拜耳法生产系统中硫化钠除锌正交试验分析

对拜耳液中硫化钠法脱除杂质锌进行评价,采用正交试验对比反应温度、反应时间及硫化钠浓度三因素对除锌效果的影响。结果表明:对除锌效果影响最大的是硫化钠浓度,其次是反应时间和反应温度。当反应温度为60℃,反应时间为120min,硫化钠浓度为0.5g/L时除锌效果最佳,拜耳液中杂质锌从70mg/L脱除到10mg/L。     

锌冶炼中浸渣锌还原浸出机制与动力学

以锌冶炼中浸渣为研究对象,研究中浸渣的化学成分及锌的存在形态,锌主要以铁酸锌形式存在。采用SO2做还原剂,研究温度、初始硫酸浓度、二氧化硫分压对锌浸出效率的影响,并分析中浸渣中锌还原浸出反应机制及动力学。结果表明:H+在锌还原浸出过程中起关键作用,锌还原浸出反应活化能为31.67 k J/mol,为化学反应控制;SO2做还原剂时,反应时间、液固比及初始酸度均大幅降低。反应最佳工艺条件:初始硫酸浓度80 g/L、温度95℃、液固比(L/S)10 m L/g、二氧化硫分压200 k Pa、反应时间120 min。该工艺条件下,中浸渣中锌浸出率达99%以上。XRD和ICP分析表明:中浸渣中铁酸锌分解,硫化锌在该反应条件下未完全浸出,还原浸出渣中主要化学成分为铅和锌,主要物相为Pb SO4和Zn S。     

高砷烟尘碱浸渣制备焦锑酸钠的新工艺

以高砷烟尘碱浸脱砷渣为研究对象,采用硫化钠浸出-空气氧化法选择性提取锑并制备焦锑酸钠产品。结果表明:在硫化钠浓度为100 g/L、氢氧化钠浓度为40 g/L、反应时间为3.0 h、液固质量比为5:1、反应温度为90℃、搅拌速度为400 r/min条件下,锑的浸出率为84.81%;在空气流量为1.5 L/min、反应时间为9 h、反应温度为60℃、搅拌速度为300 r/min条件下,锑浸出液中锑沉淀率为98.51%;氧化沉淀产物经盐酸溶解、水解、转化后得到焦锑酸钠产品。硫化钠浸出-空气氧化工艺可以有效地分离提取高砷烟尘碱浸渣中的锑,并制备得到焦锑酸钠产品,实验过程简单、清洁,生产成本低,具有产业化前景。     

冶炼烟气洗涤污酸废水气液硫化除锌

采用气液硫化法对模拟含锌污酸废水进行处理,考察pH值、H2S气体分压、反应温度、反应时间、Zn~(2+)初始浓度等条件对Zn~(2+)去除效果的影响。在单因素实验的基础上进行五因素五水平的正交实验,并对采用该工艺处理冶炼烟气洗涤污酸废水效果进行验证。研究Zn~(2+)硫化分离的热力学,及其气液反应动力学过程,并对锌沉渣进行分析与表征。结果表明:在最佳工艺条件为模拟溶液初始pH值3、反应时间80 min、温度35℃、H2S气体的体积分数为30%、Zn~(2+)初始浓度100 mg/L时,Zn~(2+)脱除率为99.54%,沉渣主要物相为ZnS,锌的质量分数达63.84%;实际污酸废水锌浓度为569和216.7 mg/L时,去除率分别达到99.79%和99.49%。     

采用赤铁矿去除高铁闪锌矿浸出液中的铁

研究从高铁闪锌矿溶液中沉淀赤铁矿的过程。考察温度、晶种用量、时间、氧分压对除铁及杂质元素行为的影响。结果表明:除铁率和渣中铁含量随温度、时间、晶种用量的增加而升高,与氧分压关系不大。升高温度和延长反应时间可以提高赤铁矿的纯度。在反应温度190℃、晶种用量20 g/L、反应时间3 h和氧分压0.3 MPa的条件下除铁率达到95%以上,除铁后溶液Fe含量低于2.5 g/L,赤铁矿渣的Fe含量高于50%。K和Ca的入渣率高于95%,Na、F和Ni的入渣率为50%~60%,Zn、Mg、Mn和Cl的入渣率低于1%。     

