赤铁矿沉铁过程中铁矾的形成及转化

赤铁矿沉铁工艺因铁渣铁含量高,渣量小,铁渣无二次污染等特点备受国内外关注。本文研究了赤铁矿法沉铁过程中Na2SO4的存在对赤铁矿除铁过程和赤铁矿渣品质的影响规律,实验结果表明：升高温度、延长反应时间、添加晶种、控制钠离子浓度可提高除铁率且有利于铁矾向赤铁矿转变。当反应温度为180℃、晶种15g/L、硫酸钠浓度为0.15mol/L的条件下,除铁率达到96%左右,渣含铁高于62%,硫、钠的含量为1.42%、0.067%,获得了高品质的赤铁矿渣。     

赤铁矿法沉铁过程中铁矾的形成及转化

赤铁矿沉铁工艺因铁渣铁含量高,渣量小,铁渣无二次污染等特点备受国内外关注。研究了该工艺沉铁过程中Na_2SO_4的存在对赤铁矿法除铁过程和赤铁矿渣品质的影响规律。结果表明,升高温度、延长反应时间、添加晶种、控制硫酸钠浓度可提高除铁率且有利于铁矾向赤铁矿转变。当反应温度为180℃、晶种用量15 g/L、Na_2SO_4浓度为0.15 mol/L的条件下,除铁率为96%左右,渣含铁高于62%,含硫、钠的量分别为1.42%、0.067%,可获得高品质的赤铁矿渣。     

H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中水热矿物化固砷研究

本文在H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中研究了K+对水热臭葱石矿化沉砷过程中砷铁沉淀率、沉砷渣物相组成及转变规律的影响。结果表明：K+存在与否对沉砷渣物相组成影响显著,处于过饱和状态的Fe(III)除As(V)共沉淀生成臭葱石(FeAsO4?2H2O)并自身水解沉淀为碱式硫酸铁(Fe(OH)SO4)外,还会与K+结合以黄钾铁矾（KFe3(SO4)2(OH)6）形态竞争析出。当初始K+浓度为5 g/L、初始砷浓度10 g/L、初始铁砷摩尔比1.5、初始pH为1、反应温度160 ℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h、氧分压0.6 MPa时,砷、铁沉淀率分别为96.7 %、96.5 %;沉砷渣物相组成主要为臭葱石、黄钾铁矾、碱式硫酸铁,其含量分别为65.0 %、24.2 %、10.8 %,臭葱石以大颗粒多面体状晶体形式产出,不规则晶体形态的黄钾铁矾小颗粒分散于其中;沉砷渣中 As、Fe、K、S含量分别为 23.39 %、25.72 %、1.84 %、4.09 %。通过将臭葱石矿化沉砷初始铁砷摩尔比控制在合理范围内可有效抑制亚稳态黄钾铁矾物相的形成,实现砷的高效沉淀、提高沉砷渣中砷含量并降低其产量。     

工艺参数对湿法炼锌赤铁矿法沉铁行为的影响

湿法炼锌工艺过程中的赤铁矿法沉铁技术是一种沉淀渣量小、分离效率高的锌铁分离方法。针对湿法炼锌工艺过程中赤铁矿法沉铁技术开展了硫酸亚铁的氧化水解沉淀行为研究。考察了时间、酸度、温度、硫酸盐浓度、晶种返回量等主要工艺参数对赤铁矿法沉铁效果的影响,对沉淀产物的析出特性和物相进行了分析。结果表明,赤铁矿法除铁工艺为可控操作;溶液中K~+、Na~+的存在会导致铁矾生成,降低赤铁矿渣含铁量;过高硫酸锌初始浓度不利于赤铁矿法沉铁;较低温度下添加返渣作为晶种可析出高品质的赤铁矿。     

