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文檔簡(jiǎn)介
1、銅/鉛陽(yáng)極泥是電解精煉過(guò)程重要的副產(chǎn)物,含有銅、鉛、硒、碲、砷、銻和貴金屬等多種有價(jià)金屬,完整的陽(yáng)極泥處理工藝主要包括預(yù)處理過(guò)程、火法處理過(guò)程或濕法處理過(guò)程、貴金屬提純等四個(gè)過(guò)程,雖然關(guān)于陽(yáng)極泥處理方法的研究很多,但是傳統(tǒng)的陽(yáng)極泥處理方法大多數(shù)都是在酸性體系中進(jìn)行,主要存在金屬回收率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重和處理成本高等缺點(diǎn),所以,根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)等政策的要求,提出本課題研究。
為了實(shí)現(xiàn)銅/鉛
2、陽(yáng)極泥中有價(jià)金屬分步分離、減少環(huán)境污染、提高金屬回收率和貴金屬再次富集的多重目的,通過(guò)對(duì)比陽(yáng)極泥直接堿性浸出和酸性浸出的金屬分離效果,提出采用堿性氧化浸出和酸性浸出相結(jié)合的工藝成功處理了銅/鉛陽(yáng)極泥,堿性氧化浸出過(guò)程在有效分離了銅/鉛陽(yáng)極泥中的砷和硒的同時(shí)將其它金屬氧化,然后在酸性浸出過(guò)程又分離了銅、碲和鉍等金屬,實(shí)現(xiàn)了貴金屬的高效富集。論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
(1)通過(guò)對(duì)陽(yáng)極泥堿性氧化浸出過(guò)程的關(guān)鍵因素和金屬行為
3、的研究,選擇氧氣(或空氣)和雙氧水作為氧化劑是可行的,噴嘴的使用可以促進(jìn)空氣氧化浸出過(guò)程的物料混合與氧化過(guò)程,加壓氧化方式的使用可以同時(shí)提高反應(yīng)過(guò)程溫度、壓力和氧分壓等;根據(jù)Me-H2O系的E-pH圖,研究了堿性氧化浸出過(guò)程中銅/鉛陽(yáng)極泥中主要金屬的行為,銅、鉛、鉍、銻、金和銀被氧化后以氧化物、含氧酸鹽或單質(zhì)形態(tài)進(jìn)入堿性浸出渣,砷、硒、碲、硫、硅和氟以含氧鈉鹽形態(tài)進(jìn)入堿性浸出液,即通過(guò)堿性氧化浸出過(guò)程實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的有效分離。
4、 (2)通過(guò)對(duì)比堿性KOH和NaOH兩個(gè)體系在不同氧化方式的金屬分離效果,提出采用堿性加壓氧化浸出與硫酸浸出相結(jié)合的方法處理銅陽(yáng)極泥,在堿性加壓氧化浸出過(guò)程分離砷和硒的同時(shí)氧化其他金屬,堿性浸出渣的硫酸浸出過(guò)程中分離銅和碲,實(shí)現(xiàn)了有價(jià)金屬高效脫除的目的;
確定了銅陽(yáng)極泥堿性加壓氧化浸出過(guò)程的最佳的工藝條件:NaOH濃度2.0mol/L、溫度200℃、氧分壓0.7MPa、時(shí)間3h、液固比5:1、填充比0.8和攪拌速度100
5、0r/min,堿性浸出渣率保持在76.0%,砷和硒的浸出率達(dá)到99.0%以上,銅、銀和碲的浸出率為零,鉛和銻的浸出率僅保持在3.0%左右。用硫酸選擇性浸出堿性浸出渣中的銅和碲,確定了硫酸浸出過(guò)程的最佳工藝條件:硫酸濃度2.7mol/L、溫度85℃、液固比5:1、時(shí)間2h、空氣壓力為0.1~0.2MPa和攪拌速度300r/min,硫酸浸出渣率保持在60.0%,銅和碲的浸出率分別達(dá)到97.65%和77.53%,錫和銻的浸出率都小于2.0%,
6、銀和鎳的浸出率分別為8.95%和5.85%。
在銅陽(yáng)極泥的堿性加壓氧化浸出過(guò)程中,硫酸鉛物相會(huì)轉(zhuǎn)化為氫氧化鉛,再用硫酸浸出堿性浸出渣時(shí),氫氧化鉛又轉(zhuǎn)化為硫酸鉛,而硫酸鋇在兩個(gè)浸出過(guò)程中不發(fā)生物相轉(zhuǎn)變。
(3)通過(guò)研究各種氧化方式對(duì)鉛陽(yáng)極泥堿性浸出過(guò)程和鹽酸進(jìn)出過(guò)程的影響,采用堿性分步氧化浸出與鹽酸浸出相結(jié)合的方法處理鉛陽(yáng)極泥,在堿性分步氧化浸出過(guò)程分離砷的同時(shí)氧化其他金屬,堿性浸出渣鹽酸浸出過(guò)程中分離鉍和銅,
7、實(shí)現(xiàn)了有價(jià)金屬的分步分離。
確定了鉛陽(yáng)極泥堿性分步氧化浸出過(guò)程的最佳工藝條件:氫氧化鈉濃度2.0mol/L、液固比5:1、溫度80℃和攪拌速度300r/min,首先控制空氣壓力0.2MPa氧化4h,然后再加入鉛陽(yáng)極泥重量的0.2倍的雙氧水并反應(yīng)3h,堿性浸出過(guò)程渣率為80.0%,砷和鉛的浸出率分別為92.0%和5.0%。為了分離堿性浸出渣中的鉍,確定了鹽酸浸出過(guò)程的最佳工藝條件:鹽酸濃度3.0mol/L、液固比5:1、溫度
8、85℃、時(shí)間2h和攪拌速度300r/min,鹽酸浸出過(guò)程渣率在40.0%左右,鉍、銅、鉛和銻的浸出率分別為96.35%、95.50%、12.35%和12.45%。
(4)探索了浸出液中有價(jià)金屬的回收方法,鋅粉或鋁粉在本實(shí)驗(yàn)條件下都不能從堿性浸出液中還原回收硒;銅粉可以從硫酸浸出液中置換回收銀和碲,置換率都達(dá)到99.0%以上;采用中和水解和硫酸鈉沉淀相結(jié)合方法同時(shí)脫除鹽酸浸出液中的鉛和銻,理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,在保持溶液p
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