低品位氧化锌矿在NH_3-NH_4HCO_3-H_2O体系中的浸出动力学研究(英文)

对高钙低品位氧化锌矿在NH3-NH4HCO3-H2O体系中的浸出动力学进行了系统研究.研究结果表明,氧化锌矿浸出过程遵循"未反应核缩减"模型,即遵循动力学方程:1-(1-α)1/3=k.t.反应的表观活化能Ea=6.489 kJ/mol,浸出过程由外扩散过程控制.增强搅拌强度、提高总氨浓度及反应温度均可加快该矿石中锌的浸出速率,并在一定范围内提高锌的浸出速率.

NH_3-NH_4HCO_3-H_2O体系浸出钢铁厂含锌烟灰

研究了在NH3-NH4HCO3-H2O体系下,以钢铁厂含锌烟灰为原料,影响锌浸出的因素。实验表明：影响锌浸出率的主要因素为氨浓度和浸出时间;较优的工艺条件是总氨浓度9.0mol/L、浸出温度40℃、浸出液初始pH值11.0-11.5、搅拌速度400r/min、液固比4∶1、浸出时间1h。

Zn(II)-NH_4·HCO_3-NH_3-H_2O体系雾化干燥机理研究

以Zn(II)-NH4·HCO3-NH3-H2O溶液为原料,通过雾化干燥、煅烧获得超细氧化锌。试验表明,雾化溶液中游离氨浓度对干燥过程的固体形貌影响较大,随着溶液中游离氨浓度的降低,干燥产物由针状颗粒按照针状颗粒与球形颗粒混合物、球形颗粒顺序演变。对干燥机理进行分析,干燥过程按照氨与水的挥发、前躯体析出、水分蒸发及前躯体分解四个环节依次进行。NH3分子在干燥过程中,先后起Zn2+配体、传递Zn2+及控制Zn的析出方向等作用。液滴与热空气接触后,雾滴与热空气基本保持同步运动,干燥产品基本为碱式碳酸锌。

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。

Sn(Ⅳ)-Sb(Ⅲ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系热力学分析及其应用

应用同时平衡原理和电中性原理对Sn(Ⅳ)-Sb(Ⅲ)-NH3-NH4Cl-H2O体系进行热力学分析,得到标准状态下该体系的[Sn4+]T和[Sb3+]T与pH值之间的关系曲线,以此为基础对该体系的沉淀机理进行研究。研究结果表明:体系pH值决定沉淀反应的可行性和反应进行的方向;采用常规共沉淀方法制得的锑掺杂二氧化锡前驱体为Sn(OH)4和Sb4O5Cl22种沉淀的不均匀混合物;添加缓释剂进行均相沉淀、采用并流沉淀或在沉淀反应前使用适当的配位剂可获得锑掺杂均匀的二氧化锡。

NH_3-NH_4^+-CO_3^(2-)体系浸出电镀污泥中铜、镍试验研究

研究了用NH3-NH+4-CO2-3体系从电镀污泥中浸出铜、镍,考察了总氨浓度、氨铵物质的量比、液固体积质量比、浸出温度、浸出时间对铜、镍浸出率的影响。结果表明:在总氨浓度为9 mol/L、氨铵物质的量比为1∶2、液固体积质量比为4∶1、浸出温度为70℃、浸出时间为4h的最优条件下,铜浸出率达95.02%,镍浸出率达88.4%。

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系氧化锌矿柱浸试验研究

采用NH3-NH4Cl-H2O体系柱浸方法浸出氧化锌矿。结果表明,在矿石粒度为0.1～10mm、双柱串联操作、第一柱中填料2 629g、第二柱填料1 314g、总氨浓度7.5mol/L、NH4Cl/NH3=2∶1、浸出液循环喷淋30d条件下,锌浸出率达到92.19%,浸出液中锌离子浓度达到54.38g/L。与瓶浸结果相比,柱浸工艺锌浸出率提高约4个百分点,浸出液中Zn2+浓度提高约11g/L。

