从废旧锂电池处理废渣中硫酸浸出锂的动力学研究

采用硫酸浸出含锂废渣中的锂,考察了温度、液固比、硫酸浓度和搅拌速率对浸出过程的影响。结果表明,在液固比5∶1、硫酸浓度10%、搅拌速率400 r/min、反应温度70 ℃、反应120 min时,锂浸出率达到94.63%。通过正交实验和动力学推导,确认含锂废渣中硫酸浸出锂的动力学模型为收缩核模型,浸出表观活化能为10.39 kJ/mol,浸出过程中速度控制步骤是固膜扩散。     

高钙型低品位铜矿酸性浸出动力学研究

通过单因素实验及动力学分析研究了低品位氧化铜矿的浸出过程,考察了矿物粒度、浸出温度、硫酸浓度和液固比对浸出过程的影响。结果表明,适宜的浸出条件为: 矿物粒度-0.074 mm粒级占比85%、浸出温度60 ℃、浸出时间120 min、硫酸浓度2.5 mol/L、液固比4∶1,此时铜浸出率为96.23%; CaCO₃的存在导致浸出过程硫酸消耗增加; 浸出过程可用未反应核收缩模型来描述,反应速率受固膜界面传质和扩散混合控制,浸出过程活化能为8.78 J/mol。     

清平磷矿的硝酸分解动力学研究

在间歇反应器中,反应温度为30～60℃,硝酸初始浓度30%～54%,磷矿初始粒径0.1875～0.5375mm,搅拌强度400r/min的条件下研究了硝酸分解磷矿的反应过程机理及宏观动力学。结果表明,磷矿分解速率及转化率随着搅拌强度、反应温度、硝酸浓度和颗粒细度的增加而增加;氢离子通过液膜的扩散传质是该过程的速率控制步骤。并应用固体粒径减小的缩芯模型,将上述各影响因素的实验数据进行拟合,得到了硝酸分解磷矿的宏观动力学模型。其活化能Ea=6.198kJ/mol,属液膜扩散传质控制。     

高硅低品位氧化锌矿的酸浸动力学

针对高硅天然氧化锌矿常规处理时存在的矿浆难压滤、液固比过小、Zn 浸出回收率低等问题, 试验探讨了酸度、加酸方式、固液比、粒度及温度因素对锌浸出率的影响。结果表明: 固液比1∶6时, 0.15～0.212 mm粒级在常温下与浓度为8%的H₂SO₄反应120 min, 锌的浸出率可达96.07%。升高温度, Zn的浸出率可提高至99.02%。浸出过程可用收缩未反应核模型来解释, 即浸出率与动力学方程1-(1-α)^1/3～ k·t 相吻合。浸出动力学显示反应过程中可通过控制矿物表层的扩散来控制反应过程的速率。活化能是控制扩散过程的特征, 其值约为6.385 kJ/mol。     

微波与常规加热酸浸废SCR催化剂提钒效果比较

以废SCR(选择性催化还原法)脱硝催化剂为研究对象,采用H_2SO_4酸浸提钒,并引入微波强化浸出,考察H_2SO_4浓度、浸出温度、液固比、助浸剂及微波功率等因素对钒浸出率的影响,同时比较微波强化及常规加热对钒浸出效果的影响,并建立废SCR催化剂中的钒酸浸动力学模型.结果表明:H+在废SCR催化剂提钒浸出过程中起到关键作用,钒的浸出率随着H_2SO_4浓度、CaF_2助浸剂添加量、液固比及温度的增加而增大;微波加热可强化废SCR催化剂中的钒浸出,钒浸出率随微波功率增加而增大;在H_2SO_4浓度5mol/L、CaF_2助浸剂添加量20kg/t、液固比10∶1、微波功率600 W、浸出时间30min及浸出温度100℃的最佳微波强化浸出工艺条件下,钒的浸出率达到92.3%,比常规加热浸出提高了31.8%;废SCR催化剂提钒酸浸过程主要为固膜扩散和化学反应过程,其表观活化能为24.57kJ/mol.     

硫化银在[Bmim]HSO_4-Fe_2(SO_4)_3-硫脲体系中的浸出动力学

通过试验研究了硫化银在[Bmim]HSO4-Fe2(SO4)3-硫脲体系中的浸出动力学。试验考察了硫脲浓度、搅拌强度、浸出温度对银浸出率的影响,研究结果表明,硫脲浓度对银浸出率影响较大,银的浸出率随硫脲浓度增大呈直线增长趋势,当浓度达到0.16mol/L后,增长趋势减缓。提高温度能显著提高银浸出速率和浸出率,当温度从298 K升至328 K时,浸出率由61.21%提高至82.91%,所需浸出时间也由18 h缩短至15 h;搅拌强度对银浸出率有一定影响,但影响有限。浸出动力学研究表明,采用外扩散控制动力学方程和内扩散控制动力学方程分别进行拟合,表明银浸出过程在298~328 K温度范围内符合"未反应核收缩"模型,浸出过程主要受内扩散步骤控制,浸出过程的表观活化能为27.99 kJ/mol。     