黄铁矾法除铁动力学研究及应用(Ⅰ)——草黄铁矾沉淀的研究

本文对硫酸铁溶液中除铁作了热力学分析和计算,利用化学成分分析、X-衍射、电镜检查等手段,考察了草黄铁矾的单独沉淀及与钾铁矾、钠铁矾、铵铁矾的共沉淀,确定了影响草铁矾与碱矾共沉淀的主要因素和一定条件下草矾与碱矾共沉的比例。     

热酸浸出-铁矾法炼锌工艺中富集锗的研究

进行了"热酸浸出-铁矾法炼锌工艺中锗和银的富集和回收"的实验室扩大试验,在10个循环试验中,工艺流程畅通,以黄钾铁矾沉铁代替通常的钠或铵铁矾沉铁使锗在矾渣中的损失减少到5.0%以下,锗和银均富集于高酸浸出渣中,其品位分别为0.0325%和0.162%.     

热酸浸出—铁矾法炼锌工艺中富集锗的研究

进行了“热酸浸出—铁矾法炼锌工艺中锗和银的富集和回收”的实验室扩大试验 ,在 10个循环试验中 ,工艺流程畅通 ,以黄钾铁矾沉铁代替通常的钠或铵铁矾沉铁使锗在矾渣中的损失减少到 5 0 %以下 ,锗和银均富集于高酸浸出渣中 ,其品位分别为 0 0 32 5 %和 0 16 2 %.     

利用湿法炼锌赤铁矿法沉铁渣制备铁红

湿法炼锌工业中产生的沉铁渣的资源化利用,长期以来是备受关注的问题,渣的堆积容易对环境产生污染。目前主流的三种沉铁方法中的赤铁矿法所产生的赤铁矿渣具有较高的利用回收价值,对其的资源化利用,具有较高的研究价值。本文以湿法炼锌赤铁矿渣为实验对象,探究其在一定条件下使用酸洗浸出的方法制备高纯度铁红颜料的可行性,针对其中主要的杂质硫、锌等,以及不同含铁物相的去除与转化,研究了温度、时间、酸度、液固比对杂质脱除效果的影响。结果表明,在酸度8 g/L硫酸、温度220 ℃、时间3 h、液固比为6 mL/g工艺条件下可获得较好的脱杂提纯效果,可将沉铁渣铁含量由58%提高至66.5%以上,渣中主要杂质硫脱杂率在70%以上,锌等其余杂质脱除率在90%以上。     

湿法炼锌赤铁矿法沉铁行为

湿法炼锌工艺过程中赤铁矿法沉铁技术是一种沉淀渣量小、分离效率高的锌、铁分离方法。针对湿法炼锌工艺过程中赤铁矿法沉铁技术开展了硫酸亚铁的氧化水解沉淀行为的研究，考察了时间、酸度、温度、硫酸盐浓度、晶种返回量等主要因素对赤铁矿法沉铁效果的影响、沉淀产物的析出特性和物相表征。     

锌铁离子浓度对赤铁矿法除铁的影响研究

本文针对赤铁矿沉铁技术,以纯硫酸亚铁和硫酸锌溶液为研究对象,研究了锌铁离子浓度对赤铁矿法除铁过程中沉铁效果的影响和赤铁矿渣硫铁含量的影响。结果表明：增加亚铁离子浓度,渣中硫的百分含量会升高,铁的百分含量会减少;在相同亚铁离子浓度条件下,增加锌离子浓度,沉铁效果会变差,渣中硫百分含量会降低,渣中铁百分含量会升高。     

硫酸盐体系中水热法分离锌铁及制备软磁铁氧体用氧化铁粉

为了综合利用传统湿法炼锌工艺中铁资源, 研究了硫酸盐体系中水热法分离锌铁工艺。结果表明, 在210 ℃、2 h、H₂O₂用量为理论量1.8倍、搅拌速度800 r/min及不添加晶种的优化条件下, 可实现铁-锌的有效分离, 渣计及液计沉Fe率分别为85.05%和90.73%, 与铁离子结合的硫酸根可再生为硫酸返回使用。所得赤铁矿粉经洗涤和煅烧预处理脱杂后符合YHT3级别的软磁铁氧体用铁红标准, 适合制备低功耗锰锌软磁铁氧体材料。     