锌湿法冶金过程中臭氧氧化沉淀除去微量钴

为有效去除锌湿法冶金过程中的微量钴,探索采用臭氧氧化净化ZnSO4溶液中钴的可行性,考察搅拌速度、反应温度、气体流量、溶液pH值、钴离子浓度、锌离子浓度等因素对除钴效果的影响。结果表明:在锌离子初始浓度100 g/L、钴离子初始浓度20 mg/L、温度30℃、气体流量800 mL/min、pH=5.0、搅拌速度800 r/min等条件下,反应30 min后,钴浓度可降至0.2 mg/L,除钴率高达99%。     

钠硅渣中的氧化铝回收工艺

对水化石榴石与碳酸钠溶液反应进行了热力学分析,研究了碳酸钠浓度、反应时间、反应温度、球磨对水化石榴石中氧化铝溶出率的影响.结果表明:钠硅渣脱碱后形成的水化石榴石能被碳酸钠分解,且在分解过程中易于生成6CaO·6SiO2·H2O和2CaO·SiO2·0.5H2O;碳酸钠浓度的增大、反应时间的延长、反应温度的提高都有利于提高氧化铝的回收率;同时球磨处理水化石榴石也可以提高其回收率.实验的最佳工艺条件为:碳碱浓度大于180 g/L,反应温度180℃左右,液固比5,反应时间1 h.     

湿法炼锌过程中赤铁矿生成及硫的吸附转化

赤铁矿法除铁工艺因渣含铁高,渣量小,无二次污染等特点备受国内外关注。硫含量是影响赤铁矿品质并实现其资源化利用的重要因素之一。本工作研究温度、时间、Na_2SO_4浓度、晶种用量、始酸浓度等因素对赤铁矿沉铁过程除铁率、亚稳态铁物相转变及硫吸附转化行为的影响规律。结果表明:升高温度、延长反应时间、添加晶种、降低始酸浓度、控制Na_2SO_4浓度可有效提高除铁率且有利于铁矾向赤铁矿转化,从而显著降低渣中硫含量,提升赤铁矿渣品质。在反应温度为180℃、反应时间3 h、氧分压0.4 MPa、晶种15 g/L、硫酸钠浓度为0.15mol/L的条件下,除铁率达到96%左右,渣含铁为65.8%,硫、钠的含量为1.42%、0.067%,获得了高品质的赤铁矿渣。     

湿法炼锌净化渣酸浸的动力学

对湿法炼锌净化渣的浸出动力学进行了研究,并探讨了硫酸浓度、反应温度、粒度等对钴、锌浸出率的影响规律。从动力学的角度分析了整个浸出过程,得到优化条件：液固比50：1(mL/g),硫酸浓度100 g/L,反应温度70°C,粒度75~80μm,反应时间20 min。在此优化条件下钴的浸出率为99.8%,锌的浸出率为91.97%。结果表明：在硫酸体系中钴的浸出符合不生成固体产物层的“未反应收缩核”模型。通过 Arrhenius 经验公式求得钴和锌表观反应活化能分别为11.693 kJ/mol和6.6894 kJ/mol,这表明浸出过程受边界层扩散控制。     

湿法炼锌危废铁矾渣水热分解及铁物相转化行为

湿法炼锌过程产出的铁矾渣含有大量的有价金属锌、铅以及伴生金属铁,在水热条件下,危废铁矾渣将发生高效分解与转化,有价金属转入溶液,伴生铁转化为赤铁矿。本文以湿法炼锌企业产出的铁矾渣为研究对象,研究了反应温度、反应时间、液固比、初始酸度、晶种浓度等宏观技术参数对铁矾渣分解与转化的影响规律。理论计算和实验结果均表明在高温水热体系中,铁矾渣中的黄钾铁矾、黄铵铁矾和铁酸锌物相均可有效转化为赤铁矿,而铅铁矾性质稳定不易转化。升高温度并延长反应时间有利于黄钾铁矾、黄铵铁矾和铁酸锌物相的水热分解与转化。在220℃下反应1 h后,铁矾物相转化基本完成,其转化率达94%;反应4 h后铁酸锌物相衍射峰完全消失,锌浸出率达87%,转化渣中赤铁矿含量达68%。适当提高初始酸度有利于铁酸锌的转化,但当体系初始酸度高于15 g/L时将抑制铁矾物相转化。在反应温度220℃、反应时间4 h、液固比(mL/g) 10:1、初始酸度0.01 g/L的条件下,锌浸出率为89%,铁矾物相的转化率可达95%,铁矾转化渣中主要物相为赤铁矿,其含量为68%。     

