FeSO_4-ZnSO_4-H_2O体系中水热赤铁矿法沉铁的研究

针对高铁闪锌矿的矿物学特点开发的还原浸出-置换沉铜-中和沉铟-水热赤铁矿法沉铁新工艺可实现该矿物中有价元素的高效浸出与回收,并获得环境友好型赤铁矿法沉铁渣.FeSO_4-ZnSO_4-H_2O体系中Fe(Ⅱ)氧化水热水解赤铁矿法沉铁研究结果表明:温度是影响亚稳态铁矾物相形成和转化的关键因素,升高温度亚稳态铁矾物相的热力学稳定性降低并转变为赤铁矿;增加Zn~(2+)浓度、提高氧分压、添加晶种、增大搅拌转速均会促进Fe(Ⅱ)氧化水热水解为赤铁矿.在反应温度为190℃、锌离子浓度为100 g/L、晶种添加量为20 g/L、反应时间为4 h、氧分压为0.6 MPa、搅拌速度为500 r/min的优化工艺条件下,Fe(Ⅱ)氧化水热水解赤铁矿法沉铁过程中除铁率为95%,获得含铁58.3%大颗粒的纯净沉铁渣.     

锌冶炼污酸与窑渣联合处理工艺研究

针对锌冶炼系统产生的污酸成分复杂、酸度高，砷及重金属浓度高的特点，利用湿法炼锌过程中产生的含有大量有价金属的回转窑渣对其进行处理。提出了“污酸浸出锌窑渣-常压合成臭葱石法沉砷-铁粉置换沉淀铜、砷-中和水解-赤铁矿法沉铁”的主体工艺路线，在实现污酸无害化处理的同时有效利用窑渣中的有价金?属资源。结果表明：经二段逆流浸出后下铜、铁、锌的浸出率均在90%以上，砷的沉淀率高于95%，沉砷渣为晶型良好的臭葱石。溶液中的铜沉淀率超过99%，实验得到的赤铁矿渣含铁量达64.42%，可作为炼铁或制作铁红的原料。     

盐硝联产芒硝水不溶物的产生与控制

针对真空制盐-盐硝联产五效蒸发工艺中芒硝所含水不溶物的含量过多、导致卤水浊度超标影响芒硝质量的问题,研究分析水不溶物产生的源头,找出控制水不溶物生成的方法具有重要意义。采用X射线衍射（XRD）、电子扫描显微镜（SEM-EDS）和红外光谱分析（FT-IR）等分析手段对芒硝中水不溶物的物相组成和形貌特性进行分析,确定芒硝水不溶物主要成分为方解石型碳酸钙。发现水不溶物形成的主要原因是盐系统中的钙离子浓度过高,此时溶液过饱和度高、处于不稳定状态,碳酸钙析出较快,结晶数目较多、颗粒小。小颗粒的碳酸钙漂浮在循环母液中通过转卤进入硝系统,与硝系统本身产生的碳酸钙相加导致芒硝中水不溶物的含量超标。针对此问题提出了源头调控的方案。在净化过程中当碳酸钠的质量浓度由1.32 g/L调整为1.35~1.38 g/L时,可以控制卤水中钙离子与碳酸根的平衡,降低盐、硝系统中的钙离子浓度,进而达到控制水不溶物的含量。在新一轮工业化生产中,采用源头调控的方法对芒硝中水不溶物进行了有效控制,芒硝质量得到了明显提升。     

锌中浸渣-硫化锌精矿协同浸出锌、铟的研究

本文在硫酸体系下对锌中浸渣-硫化锌锌精矿协同浸出工艺与锌中浸渣直接热酸浸出工艺进行了对比。实验结果表面：添加锌精矿进行协同浸出能够有效提高锌中浸渣中有价金属锌、铟和铁的浸出率。在实验的基础上,对锌中浸渣-锌精矿协同浸出机理进行了探讨,为协同浸出提供了理论依据。     

