焦化废水还原浸出软锰矿动力学

以焦化废水为还原剂,在硫酸介质中利用收缩芯模型研究焦化废水加压直接还原浸出软锰矿的动力学,考察搅拌速度、反应温度、软锰矿粒径、硫酸浓度和焦化废水CODcr浓度对锰浸出速率的影响。结果表明:锰浸出率随反应温度、硫酸浓度、焦化废水CODcr浓度的增加和软锰矿粒径的减小而增大。在393 K~423 K间,焦化废水还原浸出软锰矿受固膜扩散控制,表观活化能为15.2 kJ/mol,硫酸和焦化废水CODcr浓度的表观响应级数分别为1.21和0.98。机理分析表明:软锰矿氧化焦化废水中大分子有机物分解成小分子而被还原溶出,或被小分子直接还原溶出;反应过程中,软锰矿表面残留的Fe、Si、Al形成孔洞薄壁而影响锰的溶出过程。     

低品位软锰矿碱浸预脱硅-流化焙烧制备锰酸钠（英文）

采用低浓度碱浸对低品位软锰矿进行预脱硅处理,考察NaOH浓度、液固比、浸出温度、浸出时间及搅拌速率对硅浸出率的影响,研究碱浸过程动力学。结果表明:在NaOH起始浓度为20%、液固比为4:1、浸出温度为180°C、浸出时间为4h、搅拌速率为300r/min的条件下,硅浸出率达到91.2%。缩核模型表明,碱浸过程受化学表面反应控制,其表观反应活化能为53.31kJ/mol。通过正交试验对脱硅渣流化焙烧制备锰酸钠的条件进行优化,在硅浸出率为91.2%、NaOH/MnO_2质量比为3:1、焙烧温度为500°C、焙烧时间为4h的条件下,锰酸钠的转化率为89.7%,且锰酸钠转化率随硅浸出率的升高而增加。     

采用响应面方法和中心复合旋转设计对低品位锰矿浸出过程建模与优化(英文)

采用实验设计软件对从低品位锰矿中浸出提取锰的过程进行优化。在中心复合响应面实验设计中,考察了4个主要影响浸出过程的参数,即硫酸浓度、草酸浓度、浸出时间和温度。将锰和铁的浸出率作为考察指标。采用统计分析和方差分析确定了最优条件,即最高的锰和铁浸出率、最短的浸出时间和最低的温度。结果表明,硫酸浓度是影响浸出过程的最显著的参数,在最优条件下:硫酸浓度7%,草酸浓度42.5g/L,浸出时间60min,反应温度65℃,锰和铁的浸出率可分别达到93.44%和15.72%。     

加压浸出低品位锰矿的工艺

对低品位锰矿硫酸加压浸出工艺进行正交实验和单因素实验,通过正交实验得出:加压浸出低品位锰矿工艺中,影响锰浸出率的主要因素的较佳组合如下:初始酸浓度160 g/L、硫铁矿量50 g、液固比5:1(5 mL/g)、压力1 MPa、温度180℃、时间80 min。为分析低品位锰矿中锰、铁及铝的浸出行为,实现这3种金属元素的高效分离,参考正交实验结果适当地调整工艺参数,进行单因素实验研究,详细考察始酸浓度、反应温度、硫铁矿量、液固比、浸出时间和浸出压力对锰、铁及铝浸出率的影响,得到优化浸出工艺条件如下:低品位锰矿粉100 g,初始硫酸浓度120 g/L,浸出反应温度120℃,硫铁矿量50 g,液固比5:1(5 mL/g),浸出时间100 min,浸出压力0.7 MPa,搅拌转速500 r/min。本工艺具有良好的稳定性,在优化浸出条件下,锰的浸出率为96%,而铝和铁的浸出率分别为38.7%和7.12%,实现锰选择性高效溶出,锰和铝、铁等杂质的分离效果良好,为最终实现低品位锰矿中各种有价元素的清洁高效回收奠定了基础。     