采用复合盐沉淀法从含砷废水中回收三氧化二砷及复合盐的循环利用

采用复合盐沉淀法处理含砷废水,研究了钙砷比、铜砷比、铁砷比、锌砷比对砷脱除率的影响,并以硫酸浓度、液固比、浸出时间、浸出温度为考察因素,对含砷沉淀渣进行浸出,从浸出液中回收三氧化二砷,同时回用脱砷后母液。结果表明:在n(Ca)/n(As)=1.05、n(Cu)/n(As)=0.45、n(Fe)/n(As)=1.20、n(Zn)/n(As)=1.20的复合盐配比下,处理初始As(Ⅲ)浓度为0.05～9.76 g/L含砷废水时,砷残留浓度均低于14 mg/L,通过增加复合盐用量进行二次脱砷沉淀,滤液中铜、锌、砷浓度在《污水综合排放标准》(GB8978—1996)范围内。在液固比(mL:g)为3:1、浸出时间为0.5 h、浸出温度为25℃、硫酸浓度0.87 mol/L条件下对含砷渣进行浸出,并回收三氧化二砷,可使砷回收率达到72.38%。将回收后母液回用处理初始As(Ⅲ)浓度为50mg/L的含砷废水,可使砷脱除率达83.65%,复合盐利用率可达80%以上,具有生态与经济双重效益。     

采用铅黄铁矾去除硫酸体系中的铁

研究硫酸体系中铅黄铁矾的形成条件,考察pH值、温度、PbSO4用量、时间和晶种浓度对铅黄铁矾形成及除铁率的影响。结果表明:当pH>0.7,温度大于75℃时,形成铅黄铁矾;在维持溶液pH为1.3、温度95℃、硫酸铅的加入量为理论量的1.2倍、晶种浓度为8 g/L、时间2.5 h的最优条件下,平均除铁率高于95%;得到的铅黄铁矾渣平均含Pb 22.47%、Fe 23.74%、Zn 1.96%;经硫酸化焙烧水浸或直接用锌废电解液浸出锌和铁后,浸出渣含Pb均大于60%,可返回作沉矾剂,亦可作为炼铅的原料。     

硫酸肼还原浸出锌中浸渣中镉(英文)

湿法炼锌中性浸出渣(中浸渣)是含有Cd和Zn等重金属元素的一种危险中间物料,对环境造成严重危害。本研究所用锌中浸渣含有约35.99%Zn、15.93%Fe和0.26%Cd,而Cd主要以铁酸盐的形式存在。研究硫酸肼浓度、硫酸初始浓度、温度、时间以及液固比对酸性还原浸出锌中浸渣Cd、Zn和Fe浸出率的影响。结果表明,中浸渣在硫酸肼浓度为33.3 g/L、硫酸初始浓度为80 g/L、浸出温度为95°C、液固比为10 m L/g、搅拌速度为400 r/min条件下还原浸出120 min,Cd、Zn和Fe的浸出率分别达90.81%、95.83%和94.19%。X射线衍射及扫描电镜-能谱分析显示还原浸出渣的主要物相为硫酸铅(Pb SO4)以及硫酸锌肼复盐((N2H5)2Zn(SO4)2)。     

二氧化硫还原分解铁酸锌及锌浸渣工艺

锌冶炼浸出渣中锌主要以铁酸锌的形式存在,针对锌浸渣中铁酸锌难于分解的问题,以铁酸锌作为研究对象,研究二氧化硫作用下铁酸锌中锌的溶出和Fe(Ⅲ)的还原行为。考察初始硫酸浓度、液固比、二氧化硫通入量、反应时间、反应温度对二氧化硫还原分解铁酸锌行为的影响。结果表明:最佳反应条件如下,初始硫酸浓度120 g/L、液固比11:1、二氧化硫通入量0.41×10~(-2)mol/g、反应时间120 min、反应温度105℃。在最佳反应条件下,对锌浸渣开展还原浸出实验,锌的浸出率能达到99%以上,Fe(Ⅲ)的还原率能达到98%。通过ICP-MS和XRD分析表明,锌浸渣中的铁酸锌完全分解,还原浸出渣的主要成分为锌和铅,分别以ZnS和PbSO_4的形式存在。     

铅阳极泥脱砷预处理研究

采用氢氧化钠溶液循环浸出法对铅阳极泥进行预脱砷,考察了液固比、氢氧化钠浓度、浸出温度和浸出时间对脱砷效果的影响;在液固比10∶1、氢氧化钠浓度2.5 mol/L、浸出温度80℃、浸出时间8 h的条件下,砷的浸出率可达94%以上;含砷浸出液经硫化钠沉砷后可返回浸出工序循环使用,硫化钠与砷质量比为3∶1时,沉砷率可达88%以上,同时回用浸出工序后,砷浸出率达94%以上,浸出液循环使用对脱砷没有影响。     

