应用优势,开展了硫化氢硫化法工艺脱除该企业铟萃余液中高浓度砷的试验研究,结果表明:硫化氢硫化工艺可以实现铟萃余液中砷的可控脱除,硫化氢通入量越多,砷去除效率越高,硫化氢通入量为理论用量1.15倍时,二段硫化出水砷浓度可控制低于0.05 g/L,砷去除率高达99.63%,同时可以减少企业生产过程的锌的损失的问题,且可以产生一定的经济效益,因此具有一定应用前景。

湿法炼锌协同处置富氧顶吹炼铅烟尘分离回收镉的生产实践

针对富氧顶吹炼铅工艺铅烟尘中镉不断富集的难题,为充分发挥铅锌冶炼联合工艺流程的优势,利用湿法炼锌中的浸出工序实现烟尘中镉与铅的分离,再采用锌粉置换、净化,实现镉的分离和回收。结果表明:在初始硫酸浓度为20 g/L、液固比4∶1、浸出温度70℃、浸出时间3 h的优化条件下,铅烟尘硫酸浸出段镉浸出率为85.7%;烟尘中铅、银进入浸出渣,可返回铅系统实现铅的回收,浸出液可采用铜渣除,氯控制氯离子浓度小于200 mg/L;除氯后液并入锌冶炼湿法浸出、净化流程回收镉,实现镉的资源化利用,使铅烟尘中镉形成有效开路,整个工艺经济环保、可操作性强。

石墨炉原子吸收法测定湿法炼锌含锌中间物料中铊含量

铊及其化合物有剧毒,在湿法炼锌工艺生产过程中存在环境污染风险,但是湿法炼锌过程中间物料中铊的存在形态复杂,含量低且不稳定,造成湿法炼锌过程含铊中间物料中铊的跟踪监测与检测较为困难。本文利用铁盐及硫酸-溴化钾萃取富集消除复杂基体成分对铊测定的干扰,使Tl^(3+)与Br^(-)形成的[TlBr_(4)]^(-)配阴离子被甲基异丁基甲酮(MIBK)定量萃取后形成离子配合物,进行有机相中铊的测定。通过优化仪器测定条件,确定石墨炉灰化温度400℃,原子化温度1650℃,从而实现对锌冶炼工艺含锌中间物料中铊元素含量的准确测定。方法的检出限为0.27μg/L,RSD<10%,加标回收率为95.2%~102.6%,分析结果经与ICP-MS检测数据对比,结果准确可靠。

湿法炼锌过程中降低铅银渣中锌的试验研究

以湿法炼锌过程Ⅰ段酸浸后的渣为原料进行二次酸浸试验研究,考察了酸度、温度、时间、双氧水加入量等因素对Zn浸出效果的影响,结果表明:酸度120 g/L,温度90℃,时间3.5 h,双氧水加入量20%,浸出率可达到91%,渣中锌含量降低0.38%。

采用赤铁矿法除铁炼锌中铁的行为及控制

介绍赤铁矿法除铁炼锌系统中铁在焙烧过程中的反应,在中性浸出的水解共沉,在还原酸浸过程中的分解以及在电解、净化过程中的危害,根据各个阶段的性质提出相应的控制方法,以期对采用赤铁矿法炼锌的工业生产具有一定的指导意义。