红土矿的微波浸出研究

本文研究了红土矿的微波加热浸出,采用X射线衍射分析和原子吸收分光光度法研究了红土矿物相和组成,主要物质为二氧化硅、蛇纹石和针铁矿,镍主要存在于蛇纹石及针铁矿中.研究了微波辐射加热条件下,红土矿的浸出过程.考察了微波辐射功率、H2SO4浓度、液固比、加热时间、铜离子浓度等因素对氧化镍矿浸出的影响,结果表明,镍、铁浸出率和反应体系的温度随着微波辐射功率的提高而增加;在微波功率为955W,H2SO4浓度为0.90mol/L,液固比为6∶1,反应时间40 min的条件下,镍的浸出率为99%,实验证明矿浆中少量的铜离子,即可起到较强的催化作用.以收缩未反应核模型为基础,建立了红土矿的微波浸出的动力学模型.对实验数据进行多相反应动力学处理,用1-2α/3-(1-α)2/3～t作图得到近似直线.     

刚果(金)氧化钴矿浸出动力学研究

本文以对刚果(金)氧化钴矿为研究对象,采用还原浸出方法,分析温度、p H、矿石粒度、还原剂用量、矿浆液固比和搅拌转速等因素对氧化钴矿浸出过程的影响,探究钴在浸出过程中的反应动力学参数。结果表明,在工业生产过程中,综合考虑成本前提下建议最佳生产条件为温度60℃、矿浆p H为1.5、矿石粒度0.074 mm占比70%以上、液固比4∶1、还原剂Na2SO3为钴所需理论量的1.5倍、搅拌转速为160 r/min,浸出150 min后钴浸出率能达到69.49%。刚果(金)氧化钴矿浸出过程中其反应速度受扩散控制,适用收缩核模型的浸出动力学方程式为1-2/3ε-(1-ε)2/3,表观活化能E=10.06 k J·mol-1。     

铜冶炼酸性废水浸出废旧三元锂离子电池正极材料中Co的动力学研究

采用铜冶炼酸性废水浸出废旧三元锂离子电池正极材料,考察了浸出温度、酸性废水中初始H2SO4浓度、搅拌速度对Co浸出率的影响。结果表明,当浸出时间150 min、浸出温度363 K、液固比12.5、还原剂淀粉用量10 g/L、酸性废水中初始H2SO4浓度1.5 mol/L时,正极材料中的Co的浸出率可达99.12%。利用未反应收缩核模型分析了还原浸出过程中Co的动力学。结果表明,Co的浸出过程受内扩散和界面化学反应混合控制,表观活化能为23.657 kJ/mol,动力学方程为： 1-(1-x)^(1/3)+β[1-2/3 x-(1-x)^(2/3) ]=4.5243C^1.29211 V^1.60337 [exp?〖(23657/RT)]〗 t     

用黄铁矿-硫酸还原浸出软锰矿工艺及动力学研究

研究了用黄铁矿-硫酸还原浸出软锰矿,考察了搅拌速度、两矿质量比、固液质量体积比、硫酸浓度及温度对锰浸出率的影响及浸出过程动力学,确定了浸出动力学方程。结果表明:当搅拌速度为300r/min、固液质量体积比为1∶5、硫酸浓度为0.8mol/L、黄铁矿与软锰矿质量比为0.2、反应温度为90℃条件下,锰浸出率达99%以上;浸出过程受化学反应控制,不同硫酸浓度下的反应级数为1.06,不同黄铁矿用量下的反应级数为0.82,表观反应活化能为46.265kJ/mol。     

石煤与软锰矿焙烧样耦合提取钒锰的动力学

为实现石煤与软锰矿焙烧样中钒锰的共提取,并解决石煤二段硫酸化焙烧过程中酸过量的问题,通过多因素研究探讨石煤与低品位软锰矿焙烧样耦合浸出工艺对钒锰共浸出率的影响,为石煤及低品位软锰矿焙烧样中钒锰资源高效综合利用提供了参考和依据。试验结果表明,当石煤与低品位软锰矿焙烧样的配矿比为1：1、矿浆液固比为5：1及浸出温度为80℃时,耦合浸出体系中钒的浸出率可达98．13％,而锰的浸出率可达99．45％。对耦合浸出体系的钒锰浸出动力学研究表明,钒浸出过程是通过固体产物层的内扩散控制,其表观活化能为22．401kJ／mol;锰浸出过程在低温区25～55℃下是通过化学反应控制,其表观活化能为57．232kJ／mol,高温区65～95℃下锰浸出过程是通过固体产物层的内扩散控制,其表观活化能为14．323kJ／mol。     

