硅鋅礦在(NH4)2SO4-NH3-H2O體系浸出過程的研究.pdf

1、隨著鋅硫化礦資源的日趨緊缺,鋅氧化礦資源正逐步得到開發(fā)和利用。對高堿性脈石氧化鋅礦,采用氨性體系浸出,是較為適宜的工藝,已開展了大量研究。在該體系中,氧化鋅、碳酸鋅類礦物較易浸出,這點已成共識。硅鋅礦等鋅硅酸鹽礦物含量較高時,會導致鋅浸出率偏低。截止目前,硅鋅礦在氨浸過程中的行為,尚缺乏系統(tǒng)嚴謹?shù)难芯?硅鋅礦難浸的機理尚未明確。
　　 本文對硅鋅礦在(NH4)2SO4-NH3-H2O體系中的浸出行為進行了系統(tǒng)研究。結果表明,硅鋅

2、礦浸出反應方程為:Zn2SiO4(s)+(2i-4)NH3(aq)+4 NH4+=2[Zn(NH3)I]2++SiO2(s)+2H2O(1),I=1～4。浸出中,硅鋅礦中的硅溶解進入溶液,再以無定形SiO2形態(tài)從溶液中析出。SiO2在(NH4)2SO4-NH3-H2O體系中溶解度很低,僅略高于0.3 g/L,而其從溶液中析出速度又非常緩慢,可能是硅鋅礦在該體系中,尤其是在較低液固質(zhì)量比下,難以浸出的原因。
　　 實驗硅鋅礦樣品在

3、(NH4)2SO4-NH3-H2O體系中的浸出過程遵循受孔隙擴散控制的粒子模型,擴散與化學反應并非僅發(fā)生于顆粒外表面,而是發(fā)生在整個外表面及孔隙內(nèi)部,浸出速度受到孔隙擴散控制。浸出過程的表觀活化能與反應級數(shù)分別為71.35 kJ/mol和4.27。
　　 后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),在(NH4)2SO4-NH3-H2O體系,無定形硅酸鋅較硅鋅礦更易被浸出。機械活化能降低硅鋅礦的結晶度,使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形硅酸鋅,進而強化浸出過程。研究表明,隨活化