鐵酸鋅型含銀低品位氧化鋅礦處理新工藝與理論研究.pdf

1、在資源緊張和金屬價(jià)格上漲的情況下，低品位、難處理礦的開發(fā)成為我國(guó)有色金屬工業(yè)資源戰(zhàn)略的一個(gè)重要方向。本文以含銀的鐵酸鋅型低品位氧化鋅礦為研究對(duì)象，采用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)，結(jié)合機(jī)理分析和實(shí)驗(yàn)研究，系統(tǒng)深入地研究了鋅、鉛和銀綜合提取的工藝和理論。
　　 本論文提出了低溫焙燒-水浸提鋅，浸出液除鐵后返鋅冶煉系統(tǒng)凈化工序，水浸渣再氯鹽一步浸出鉛銀的新工藝。論文首先研究了焙燒過程的熱力學(xué)，對(duì)含鋅化合物與硫酸反應(yīng)進(jìn)行熱力學(xué)分析，主要涉及鐵酸鋅、氧

2、化鋅、硅酸鋅與硫酸反應(yīng)的可能性，為低品位氧化鋅礦焙燒-水浸提鋅工藝的提出及研究提供理論依據(jù);在鋅提取階段，比較直接酸浸和焙燒-水浸兩種方案發(fā)現(xiàn)，采用焙燒-水浸提鋅效果最好。通過XRD、SEM-EDS等測(cè)試分析，明確焙燒前后、水浸后主要元素的物相變化;實(shí)驗(yàn)研究了焙燒溫度、焙燒時(shí)間、硫酸用量、水浸液固比、水浸時(shí)間、水浸溫度和攪拌速度對(duì)鋅浸出率的影響及該過程中其它金屬元素的行為。結(jié)果表明，焙燒參數(shù)對(duì)鋅浸出率影響較大，水浸參數(shù)影響較小。在下列條

3、件下鋅的浸出率達(dá)到80％以上:硫酸用量為礦質(zhì)量的70％，焙燒時(shí)間和溫度分別為2.5h和523K;焙砂在室溫和液固比為4時(shí)浸出0.5h。對(duì)鋅浸出液采用雙氧水氧化中和除鐵，除鐵效果較好。
　　 對(duì)體系中銀和鉛的相關(guān)固相化合物在氯鹽體系的溶解特性進(jìn)行了研究。運(yùn)用雙平衡原理，確定了體系中各種離子的平衡濃度，繪制了濃度關(guān)系圖。這為鉛銀的氯鹽一步浸出工藝提供了理論依據(jù)。
　　 研究了鉛銀的氯鹽一步浸出動(dòng)力學(xué)機(jī)理，該浸出過程是典型的液

4、固多相反應(yīng)，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其符合未反應(yīng)核收縮模型，當(dāng)攪拌速率大于400r/min時(shí)，排除了外擴(kuò)散對(duì)浸出過程的控制;采用化學(xué)反應(yīng)控制和內(nèi)擴(kuò)散控制模型對(duì)浸出反應(yīng)進(jìn)行擬合，確定了速率控制步驟為內(nèi)擴(kuò)散控制;在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過計(jì)算得到鉛、銀浸出的表觀反應(yīng)活化能分別為26.8 kJ·mol-1和26.5 kJ·mol-1，浸出過程受溫度影響較大。鉛銀浸出的動(dòng)力學(xué)半經(jīng)驗(yàn)方程為:1-2/3x-（1-x）2/3=0.0399C0.2114d0-0.5678

5、 exp(-26800/RT)t1-2/3x-（1-x）2/3=0.0412C0.0759d0-0.5108 exp（-26500/RT)t
　　 根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析可知，鉛、銀浸出反應(yīng)的速率和粒徑成反比，與氯鹽濃度成正比。
　　 研究了水浸渣中鉛銀的氯鹽一步浸出工藝?？疾炝薔aCl濃度、添加劑用量、液固比、酸度和浸出時(shí)間對(duì)浸出率的影響。結(jié)果表明:加入添加劑對(duì)鉛浸出率沒有影響，但可以提高銀的浸出率。鉛、銀的浸出率隨氯鹽濃度、