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。     

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。     

SO2-H2SO4体系中锌浸渣还原浸出锌和铟

以锌浸出渣为对象,研究了在硫酸—二氧化硫体系还原浸出锌浸渣过程中反应温度、转速、液固比、初始硫酸浓度、SO2分压对锌和铟浸出行为及浸出率的影响。结果表明:采用SO2对锌浸渣进行还原浸出能够大幅提高锌和铟的浸出率,在SO2-H2SO4体系下锌浸渣还原过程中的锌和铟的浸出行为及动力学特性符合二级反应方程,浸出过程受到化学反应控制,表观活化能分别为21.72和39.16kJ/mol,提高温度能够显著提高锌和铟的浸出速率,提高液固比和初始硫酸浓度对锌和铟浸出速率影响较小,在一定范围内提高二氧化硫分压对锌和铟浸出速率影响较为显著。在反应温度105℃、转速500r/min、液固比8、初始硫酸浓度120g/L、SO2分压200kPa的条件下反应150min,锌浸出率达到96%以上、铟浸出率达到95%以上。     

锌精矿的还原作用及在H2SO4-Fe2(SO4)3体系中溶解行为

利用Fe(Ⅲ)的氧化性与锌精矿中硫所表现出来的还原性,可以实现锌精矿与锌浸出渣协同浸出。针对锌精矿在协同浸出过程中的溶解行为,在H_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3体系下,考察了反应时间、矿物粒度、温度、初始硫酸浓度、初始Fe~(3+)浓度等因素对锌精矿溶解行为的影响,并对锌精矿溶解过程中锌、硫的转化行为进行了研究。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,锌精矿在反应过程中不断分解,有价金属溶出;锌精矿中的硫主要被Fe~(3+)氧化为单质硫,并在矿物颗粒表面形成包裹层;反应后期,单质硫包裹层是限制锌精矿溶解的主要原因。     

煤油体系中采用D2EHPA,EHEHPA,CYANEX 272从硫酸介质中萃取钒（IV）的机理及热力学（英文）

采用有机磷类萃取剂—D2EHPA,EHEHPA和CYANEX 272在煤油体系中从硫酸介质中萃取钒（IV）。考察溶液pH值、萃取剂浓度、钒离子浓度、温度对钒萃取性能的影响,并确定萃合物的组成。结果表明：随着水相pH值、萃取剂浓度和温度的升高,钒（IV）的分配比增大。D2EHPA可以在更低的pH值下萃取钒（IV）,表明其对钒的萃取能力大于EHEHPA和CYANEX 272。萃取机理研究结果表明：3种有机磷类萃取剂对钒的萃取均符合离子交换机理,在低pH值条件下萃合物组成为VOR2（HR）2,在高pH值下萃合物组成为VOR2（R表示萃取剂）。     

鼓风炉渣碳基还原回收铅、锌、铁及尾渣环境特征

针对云南省个旧市历史遗留鼓风炉渣的安全处置,采用碳热还原-磁选方法回收铅、锌和铁,并高温固化获得稳定化尾渣.研究了温度、时间、还原剂用量对铅、锌和铁的回收影响,碳基还原过程铅、锌、铁的还原行为和磁选尾渣的环境风险.结果表明,在温度1 300℃、还原时间60 min、还原剂用量4%的条件下,铅、锌的挥发率分别达91.97%和96.96%,铁的金属化率96.94%;在磁场强度为250 MT的磁选条件下,铁的回收率78.93%,铁精矿中铁品位为90.94%.SEM-EDS和XRD分析结果表明：鼓风炉渣经高温碳热还原后,渣中铅以硫化物和铅铁矾的形式镶嵌于硅酸盐晶体中,渣中其他重金属则均匀分布在硅酸盐晶体中.磁选尾渣中铅、锌、砷、镉浸出值未超过国标GB 5085.3-2007规定限值;Tessier重金属形态分析结果显示尾渣中铅、锌、砷、镉残渣态比例相比于鼓风炉渣增大,表明鼓风炉渣碳热还原后环境风险降低,实现了鼓风炉渣的资源化及无害化.