电解锰阳极渣还原浸出锰

针对电解锰阳极渣难处理、铅含量高的缺点,提出利用桔子皮作还原剂在硫酸体系中还原浸出电解锰阳极渣工艺。以国内某电解锰厂阳极渣为原料,对桔子皮加入量、浸出时间、浸出温度以及硫酸加入量等工艺参数进行探讨和优化。结果表明:在浸出温度为80℃,时间为2 h,固液比为1:4,桔子皮/锰阳极渣质量比为1:5,酸渣质量比为1.2:1的条件下,锰的浸出率可达96%,铅的浸出率仅为0.2%,有效地实现了铅锰分离。实验证明,在硫酸体系中利用桔子皮作还原剂浸出电解锰阳极渣的方法可行。     

硫酸肼还原酸浸出废旧锂离子电池中的有价金属（英文）

采用硫酸肼作为锂、镍、钴和锰从废锂离子电池中浸出时的还原剂,结合条件实验对浸出机理和浸出动力学进行研究。在最优条件:硫酸2.0 mol/L、硫酸肼30 g/L、固液比50 g/L、温度80℃和浸出时间60 min下,97%的Li、96%的Ni、95%的Co以及86%的Mn被浸出。通过浸出动力学分析得出Li、Ni以及Co的浸出活化能分别为44.32、59.37和55.62 k J/mol,表明浸出过程受化学反应控制。XRD和SEM-EDS分析结果表明,浸出渣的主要组成为MnO_2。上述研究结果表明,硫酸肼可作为废锂离子电池中有价金属浸出的有效还原剂。     

响应曲面法优化电解锰阳极渣还原浸出工艺

对国内某电解锰厂含铅量高的阳极渣进行了回收锰的实验研究。实验采用葡萄糖作还原剂在硫酸体系中还原浸出电解锰阳极渣。通过基于中心复合设计的响应曲面法对浸出温度、硫酸用量和葡萄糖用量的工艺参数进行研究并优化。研究表明:温度对锰浸出率的影响最显著,葡萄糖的次之,硫酸的最小;硫酸对铅浸出率影响最显著,温度的次之,而葡萄糖则几乎没有影响。在浸出温度80℃,葡萄糖与锰阳极渣质量比为0.175:1、酸渣质量比为0.8:1的条件下,锰的浸出率可达93.22%,铅的浸出率仅为0.39%,锰、铅分离效果明显,锰阳极渣浸出前后的物相通过X射线衍射仪进行表征。实验证明:在硫酸体系中利用葡萄糖还原浸出电解锰阳极渣的方法是可行的。     

以废茶叶为还原剂在硫酸溶液中还原浸出氧化锰矿（英文）

采用废茶叶在硫酸溶液中还原浸出加蓬和湘西氧化锰矿石,探索废茶叶用量、硫酸浓度、固液比、浸出温度和反应时间对浸出过程的影响。对加蓬氧化锰矿,优化的浸出条件为:氧化锰矿与废茶叶的质量比10:4、硫酸浓度2.5 mol/L、固液比7.5:1、浸出温度368 K、浸出时间8 h;在此条件下,加蓬氧化锰矿的浸出率几乎达100%。对于湘西氧化锰矿,优化浸出条件为:氧化锰矿与废茶叶的质量比10:1、硫酸浓度1.7 mol/L、液固比7.5:1、温度368 K、浸出时间8 h;在此条件下,锰的浸出率达到99.8%。氧化锰矿的还原浸出过程符合内扩散控制模型,加蓬和湘西氧化锰矿石的还原浸出反应表观活化能分别为38.2 kJ/mol和20.4 kJ/mol。采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对浸出前、后的锰渣进行表征。     

