钢铁厂烧结机头灰中铅的配位浸出行为与综合回收

针对钢铁厂烧结机头灰中富含铅、铁、碳、钾、氯等多种有价元素的特点,根据氯离子与铅配位的特性,采用配位浸出的方式实现铅与铁、碳等元素的选择性分离回收。SEM-EDS、XRD等研究分析表明,烧结机头灰中铅主要以絮状的KPb2Cl5等物相吸附于铁氧化合物、硅铝酸盐和碳颗粒表面,铁主要以Fe2O3和Fe3O4物相存在。实验考察了溶液pH值、温度、氯离子浓度、浸出时间和液固比等因素对铅浸出率的影响。研究表明,在溶液pH值为3.0,浸出温度为80℃,氯离子浓度为6 mol/L,液固比(mL/g)为10:1,浸出时间为2 h的优化条件下,烧结机头灰中铅化合物与氯发生配位溶解反应生成PbCl2 i i-(i=1~4)等易溶解的络合离子,实现铅的浸出,铅浸出率为95.7%;而烧结机头灰中对钢铁冶炼有用的铁、碳、硅、铝等元素不被浸出,富集在浸出渣中,较好地实现了选择性浸出。浸出液中的铅经冷却结晶、洗涤纯化后,获得纯度为99%的氯化铅产品。

草酸配位浸出二段焙砂中包裹金的赤铁矿

草酸根(ox2-)对三价铁具有强的配位能力,可用草酸配位浸出二段焙砂中包裹金的赤铁矿,提高金的回收率。考察了草酸用量、液固比、浸出温度和时间对二段焙砂中铁浸出率的影响。结果表明,用1.17倍理论量的草酸在液固比为12 mL/g时于90℃浸出2 h,铁浸出率达到75.8%以上。除铁渣进一步氰化浸出,渣中金品位为8.8 g/t,低于直接氰化浸出渣12.3 g/t的金品位。草酸浸出液主要成分为具有光催化活性的Fe(ox)+和Fe(ox)2-,可采用光催化法回收铁、再生草酸,再生的草酸可返回浸铁过程。

复杂含锌矿物高效复合配位提取研究

针对复杂含锌矿物多金属伴生、物相组成复杂、碱性脉石含量高的特点,提出了第一配体为NH3、第二配体为氨三乙酸(NTA),复杂含锌矿物复合配位提取新技术。在分析复杂含锌矿物物性特点的基础上,对单配体模型和复合配体模型中锌组分配位溶解过程进行了计算,确定了可配位溶解硅酸锌的配体,及复合配位体系的稳定常数,并利用NTA在等电点条件下溶解度最低原理,提出采用蒸氨一加酸工序从浸出溶液中回收NTA。研究证明,第一配体NH3仅能配位提取碳酸盐类含锌矿物,一定程度上限制了氨性配位浸出的广泛应用;NH4C1-NH3-NTA(0.5 mol/L)复合体系的配位稳定常数为14.08,比NH4 Cl-NH3体系配位能力提高4.62;NTA中氨基的N原子和羧基中的O原子与锌离子形成稳定的金属螯合物,促进传统的Zn(NH3)42+配合物向更为稳定的ZnNTA(NH3)2多配位配合物转变,锌浸出率提高113.4%;当浸出溶液pH调至1.30时,浸出溶液中NTA浓度降低至1.15 g/L,NTA回收率为96.0%。复杂含锌矿物高效复合配位提取新技术对于突破温和化学环境下多矿相有价金属的高效提取与利用具有重要指导意义。

从钢铁厂烧结机头灰中选择性配位提取银

根据钢铁厂烧结机头灰富含银、氯、铁、碳等多种有价元素的特点,采用烧结机头灰自身含有的氯元素为配位剂,通过配位浸出的方式提取回收银。本实验研究溶液pH、反应温度、配位剂浓度、反应时间、液固比等反应条件对银浸出率的影响规律。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描式电子显微-光微区(SEM-EDS)、粒度和化学成分(ICP-MS)分析手段分别对原料和浸出渣进行表征可知:烧结机头灰中的银主要以AgCl形式存在,通常被铁氧化合物、碳颗粒等物质包裹,铁主要以Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4)物相存在;浸出渣的主要成分是铁氧化合物及元素碳等。实验结果表明:在弱酸性和中性溶液中,配位浸出过程中氯化银主要以AgCl43-络合离子形态被浸出,而铁、碳等对烧结有利的元素不被浸出进入渣中,浸出过程具有选择性。在溶液pH值为3.0、反应温度80℃、氯离子浓度6 mol·L^(-1)、浸出时间2 h、液固比10:1 ml·g^(-1)、搅拌速度400 r·min^(-1)的最佳条件下,银的浸出率可达93.90%,铁的浸出率仅为1.28%,银的选择性分离提取效果好。

基于隔膜电积的硫酸铅渣湿法提铅新工艺及电化学机理

根据物料平衡和电荷平衡原理,对Pb(Ⅱ)-Ac−-H+-H2O体系进行热力学分析,分析结果表明在接近于实际浸出液的pH值范围内,溶液中PbAc+平衡浓度最高。以湿法炼锌产出的硫酸铅渣为原料,采用单因素实验法优化“乙酸盐配位浸出−隔膜电积提取铅”的主要工艺条件,采用单因素试验法优化乙酸铅溶液隔膜电积工艺条件,采用线性扫描、循环伏安等电化学测试手段研究Pb(Ⅱ)-Ac−-H2O体系铅电积过程中阴极电化学行为。结果表明:在反应时间1 h、浸出温度70℃、乙酸铵浓度4 mol/L、液固比4:1的优化条件下浸出硫酸铅渣,铅浸出率93.28%。在电积温度30℃、Pb2+浓度50 g/L、电流密度100 A/m2的条件下阴极电流效率98%左右,每吨Pb直流电耗约700 kW∙h。在此条件下以硫酸铅渣浸出液直接作为电积液隔膜电积8 h在阴极可以获得纯度99.2%较为致密平整的电铅,阴极电流效率96.16%。铅的还原沉积过程是一个不可逆过程,铅在电沉积初期遵循三维连续成核与颗粒长大机制,升高温度和提高阴极液Pb2+浓度可以促进溶液离子扩散,提高电流效率。