Ni(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中物种研究

根据同时平衡原理,借助计算机牛顿迭代,计算了在Ni( )-NH3-NH4Cl-H2O体系中各物种平衡浓度。通过绘制组份分布图,探讨了Ni(NH3)2+i(i=1,2,…,6)、Ni(OH)2-nn(n=1,2,…,4)、NiCl+络合物平衡浓度随NiCl2、NH4Cl、NH3·H2O及pH值的变化规律;组份分布图中提供了参于电荷转移步骤的NiOH+离子平衡浓度的变化规律,为电结晶过程的机理研究奠定基础;pH值<9.5的范围内,随pH值升高,反应物种平衡浓度均降低,因此pH值不应太高,与实验确定的最佳工艺相吻合。

H_2SO_4-NH_4F-SbF_3粗锑电解精炼体系研究

采用循环伏安法和线性扫描技术等电化学研究方法，系统研究了电解液体系中各阴阳离子对锑电沉积过程的影响。通过测定Sb3＋、NH4＋、F-、SO42-及草酸等组分不同质量浓度下体系的循环伏安曲线、稳态极化曲线及塔菲尔曲线，分析了各离子在电解过程中的电化学行为及作用，确定了H2SO4-NH4F—SbF，电解液体系合适的成分为Sb3＋90～120g／L、NH4＋50g／L、F-80g／L、H2SO4 360g／L、H2C2O4 4～10g／L。在此电解液体系下进行了粗锑的电解精炼试验，阴极锑纯度为99．9436％，达到国标1号精锑标准，阴极电流效率为97．60％。

Mg(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中Mg(Ⅱ)配合平衡热力学

用双平衡法研究了Mg(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中Mg(Ⅱ)配合平衡热力学,得出氨水浓度和氯化铵浓度在0～5 mol/L范围内变化时体系中各物种的平衡浓度,绘制了热力学平衡图,揭示了镁在该体系中的溶解规律。该体系存在着镁的高溶解度区域,镁的溶解度随着氯化铵浓度增加而增加,最高可达1.07mol/L;而在纯氨水中,镁离子浓度不随氨水浓度变化,始终接近0;向体系中添加氯化铵并保持其浓度不变,镁离子浓度随着氨水浓度的升高先略有降低而后逐渐升高,呈现一个浅碟型,在氨水浓度为2.5mol/L附近出现最低点。

H_2SO_4-NH_4F-SbF_3体系中锑(Ⅲ)的电沉积机理

采用循环伏安法和稳态极化法,探讨了H2SO4-NH4F-SbF3体系中三价锑的电沉积机理。研究结果表明:H2SO4-NH4F-SbF3体系中,三价锑的阴极还原为两步进行的不可逆反应,第一步电子转移数为1,第二步电子转移数为2;控制步骤为第一步电子转移步骤;还原反应存在前置转化步骤。通过循环伏安曲线分析,计算得到不同温度下的传递系数α分别为0.130(25℃),0.127(30℃),0.123(35℃),0.123(40℃),0.119(45℃)。通过稳态极化曲线分析,计算得到两步反应的交换电流密度分别为i01,c=286.583和i02,c=1.780×106;表观活化能分别为E1=22.181 kJ/mol和E2=15.752 kJ/mol。通过电化学级数法,确定了电活性品种为SbF2+。

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出氧化锌矿的试验研究

研究了用NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出氧化锌矿,进行了正交试验和单因素试验,并对浸出渣进行了物相和能谱分析。通过正交试验得出浸出氧化锌矿工艺,影响锌浸出率的主要因素的较佳组合为:液固比4.5mL/g、浸出时间60min、浸出温度20℃、总氨浓度6.0mol/L。由正交试验结果适当调整工艺参数,进行单因素试验研究,考察液固比、浸出时间、温度及总氨浓度对锌浸出率的影响,得到优化工艺条件为:液固比5mL/g、浸出时间60min、浸出温度20℃、总氨浓度6.0 mol/L。在优化条件下,锌的浸出率达到88.1%,物相分析表明浸出渣主要成分是SiO2、针铁矿(FeOOH),含锌物相为ZnS,实现了锌选择性高效溶出,与铁、铝、硅等杂质元素的有效分离。