锌粉置换镓锗渣硫酸浸出过程

考察锌粉置换镓锗渣硫酸浸出中,硫酸浓度、温度、液固比、浸出时间和添加剂对Ga、Ge浸出率及浸出渣过滤性能的影响,揭示添加硝酸钠和十二烷基磺酸钠促进浸出过程的作用机理。结果表明:浸出液中添加适量硝酸钠或十二烷基磺酸钠,均可促进Ga、Ge浸出;此外,十二烷基磺酸钠还可改善浸出渣的过滤性能。添加剂的作用机理为硝酸根能使Ga、Ge单质及其硫化物氧化,从而促进Ga、Ge浸出;十二烷基磺酸钠则通过促进溶液中硅胶的絮凝,减少其对Ga、Ge的吸附,同时,使浸出渣的过滤性能得以改善。在温度为90℃、液固比为10 m L/g、搅拌速度为300 r/min、浸出时间为4 h、硫酸浓度为156 g/L、硝酸钠浓度为52.29 g/L、十二烷基磺酸钠浓度为20.5 g/L的条件下,Ga和Ge的浸出率可分别达到97.01%和90.45%,浸出料浆过滤速度由未添加十二烷基磺酸钠时的0.48 m L/min提高到30.65 m L/min。     

含锌尘泥中锌的浸出行为及动力学

采用单因素浸出试验对含锌尘泥中锌的浸出动力学进行研究,并探讨硫酸浓度、液固比、搅拌速度、反应温度等因素对锌浸出率的影响。结果表明:在硫酸浓度为0.5 mol/L,液固比为6:1(mL:g),搅拌速度为300 r/min,反应时间40 min的条件下,锌的最终浸出率达到96.30%;含锌冶金尘泥在硫酸体系中锌的浸出过程符合n=0.16的Avrami动力学模型,浸出反应表观活化能为10 k J/mol,表明整个浸出过程受边界层扩散控制。采用SEM、XRD及EDS表征含锌尘泥原料以及浸出渣的结构和形貌,结果表明绝大部分锌被浸出,而铁、硅、碳等元素则被留在浸出渣中。     

中非铜-钴氧化矿两段浸出过程

研究一种非洲铜-钴氧化矿两段浸出过程。采取两段浸出的目的是实现矿石中铜和钴的选择性浸出。第一段主要用硫酸浸出矿石中的铜,第二段用硫酸和还原剂浸出矿石中的钴。第一段浸出的最佳技术条件:矿石粒度小于75μm的比例占89%,硫酸加入量为铜-钴氧化矿质量的13%,液固比为4:1,浸出时间为60 min,温度为常温(25℃);第二段浸出的最佳技术条件:浸铜渣液固比为4:1,温度为65℃,时间为150 min,初始酸浓度为20 g/L,还原剂加入量为理论量的1.5倍。结果表明:两段浸出过程铜和钴的浸出率分别达到97.13%和96.05%。     

燕麦秸秆酸浸回收废旧锂电池中Co的动力学

以生物质燕麦秸秆粉为还原剂,在硫酸条件下酸浸回收废旧锂电池中的Co,并对其浸出过程进行动力学研究。结果表明:0~20 min酸浸Co的过程为反应核收缩模型,表观活化能为27.5 k J/mol;30~150 min(低于80℃)Co的浸出过程也符合反应核收缩模型,表观活化能为28.32 k J/mol,受扩散和化学反应混合控制,其中又以化学反应控制为主。在液固比为10 m L/g,单位质量电池渣所用麦秆粉量0.7 g、硫酸浓度2 mol/L、温度90℃、反应时间2 h的条件下,电池粉中Co的浸出率达到99%以上。     

盐酸浸出-硫酸化焙烧和水浸出从镍钼矿中提取钼和镍（英文）

为了从焙烧的镍钼矿中提取钼和镍,研究了盐酸浸出-硫酸化焙烧和水浸出处理焙烧后镍钼矿的过程。实验结果表明,焙烧的镍钼矿经过盐酸浸出-硫酸化焙烧然后水浸出后能够获得高的钼和镍浸出率。氧化焙烧的镍钼矿添加0.219 m L/g盐酸(12 mol/L)在液固比为3 m L/g的条件下于65°C浸出30 min;浸出渣添加51.9%浓硫酸在240°C下焙烧1 h;焙砂物料采用已经获得的第一段盐酸浸出液在95°C浸出2 h,钼和镍的总浸出率分别达到95.8%和91.3%。     