SO2浸出软锰矿过程中抑制连二硫酸锰生成的研究

研究了用SO2浸出低品位软锰矿,考察了浸出过程中SO2流量、pH等工艺条件对产品质量的影响。试验结果表明,对液固体积质量比为3∶1的软锰矿矿浆而言,当SO2流量大于108mL/(min.L)后,产品中锰质量分数随SO2流量的增大而降低;SO2总物质的量与软锰矿中MnO2物质的量之比(α)可作为评价浸出体系氧化能力的指标,适宜的α为1.15;降低矿浆pH会促进镁等杂质的浸出,但随SO2流量增大,其抑制连二硫酸锰生成的作用增强;浓缩结晶阶段滴加硫酸降低pH至1.0,可有效提高产品中锰的质量分数。XRD分析结果表明,所制得的产品主要成分为MnSO4.H2O,晶形完好。TG-DSC分析结果表明,MnS2O6.2H2O的分解温度为230～500℃。     

废铁屑还原软锰矿制备高纯硫酸锰工艺研究

研究了采用废铁屑作为还原剂,在稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备硫酸锰的工艺过程。通过单因素实验确定最佳工艺参数,结果表明：当Fe/MnO2的摩尔比为0.78∶1,H2SO4/MnO2的摩尔比为2.1∶1,反应温度50℃,反应时间80 min时,锰的浸出率在95%以上。加入碳酸钙中和调节溶液pH值至5~6,使溶液中的铁、铝等杂质离子水解为氢氧化铁、氢氧化铝等沉淀除去,加入硫化钡使浸出溶液中的重金属离子以硫化物沉淀除去,减压过滤得到硫酸锰粗滤液,向粗滤液中加入二氟化锰使溶液中的Ca2＋、Mg2＋等离子生成氟化物沉淀,然后溶液经过静置过滤得到硫酸锰净化液,滤液经浓缩、结晶制备硫酸锰产品。经检测产品纯度在99%以上,杂质含量低于国家标准。     

高硫碳酸锰矿与软锰矿直接浸出实验

传统电解锰生产中,软锰矿需要经过还原焙烧将其中的Mn4+还原为Mn2+才能被稀硫酸浸出制得MnSO4溶液。利用高硫碳酸锰矿中的硫铁矿成份和浸出时产生的具有还原性的H2S和溶液中的Fe2+,可以直接浸出软锰矿中的Mn4+。经过多次实验对比,总结出了较理想的高硫碳酸锰矿与软锰矿的配矿比,既有利于高硫碳酸锰矿在浸出时产生的H2S的利用吸收,减少尾气中的H2S,给尾气处理减轻负担,又有利于保持较高的浸出率,可为高硫碳酸锰矿和软锰矿的直接浸出提供参考。     

用富镁低品位锰矿石制备硫酸锰的试验研究

针对低品位富镁软锰矿,研究了预脱镁—黄铁矿还原酸浸—制备硫酸锰。结果表明,在液固体积质量比3.5∶1、温度35℃、反应时间4h条件下,矿石脱镁率为86%;以脱镁渣为原料,在反应温度95℃、反应时间3h、物料配比n(MnO2)∶n(FeS2)∶n(H2SO4)=1∶0.18∶2.0条件下,锰浸出率为97%;所得硫酸锰的纯度较高,达到工业硫酸锰行业标准。     

利用钛白副产物浸出软锰矿生产硫酸锰的研究

利用钛白副产物硫酸亚铁作为还原剂,对软锰矿进行浸出还原生产硫酸锰的系统性试验研究。通过分析软锰矿粒度,搅拌速率,浸出时间,液固比,硫化亚铁与二氧化锰质量比,pH值和浸出温度对软锰矿还原率的影响,研究得出软锰矿浸出的优化条件。在该条件下,可获得含99.29%一水硫酸锰的硫酸锰粉末。试验数据的动力学分析显示,在20~80℃的反应温度范围内,浸出过程符合化学反应模型,该浸出过程的计算活化能为59.6 k J/mol。     

菱锰矿与软锰矿混合矿浆烟气脱硫研究

在高密度矿浆（液固比3：1）湿法烟气脱硫中,单组分菱锰矿很难较长时间维持较高的脱硫率,而单组分软锰矿在脱硫时锰浸出率低。针对这些问题,通过配制不同比例菱锰矿和软锰矿的混合矿浆,考察了其对脱硫率、锰浸出率和pH值的影响。研究表明：当混合矿浆中软锰矿与菱锰矿的质量比在1：1左右时,脱硫率与锰浸出率能同时达到80％以上的较好水平,研究结果可为锰矿资源在工业和环保领域的应用提供一条新途径。     

从某沉积污泥中提取金、银试验研究

采用焙烧-酸浸-氰化工艺从沉积污泥中提取金、银,试验考察了氰化浸出反应液固比、pH值、氰化钠质量分数、反应时间、搅拌速度对金、银浸出率的影响。沉淀污泥在焙烧温度903K、焙烧时间2h的条件下,进行预处理;焙砂在反应液固比4：1、硫酸浓度0．5mol／L、反应时间3h、反应温度323K、搅拌速度300r／min的条件下,进行硫酸浸出;酸浸渣在反应液固比4：1、pH10．5、氰化钠质量分数0．4％、反应温度298K、搅拌速度250r／min、反应时间72h的条件下,进行氰化浸出;金、银浸出率分别可达93．2％、79．1％。     