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系锌浸出液脱锑研究

采用胶体共沉淀法脱除NH3-NH4Cl-H2O体系下氧化锌矿浸出液中的锑。结果表明,在氯化亚铁用量2g/L、双氧水用量1.2ml/L、常温搅拌40min的条件下,浸出液中锑脱除率达到95%,锑浓度从7.4mg/L降低到0.3mg/L,可以满足电积要求。

MgCl_2-NH_4Cl-CH_3OH-H_2O四元体系相平衡的研究

研究了在氯化铵结晶区内的四元体系MgCl2 NH4Cl CH3OH H2O相平衡数据,讨论了甲醇、氯化镁对体系中的氯化铵溶解度的影响,甲醇与氯化镁的量分别增加时,都会使得体系中的氯化铵的溶解度下降。

示波极谱法测定氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出液和净化液中铅

建立了氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O浸取体系溶液中铅的测定方法。研究发现示波极谱法测铅时在底液中加入氯化铵能增加方法灵敏度,检测下限可由微量级降低至痕量级。经优化实验,确定了底液的最佳组分为0.6 mol/L盐酸,2 mol/L氯化铵,8×10-5g/L明胶,7.9×10^-7mol/L抗坏血酸。方法检出限为1.0×10^-5g/L,线性范围为3.48×10^-5-0.64 g/L。对样品平行测定6次,RSD为3.3%,测定结果与ICP-AES的结果相吻合。该方法可应用于氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O体系浸出液和净化液中低含量、微量、痕量不同含量范围铅的测定。

氯乙烯/异丁基乙烯基醚乳液共聚物的合成

以(NH4)2S2O8/Na2SO3/CuSO4为氧化-还原引发体系、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,采用间歇乳液聚合合成氯乙烯/异丁基乙烯基醚(VC/IBVE)共聚物。结果表明,当投料单体中IBVE质量分数增加时,相同聚合时间的聚合转化率和共聚物特性粘度明显降低,当转化率小于70%时,共聚物平均组成变化不大;聚合温度增加使聚合速率增加,但共聚物特性粘度减小;SDS浓度对聚合速率和共聚物特性粘度的影响很小;随引发体系浓度增加,聚合速率增加,共聚物特性粘度变化不大。

从贫化电炉渣浮选尾砂中氨浸铜的动力学研究

研究了采用(NH4)2CO3-NH3·H2O体系从湖北大冶某冶炼厂电炉渣浮选尾砂中浸出铜,考察了炉渣粒度、浸出温度、氨水浓度、固液质量体积比、碳酸铵用量、搅拌速度等因素对铜浸出率的影响。试验获得从电炉渣浮选尾砂中浸出铜的最佳条件为:炉渣粒度0～0.045mm,浸出温度80℃,氨水质量浓度70g/L,固液质量体积比1∶10,碳酸铵用量1.5g,搅拌速度500r/min。浸出过程前、后期受固膜扩散控制,浸出中期受扩散与化学反应共同控制。

三价锑的电沉积机理

采用恒电流阶跃法及交流阻抗法等电化学方法,研究了H2SO4-NH4F-SbF3体系中三价锑的阴极还原机理。电势~时间暂态曲线出现二步反应特征,表明Sb3＋还原分两步进行。由恒电流阶跃曲线中iτ1/2~i关系可知Sb3＋阴极还原存在前置化学转化。Sb3＋阴极还原的交流阻抗测定结果进一步验证Sb3＋还原是存在化学前置转化步骤的二步反应,且电活性中间产物吸附在电极表面,吸附反应对两步电子转移步骤的影响不同。