銅冶煉伴生元素砷、銻、鉍、錸的增值冶金新方法研究.pdf

1、中圖分類號丁F8IUDC博士學位論文學校代碼!Q533密級坌玨銅冶煉伴生元素砷、銻、鉍、錸的增值冶金新方法研究Researchonnovelmethodsofvalueaddedmetallurgyofassociatedelementsarsenic，antimonybismuthandrheniumincoppersmeltingprocess作者姓名：白猛學科專業(yè)：冶金工程研究方向：材料冶金學院(系、所)：冶金與環(huán)境學院指導教師：

2、張傳福教授博導吾IJ指導教師：中南大學2013年11月博士學位論文摘要銅、厶IlZl煉伴生元素砷、銻、鉍、錸的增值冶金新方法研究摘要：我國是世界上最大的精煉銅生產(chǎn)國和消費國，銅礦及銅再生資源中含有大量的伴生元素，具有極大的經(jīng)濟價值。但目前我國對銅冶煉過程中有價元素綜合回收品種少，綜合回收效率低，技術(shù)水平相對落后，稀貴資源損失大，回收元素轉(zhuǎn)化得到的多是初級產(chǎn)品，還易于對環(huán)境產(chǎn)生比較嚴重的污染。無論是從銅冶煉行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展還是減少對環(huán)境的

3、影響角度考慮，開展銅冶煉過程中伴生元素的回收及綜合利用都具有非常重要的現(xiàn)實意義。提出了“銅冶煉伴生元素砷、銻、鉍、錸的增值冶金新方法研究”的課題，并圍繞銅冶金過程中這些伴生元素的回收技術(shù)及產(chǎn)品深加工展開了一系列研究，取得了如下成果：以銅冶煉過程中銅及伴生元素為研究對象，建立了銅造锍熔煉過程多元多相平衡體系的數(shù)學模型，考察了各種工藝參數(shù)對各元素分配行為的影響。結(jié)果表明：銅锍品位高于76％時，銅主要以Cu20存在于熔煉渣中；通過實行富氧強化

4、熔煉，提高銅锍品位，可基本消除氣相中的S2(g)；渣中Fe304含量隨Fe／Si02及銅锍中銅、鐵含量增大而增大；銅锍品位的升高，可導致As在銅锍相中的分配率增大，而Sb、Bi、Sn、Co、Ni則在渣相中的分配率增加。富氧濃度的增大會增加As、Sb在爐渣相的分配量及Bi、Sn在锍相的分配量。另外，Sb、Bi、Sn在銅锍中的分配率隨Fe／Si02的提高而增大。提出了從銅冶煉煙氣洗滌廢水中回收砷并制備氧化砷的新技術(shù)路線。首先采用硫化鈉對含砷

5、廢水進行了硫化沉砷處理，砷沉淀率和銅沉淀率分別達到9493％矛N9991％。所獲得的硫化砷渣采用氫氧化鈉進行堿性浸出，其優(yōu)化條件為：反應溫度為90℃，固液比為1：6，反應時間為15h，NaOH與As2S3物質(zhì)的量之比為72：1，砷、銅浸取率分別為9590％，0087％。研究了硫化砷渣堿浸過程動力學，結(jié)果表明As2S3在NaOH溶液中的反應受收縮未反應核擴散控制，其動力學方程式為1一(1一XB)2乃：kt，k：1868103exp3682