响应曲面法优化木薯渣—硫酸浸取软锰矿工艺的研究

探究木薯渣为还原剂在硫酸存在下浸取软锰矿中锰工艺条件,通过单因素试验和响应曲面试验,考查了木薯渣用量、液固比、硫酸浓度、温度以及反应时间对浸出结果的影响,实验表明:在取10g软锰矿进行试验时,浸锰最佳工艺条件为木薯渣用量5 g,硫酸浓度为3 mol/L,反应时间为150 min,温度是80℃,液固比为10∶1,其浸出率达到94.08%。     

从软锰矿酸浸沉淀渣中回收钴镍

以软锰矿酸浸工艺中除杂产生的二甲基二硫代氨基甲酸盐沉淀为原料,在酸性条件下利用硝酸钠氧化浸出钴和镍。考察硝酸钠用量、硫酸浓度、反应温度和时间等因素对钴和镍浸出效果的影响。结果表明,在硝酸钠用量35.0g/L,硫酸浓度1.84mol/L,50℃浸出3h的条件下,钴和镍的浸出率分别达到96%和94%。     

利用软锰矿进行烧结烟气脱硫的反应机理研究

应用化学热力学软件分析了软锰矿浆脱硫的反应机理,并进行了实验验证,确定该体系的反应有2种途径:MnO2与SO2直接发生氧化还原反应生成MnSO4,反应式为MnO2+SO2=MnSO4,是脱硫体系的主要反应;SO2被氧化成SO3后,与H2O生成H2SO4,反应式为SO2+1/2O2+H2O=H2SO4,是脱硫体系的副反应。副反应的存在影响了软锰矿脱硫主反应的正常进行。研究结果为该工艺过程可行性研究提供理论和实践依据。     

Reductive leaching of pyrolusite ore by using sawdust for production of manganese sulfate

Manganese compounds, such as manganese sulfate, can be obtained from pyrolusite, a manganese ore. Low-grade manganese ores is usually treated by hydrometallurgical methods. In this study, the leaching and recovery of manganese from pyrolusite ore in sulfuric acid solutions containing sawdust as reducing agent was investigated. The effects of experimental parameters, such as sulfuric acid concentration, sawdust amount, solid-to-liquid ratio, stirring speed, particle size, reaction temperature, and leaching time, on the manganese extraction from ore were examined. The results showed that the leaching rate of pyrolusite ore increased with an increasing sulfuric acid concentration, sawdust amount, stirring speed, reaction temperature and leaching time, and decreasing in solid to liquid ratio and particle size. The kinetic analysis of leaching process was carried out, and it was determined that the reaction rate was controlled by diffusion through the product layer under the experimental conditions in this work. The activation energy was found to be 22.35 kJ mol^?1. Manganese can be recovered as manganese sulfate by the evaporative crystallization of the purified leach liquor.     

高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷动力学

在HSC6.0计算软件热力学分析的基础上,采用正交实验确定了高磷鲕状赤铁矿酸浸脱磷保铁的最佳工艺,并以最佳工艺为基础进行了酸浸过程中脱磷和铁损反应的动力学研究。热力学分析表明H_2SO_4为最佳酸浸用酸。正交实验得出最佳酸浸条件为:H+浓度为0.5mol/L的H_2SO_4溶液、酸浸时间40min、温度298K、液固比200mL∶14g、搅拌速度100r/min。在该条件下,脱磷率可达98.89%,铁损率仅为0.51%。通过SEM-EDS对酸浸前后高磷鮞状赤铁块矿试样分析表征得出:经H_2SO_4浸出后,磷灰石基本完全溶解,含铁矿相未发生明显反应。动力学分析显示:优化条件下,酸浸脱磷反应在298~328K内符合收缩未反应核模型,浸出过程主要受内扩散控制,表观活化能为11.24kJ/mol;铁损反应在298~328K内遵循收缩未反应核模型,浸出过程主要受化学反应控制,表观活化能为42.24kJ/mol。     

含铅锌渣中铅的富集

提出低酸—高酸两段逆流浸出含铅锌渣新工艺,低酸浸出考察液固比、时间和温度对锌浸出率的影响,高酸浸出考察初始硫酸浓度、时间和温度对锌浸出率及铅品位的影响。结果表明,在低酸浸出,液固比6∶1、时间5h、温度60℃;高酸浸出,初始硫酸浓度170g/L、时间6h、温度95℃的最优条件下,锌浸出率99.29%,铅入渣率98.58%,高浸渣中铅品位62.25%。     

异极矿的氨法浸出研究

以氨-硫酸铵体系浸出某异极矿型硅酸锌矿,考察了浸出剂浓度、NH3和（NH4）2SO4摩尔浓度比、液固比、时间、温度和搅拌速率等因素对异极矿中锌浸出率的影响,并分析了相应的浸出机理,得到的最佳实验条件为：总氨浓度8．5mol／L,NH3和（NH4）2SO4摩尔浓度比2：1,液固比20,反应温度45℃,搅拌速率250r／min,浸出时间1h。在最佳条件下。锌浸出率达93．84％。