助剂作用下不同浸取方法从电解锰渣中回收锰

以8-羟基奎宁、原磺酸酯、十六烷基三甲基溴化铵、磷酸三丁酯、柠檬酸为浸取助剂,对普通浸取法和超声浸取法从锰渣中回收锰进行考查,对助剂类型和用量、固液比、浸取温度、浸取时间和酸渣比对锰浸出率的影响进行了探讨.结果表明:以质量百分比浓度为1%的柠檬酸为浸取助剂,当固体的质量与液体体积比为1:4(g/mE)、酸的体积与锰渣质量比为0.3:1(mL/g)、在60℃温度下浸取120 min,锰渣中锰浸出率为55.6%.相同条件下,超声浸取15 min,锰浸出率为55.4%.超声助剂浸取法锰浸出率是普通无助剂浸取法的2.69倍,是无助剂超声浸取法的1.5倍.对于相同的浸出率,超声助剂浸取法的浸取时间只有普通浸取法的1/8.     

添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程（英文）

通过控制生物浸出试验中软锰矿用量、过程p H和细菌接菌量等条件,对添加软锰矿强化复杂难选冶含砷金矿的生物氧化过程进行研究。结果表明,添加软锰矿可以缩短含砷金矿的生物氧化时间,砷的浸出率达到94.4%。反应过程中实现了含砷金矿中砷黄铁矿氧化的同时,软锰矿中锰元素高效浸出。生物浸出渣的氰化浸出实验结果表明,经软锰矿强化生物氧化后,生物浸出渣中金的氰化浸出率达到95.8%。生物浸出过程中,添加软锰矿能提高生物浸出溶液的氧化还原电位,从而促进生物氧化过程,且添加软锰矿后生物浸出过程中存在两种不同的反应方式。     

钒钛磁铁矿提钒尾渣浸取钒

采用硫酸氢氟酸次氯酸钠组合浸出体系浸取钒钛磁铁矿提钒尾渣中的钒,研究浸出过程中试剂浓度、浸出液固比、浸出温度、浸出时间、物料粒度对钒浸出率的影响。结果表明:钒的浸出率随试剂浓度、液固比、温度和时间的升高而增大;当矿物粒度小于0.20 mm时,钒浸出率有随矿物粒度变小而减小的趋势。在物料粒度0.15~0.25 mm、初始硫酸浓度150 g/L、初始氢氟酸浓度30 g/L、次氯酸钠加入量为矿量1.5%、矿浆液固比6:1、浸出温度90℃、浸出时间6 h、搅拌速度500 r/min的条件下,钒的浸出率可达85%以上。     

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。     

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)。     

锂云母矿中有价金属的常压提取及锂的溶出动力学（英文）

研究产于江西省宜春市的锂云母矿在硫酸体系常压浸出过程中有价碱金属元素的提取,建立该反应过程中锂的溶出动力学方程。结果表明:在粒径小于180μm物料与硫酸质量比为1.2?1、温度为411 K、液固比为2.5?1的条件下浸出10 h,锂、钾、铷和铯的浸出率分别为94.18%、93.70%、91.81%和89.22%。浸出矿渣的X射线衍射分析结果表明,浸出过程中无不溶物产生,浸出渣化学组分表明矿相中微量的铁、锰、钙等随酸浸过程的进行逐步消失。锂的浸出动力学行为符合混合控制的收缩核模型,反应的表观活化能为17.21k J/mol,硫酸浓度和液固比相应的反应级数分别为2.85和1.66。得到半经验速率方程以描述整个浸出过程。动力学分析结果表明,浸出过程由伴生矿物的不溶层扩散控制。     

硝酸氧化浸出难冶炼高砷钴矿

在100g钴矿加入39mL浓硫酸、浸出温度80℃、浸出时间2h、液固比2:1时,采用常规的硫酸浸出,钴浸出率仅为16.86%;当100g钴矿中加入42.5mL浓硫酸、在焙烧温度630℃、焙烧时间1.5h的焙烧条件下,采用硫酸化焙烧后硫酸浸出,钴浸出率达到67.48%;在100g钴矿中加入39mL浓硫酸和56mL浓硝酸、浸出温度60℃、浸出时间4h、液固比为3:1时,采用硝酸氧化下硫酸浸出,钴浸出率为96.35%。