湘西石煤中钒的氧化浸出动力学

在石煤提钒酸浸过程中加入助浸剂硝酸钠,研究了石煤氧化浸出机理。单因素和正交试验结果表明,在浸出温度95 ℃、固液比1∶2、硫酸用量27%、浸出时间11 h、搅拌速度600 r/min、硝酸钠用量1%时,钒浸出率为93.04%。直接酸浸和氧化酸浸动力学研究表明,直接酸浸过程钒浸出属于化学反应控制,表观活化能为70.41 kJ/mol;氧化酸浸过程钒浸出属于化学反应控制,表观活化能为47.43 kJ/mol。氧化酸浸可以降低活化能,有利于石煤中钒的浸出。     

CFB灰中Fe的浸出行为及动力学研究

以煤矸石电厂循环流化床灰(CFB灰)为原料,研究了CFB灰中Fe2O3酸浸出过程的影响因素及其酸浸出过程动力学。试验结果表明:盐酸浓度20.2%、酸浸温度110℃、酸浸时间1.0h、液固比为4∶1,Fe2O3的浸出率为91.74%。在一定时间内,CFB灰加热酸浸过程符合典型的反应核收缩模型。其反应动力学方程可用1-(1-α)1/3=k′t来描述,反应表观级数为0.999 2,反应活化能为42.063kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制。     

微波强化浸出含铟锌浸渣中铟的非等温动力学研究

研究了恒功率微波辐射下从含铟锌浸渣中酸浸铟的非等温动力学。对比实验表明, 恒功率微波辐射条件下铟浸出率高于常规程序升温条件下的铟浸出率。考察了微波辐射下硫酸浓度、搅拌速度对铟浸出率的影响, 结果表明, 随硫酸浓度增加, 铟浸出率提高, 但当硫酸浓度超过1.5 mol/L后, 铟浸出率的增加变得相当缓慢; 搅拌速度为400 r/min时, 基本消除了浸出反应的液膜阻力。微波酸浸体系的升温速率与温度的关系为非线性关系, 得出了微波功率为80~240 W范围内铟浸出反应的非等温动力学模型。     

钒渣常压直接酸溶浸出实验

这是一篇冶金工程领域的论文。以河北承德某钢厂钒渣为研究对象，针对当前钒渣“钠化焙烧-水浸提钒”生产工艺易产生有毒有害气体且钒回收率低、多种有价金属未能综合回收利用的现状，本文在Fe-VH₂O系热力学研究基础上，对钒渣常压下直接硫酸溶解浸出过程中磨矿细度、反应温度、酸浓度、液固比、浸出反应时间及搅拌速度等影响因素进行了实验研究。结果表明，浸出反应温度、硫酸浓度及液固比对钒浸出具有显著影响，在粒度D95约16μm，反应温度90℃、液固比8∶1、H₂SO₄浓度4 mol/L、浸出反应时间8 h、搅拌速度400 r/min的条件下，钒浸出率为86.33%；酸溶过程中产生的无定形SiO₂可能覆盖在未溶解完全的矿物颗粒表面而阻碍矿物的进一步酸溶反应。     

红土镍矿-硫酸铵焙烧熟料铁溶出动力学

以红土镍矿-硫酸铵混合焙烧后所得熟料为研究对象,采用水溶出的方法提取铁,系统地研究溶出温度、液固比、溶出时间、搅拌强度对铁溶出率的影响,并对铁的溶出动力学进行探讨。结果表明:在溶出温度60 ℃、溶出时间60 min、液固比2.5 GA6FA 1、搅拌强度400 r·min-1的条件下溶出时,铁的溶出率可达到99%以上;动力学分析表明,铁的溶出反应受外扩散控制,根据阿伦尼乌斯经验方程计算得到反应的表观活化能为E=7.23 kJ·mol-1,得到溶出过程动力学方程为1-（1-α）2/3=0.208 5 exp（-7 234/RT）t。      

一水硬铝石型铝土矿盐酸浸出脱铁过程表观动力学

本文初步研究了一水硬铝石型铝土矿盐酸学浸出脱铁过程的表观动力学。结果表明,浸出速率随温度升高而明显加快,随酸度增大而有所加快。当ｘ≤０．２０,浸出过程速率由界面化学反应控制,当ｘ＝０．２０－０．８０,速率过程由多孔固体中的液膜非稳态扩散控制。     