某硫酸渣中铅、锌的氯化焙烧动力学研究

硫酸渣是一种大宗固体工业废弃物,铁含量较高,含量偏高的铅、锌往往是制约其作为铁资源利用的重要因素。氯化焙烧-磁化焙烧-磁选工艺则可成功脱除铅、锌,获得高铁低铅锌铁精矿。为揭示硫酸渣氯化焙烧过程中各主要相态的铅、锌发生氯化反应的限制环节,以及氯化反应的速率和氯化焙烧机理,以CaCl₂为氯化剂,对某硫酸渣进行了氯化焙烧动力学研究。结果表明：①铁、铅、锌含量分别为49.90%、0.29%和1.23%,锌绝大部分为氧化态,铅主要为氧化态,其次是硫酸铅和其他形态铅,在CaCl₂与硫酸渣的质量比为6%的情况下,延长氯化焙烧时间或提高焙烧温度,锌、铅的氯化挥发脱除率均上升,1 000 ℃时焙烧5 min,锌、铅的脱除率分别达86.99%和83.14%,为后续磁化焙烧-磁选制备高铁低杂铁精矿创造了良好的条件。②相比较而言,氯化焙烧脱锌比脱铅更容易。③900～1 050 ℃时锌氯化挥发的表观活化能为42.07×10³ J/mol,受化学反应控制;900～950 ℃时铅氯化挥发的表观活化能为43.88×10³ J/mol,受化学反应控制;1 000～1 050 ℃时铅氯化挥发的表观活化能为20.34×10³ J/mol,受扩散控制。④强化铅、锌的氯化挥发脱除,除了提高温度,还可通过增加固体氯化剂用量或提高硫酸渣固体颗粒的孔隙率和比表面积来实现。     

湿法炼锌赤铁矿法沉铁渣中铁和硫的赋存状态

锌铁分离是湿法炼锌工艺中的关键,赤铁矿法产出的渣性质稳定,对环境友好,有着较大的应用潜力.以硫酸亚铁—硫酸锌溶液体系为对象,研究了反应温度和反应时间对溶液中铁含量和赤铁矿沉淀渣中Fe、S含量及赋存状态的影响.结果表明,在反应温度185℃、氧分压0.4 MPa、转速600 r/min、晶种用量25 g/L条件下,反应时间...     

用水热法从硫铁矿烧渣制备氧化铁红

在硫铁矿烧渣与硫酸反应后的酸浸液中加入氨水,所得含Fe(OH)₃和Fe(OH)₂胶体的前驱物经水热反应可制备出氧化铁红。以广东某硫铁矿烧渣为原料,着重研究了采用该酸浸-水热法制备氧化铁红时酸浸后的适宜工艺条件,结果表明,在酸浸液总铁浓度为2.0 mol/L、水热反应温度为200 ℃、水热反应时间为0.5 h、酸浸液pH=8、酸浸液n(Fe²⁺)/n(Fe³⁺)=0.11时,可获得各项质量指标均达到国家标准一级品要求的氧化铁红产品,其主要物相为Fe₂O₃和FeO(OH),颗粒为大小均匀的假立方形,同时还可从水热反应产物的滤液中获得工业优等品硫酸铵。     

铁矾渣热分解过程研究

采用DSC-TG和XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行了研究。结果表明: 铁矾渣的热分解包括脱水、脱氨、氧化和晶型转变等复杂步骤; 经750 ℃焙烧, 铁矾渣呈红棕色, 最终产物主要为ZnFe₂O₄和Fe₂O₃; 基于Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法得到铁矾渣在350～450 ℃和630～720 ℃温度区间热分解反应的活化能分别约为260和230 kJ/mol, 频率因子分别为3.07×10¹⁹和1.29×10¹²。     