超声波作用下用氧化锌和硫化钠反应合成纳米硫化锌

以氧化锌和硫化钠为原料,采用固液化学反应,在超声波的作用下,制备纳米硫化锌.实验得出最佳反应条件为:反应温度80 ℃,Na2S浓度2.0 mol/L,反应时间2 h,反应前超声分散15 min.对最佳条件下得到的纳米硫化锌颗粒进行X射线衍射、扫描电镜、红外光谱及热重-微分热重分析.结果表明:该颗粒为结晶完全的闪锌矿,平均粒度为50 nm,且颗粒在400~4 000 cm-1具有红外透光性,在纯氧气氛围中具有良好的热稳定性.     

从碲渣中选择性分离与回收碲的新工艺

以粗铋碱性精炼过程中产生的碲渣为研究对象,采用Na_2S浸出-Na_2SO_3还原的新工艺选择性分离回收碲。考察Na_2S浓度、浸出温度、浸出时间和液固比等工艺参数对碲浸出率的影响,以及Na_2SO_3过量系数、反应温度和反应时间等因素对碲还原率的影响。结果表明:在Na_2S浓度40 g/L、浸出温度50℃、浸出时间1 h、液固比8的条件下,碲的浸出率达87.77%;在Na_2SO_3过量系数2.0,反应温度30℃,反应时间30 min条件下,碲还原率达98.84%,还原产物中碲含量达97.34%,XRD结果显示其为单质态碲。Na_2S浸出-Na_2SO_3还原新工艺可以有效地分离回收碲渣中碲,实验过程简单、清洁,生产成本低,具有产业化前景。     

钴的脱除工艺对聚晶金刚石复合片性能的影响

聚晶金刚石复合片(PDC)是一种用于油气钻采、矿物开采的超硬复合材料，需要通过脱除金刚石层中的钴来提高耐磨性和抗冲击性能。本文以盐酸、硫酸和路易斯酸(FeCl₃)作为脱钴试剂，使用加压化学沉淀法对金刚石复合片进行脱钴，研究脱钴试剂的原料配比、脱钴反应压力、脱钴反应时间对金刚石复合片脱钴效率及性能的影响。结果表明，使用加压化学沉淀法可以高效脱除PDC中的钴。将1片PDC和60 mL脱钴试剂进行反应，脱钴试剂中HCl浓度为6 mol/L，硫酸加入量为60 mL/L、路易斯酸加入量为50 g/L，反应温度为160℃，反应压力控制在0.8 MPa为最优脱钴工艺条件，反应时间72 h，脱钴深度可达580μm，达到了1.2 mm金刚石复合片脱钴要求(脱钴深度>0.5 mm)。使用加压化学沉淀法比常规酸浸出法脱钴效率更高，脱钴后金刚石复合片耐磨性更高，抗冲击韧性更好。     

高砷烟尘氢氧化钠-硫化钠碱性浸出脱砷

采用氢氧化钠-硫化钠浸出体系对高砷烟尘进行脱砷研究,在氢氧化钠与高砷烟尘质量比为0.5、硫化钠与高砷烟尘的质量比为0.2、液固质量比为5:1、反应温度为90℃、反应时间为2.0 h、搅拌速度为400 r/min条件下,砷的浸出率为89.64%,锑的浸出率为10.11%,铅的浸出率为1.16%,浸出渣中砷的含量为0.89%。碱浸液采用氧化-冷却结晶回收砷酸钠,结晶母液补加适量氢氧化钠和硫化钠返回浸出过程中循环利用,浸出渣可以直接返回铅厂回收铅锑。整个脱砷工艺闭路循环,实现了高砷烟尘中砷与其他金属的有效分离。     

硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学（英文）

研究硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学,讨论搅拌速度(150~400 r/min)、浸出温度(95~108°C)、硅酸锌粒度(61~150μm)以及氯化铵浓度(3.5~5.5 mol/L)对锌浸出率的影响。结果表明,减小硅酸锌粒度、提高浸出温度和氯化铵浓度可以显著地提高锌的浸出率。在多孔颗粒的动力学模型中,颗粒模型的孔隙扩散控制能很好地描述锌的浸出动力学。浸出反应的表观活化能为161.26 k J/mol,氯化铵的反应级数为3.5.