某含锌烟尘中性-酸性两段浸出试验

为回收某废镀锌板炼钢烟尘中以氧化锌为主的锌,对其进行了中性-酸性两段浸出试验。首先通过条件试验确定了中性浸出时的适宜工艺参数为始酸浓度0 g/L、液固比9 mL/g、搅拌强度200 r/min、浸出温度25 ℃、浸出时间80 min,酸性浸出时的适宜工艺参数为始酸浓度20 g/L、液固比9 mL/g、搅拌强度500 r/min、浸出温度25 ℃、浸出时间80 min,然后按所确定的工艺参数进行中性浸出液为产出液、酸性浸出液返回中性浸出作业的闭路流程试验,试验稳定后锌的浸出率达到90.36%,浸出液中锌的含量为10.14 g/L,铁含量仅为0.56 g/L。     

以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰

研究了以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰, 考察了焙烧时间、焙烧温度、物料配比、搅拌速率、浸出温度、液固比、浸出时间和H₂SO₄浓度对锰除尘灰中锰及铁浸出率的影响。结果显示, 焙烧还原工艺最佳条件为：锰除尘灰与还原剂硫化钙质量比4.12∶1、焙烧还原温度600 ℃、焙烧还原时间1.0 h, 酸浸工艺最佳条件为：搅拌速率300 r/min、H₂SO₄浓度3 mol/L、液固比8∶1、浸出温度80 ℃、浸出时间25 min, 最佳工艺条件下锰、铁浸出率分别为98.18%和76.83%。     

盐酸浸出白云鄂博选铁尾矿中经钙化焙烧的稀土

白云鄂博选矿厂现弱磁选-强磁选-浮选工艺的弱磁选尾矿再经钙化焙烧-弱磁选选铁后的尾矿REO含量为12.27%,主要成分为稀土氧化物和萤石,氟磷灰石、石英等少量。对盐酸浸出其中稀土氧化物的工艺条件进行了研究。结果显示,在盐酸浓度为1.5 mol/L,浸出温度为 45 ℃,液固比为10∶1 mL/g,浸出时间为60 min,搅拌速度为300 r/min情况下,稀土浸出率可达93.15%,氟浸出率仅为0.23%,表明在控制氟浸出的前提下稀土得到了高效浸出。     

烧结法熟料溶出过程动力学研究

本文研究了烧结法熟料溶出过程的动力学。在选择合适的溶出过程液固比和搅拌速度的情况下,考察了不同温度对熟料溶出过程的影响,给出了熟料溶出动力学模型;对不同温度下的动力学数据进行回归处理,计算出了各个模型参数,得出了动力学方程。结果表明,熟料溶出过程的动力学方程为-dηAl2O3/dτ=8.05×10-2exp(-17.964×103/RT)(1/CAl2O3)1.17(1/CSiO2)0.03,表观活化能为17.96kJ/mol,反应速率由扩散步骤控制。根据求得的动力学方程数值模拟了各影响因素与表观速率(-dη/dτ)之间的关系,模拟结果与实验和生产实际相吻合。     

含砷烟尘选择性浸出砷及其动力学

采用氢氧化钠-硫磺从含砷烟尘中选择性浸出砷,研究了浸出过程的工艺条件和动力学。结果表明: 在氢氧化钠浓度3.0 mol/L、硫磺用量0.075 g/g、液固比6∶1、浸出温度95 ℃、浸出时间2.0 h、搅拌速度400 r/min条件下,砷、锑、铅和锌浸出率分别为99.27%、1.83%、0.20%和0.15%,浸出渣中砷含量为0.08%; 砷的浸出过程主要受固膜内扩散控制,浸出反应表观活化能为7.62 kJ/mol。     

新疆滴水低品位氧化铜矿常温氧化氨浸工艺研究

以新疆滴水低品位氧化铜矿为研究对象, 在(NH₄)₂SO₄-NH₃浸出体系中分别考察了磨矿细度、浸出时间、总氨浓度、氧化剂用量、NH₄⁺∶NH₃比率等因素对铜浸出率的影响。最终确定最佳工艺条件为 磨矿细度-0.074 mm粒级占86%, 反应温度25 ℃, 搅拌转速200 r/min, 一段浸出液固比2∶1, 过硫酸铵0.15 mol/L, 氨水浓度3 mol/L, 硫酸铵浓度1.5 mol/L, 搅拌浸出1.5 h, 静置0.5 h;二段过硫酸铵、氨水和硫酸铵添加用量减半, 继续搅拌浸出1.5 h, 静置0.5 h;三段浸出药剂用量与二段浸出相同, 搅拌浸出2 h, 静置4 h完毕。该条件下, 可获得铜浸出率大于86%的优良指标。     

新疆滴水高氧化率泥质氧化铜矿氨浸试验研究

针对新疆滴水氧化铜矿石特性,进行氨浸试验研究,对影响铜浸出的各个因素进行了全面系统考察,得到了该氧化铜矿的最佳浸出条件,即在45℃、氨水浓度2.5 mol/L、碳酸氢铵浓度1 mol/L、矿石粒度-0.074 mm占85%,液固比2∶1条件下,以400 r/min的搅拌强度进行搅拌浸出2 h以后,铜的浸出率可达85%以上。