氧化锌矿制备饲料级氧化锌工艺研究与生产应用

研究了以氧化锌矿为原料, 经酸浸、净化、合成、过滤、洗涤、干燥制得中间产物碱式碳酸锌, 碱式碳酸锌经煅烧制备饲料级氧化锌的工艺过程。重点考察了制备工艺中酸浸、除杂条件以及煅烧温度和时间对产品质量的影响。结果表明: 采用H₂SO₄浸取H₂O₂氧化除杂, 锌粉置换重金属可得到精制硫酸锌溶液。采用碳酸钠与硫酸锌合成可得到碱式碳酸锌; 在煅烧温度为900 ℃, 煅烧时间为4 h条件下对碱式碳酸锌煅烧, 制备的氧化锌产品可达到HG/T 2792-1996饲料级氧化锌一级品标准。应用该工艺建设了一套5 000 t/a的生产装置。     

含锌电炉粉尘配碳选择性还原的实验研究

为实现含锌电炉粉尘选择性还原、有效分离铁和锌资源,采用热力学计算和实验研究相结合,分析电炉粉尘中主要物相的还原分解行为,研究配碳量、反应温度和反应时间对还原产物的影响。结果表明,含锌电炉粉尘配碳选择性还原为铁氧化物和ZnO是可行的;在582~940 ℃之间,可实现铁酸锌的有效分解、ZnO过还原的抑制;随着反应温度增加和反应时间延长,铁氧化物遵循逐级还原规律,配碳量对产物并未产生明显影响;当温度为950 ℃时,ZnO被还原为锌蒸气而挥发,导致产物中锌含量明显降低。在配碳量1/10、反应温度850 ℃、反应时间1 h的优化条件下,ZnFe₂O₄分解率约为70%。     

以温石棉尾矿为镁源制备碱式硫酸镁晶须

将温石棉尾矿煅烧活化产物酸浸获得硫酸镁溶液,以硫酸镁溶液与轻质氧化镁为反应物料,采用水热合成法制备碱式硫酸镁晶须,并对其进行了SEM、XRD、FT-IR以及TG-DTA分析.研究了MgSO4溶液的浓度、硫酸镁与氧化镁摩尔比、反应温度对产物的影响.实验结果表明,该法制备碱式硫酸镁晶须的较佳条件为:MgSO4浓度0.6 mol/L,硫酸镁与氧化镁的摩尔比1∶2,反应温度170℃.实验制备的碱式硫酸镁晶须样品长径比为10～50,其分子式为MgSO4·5Mg(OH)2· 3H2O.     

硫酸浸出转底炉高锌铅粉尘的研究

研究了硫酸浸出转底炉高锌铅粉尘提取锌的工艺条件和参数。最佳浸出工艺条件为: 搅拌速度400 r/min, 硫酸浓度为1.0 mol/L, 浸出温度为25 ℃, 固液比为1∶8, 浸出时间为0.5 h。在此条件下, 锌的浸出率可达96%以上。采用针铁矿-氧化水解法除铁、过硫酸铵深度除铁锰、锌粉置换除杂的方法对浸出液净化处理, 得到高纯度硫酸锌溶液, 该溶液可直接电解制取锌或制取碱式碳酸锌和氧化锌。     

高硅氧化锌矿水热硫化实验研究

通过对某高硅氧化锌矿矿物分析,发现矿物中的锌主要以异极矿形式存在。采用元素硫水热硫化技术对该矿进行了处理,考察了水热硫化温度、时间以及硫磺用量对高硅氧化锌矿中锌的硫化转化率的影响。研究结果表明在硫化温度200℃,硫化时间240 min,硫磺用量为理论用量1.5倍时,高硅氧化锌矿物中的锌的硫化转化率可达79.8%。