难处理金矿浸出预处理过程的FeS2-FeAsS-H2O系电位-pH图

难处理金矿中,金为微细浸染型嵌布在黄铁矿和毒砂的晶格中而不能被充分浸出.本文通过热力学计算绘制了298.15KFeS2-FeAsS-H2O系的电位-pH图,由图可知黄铁矿和毒砂均可以被O2等氧化剂分解.FeAsS的稳定区完全包含在FeS2的稳定区范围内,说明在酸性条件下毒砂比黄铁矿的稳定性差,更容易被分解.当电位及酸度较高时,黄铁矿及毒砂中的硫以稳定的HSO4-、SO42-形式存在,而砷以H3AsO4的形式存在,表明预处理过程能够将包裹在金表面的硫化矿物解离脱除.热力学计算的结果为难处理金矿的浸出预处理过程提供了理论依据.     

铅锌硫化矿富氧浸出热力学研究

结合铅锌硫化矿富氧浸出过程,进行热力学计算,分别得到了PbS-H2O系,ZnS-H2O系各物质的G0值以及该体系下各反应对应的电位-pH表达式,并绘制出温度为160℃、氧分压为1.0MPa、离子活度为1.0时,PbS-H2O系、ZnS-H2O系、PbS-ZnS-H2O系的电位-pH图.图中存在着Zn2+、PbSO4和S单质稳定共存的区域,该区域的存在为铅锌硫化矿富氧浸出过程铅与锌分离以及单质硫的生成提供了理论上的依据,从热力学的角度验证了铅锌硫化矿富氧浸出工艺的可行性.     

铝土矿盐酸浸出过程研究

以澳大利亚难处理三水铝土矿为对象、盐酸为浸出剂进行无焙烧浸出试验,考察浸出温度、矿物粒度以及浸出时间对氧化铝浸出率的影响。结果表明,优化工艺条件为:矿物粒度-55μm、浸出温度100~110℃、浸出时间120 min、盐酸浓度10%、浸出液固比100∶7。此条件下氧化铝的浸出率为95.49%,氧化铁的浸出率为96.72%。以该酸浸液为原料,使用TBP-苯体系进行铝铁分离萃取试验,在萃取温度25℃、相比O/A=1∶1、盐酸浓度1.5 mol/L,萃取时间10 min的条件下,经单级萃取,溶液中铁元素的萃取率可达95%,铝元素损失率为6%,铁铝萃取分离系数为408,经3级以上逆流萃取,铁铝分离系数可达800以上。以纯水作为反萃剂,在温度25℃、相比O/A=1∶1、反萃时间5 min、单级反萃,铁的反萃率达95%。     

氧压浸出处理低铁闪锌矿

以低铁闪锌矿精矿为原料,采用氧压浸出技术进行处理。绘制了150℃、1.0 MPa的ZnS-H2O系电位-pH图。通过单因素试验确定各因素的影响趋势,采用ICP、XRD、XRF和BET等检测方法对浸出液和浸出渣进行分析表征,确定最佳浸出条件为:精矿粒度-0.075 mm～+0.055 mm、浸出温度150℃、氧分压0.8 MPa、初酸浓度15%、浸出时间90 min、浸出液固比6∶1～8∶1、搅拌转速500 r/min、添加剂用量1.0%。在此条件下,锌浸出率在97%以上,硫转化率达到90%,实现了精矿中锌的充分浸出与渣中元素硫的富集。     

钒渣无焙烧加压酸浸过程研究

针对现有产业化钒渣"焙烧-浸出"提钒工艺冶金废弃物多的现状,采用钒渣"无焙烧-加压酸浸"工艺进行了试验研究,考察了浸出温度、液固比、浸出时间、初酸浓度及搅拌速率对转炉钒渣中钒、钛、铁浸出率的影响,绘制了高温(150℃)条件下V-Fe-H2O系E-p H图,并分析了钒渣矿物中各组分在该条件下与H2SO4反应的可能性、有价金属转入溶液的理论限度和生成物的稳定状态。150℃V-Fe-H2O系高温Ep H图结果表明:150℃时,在H2O及Fe2+的稳定区范围内,钒铁尖晶石(Fe O·V2O3)能够在p H1.5的强酸条件下分解,可溶性钒离子主要以VO2+的形式在体系中充分浸出;通过无焙烧-加压酸浸试验,得到粒度-0.075~+0.055 mm钒渣的最优酸浸工艺参数为:浸出温度130℃、浸出时间90 min、初酸浓度200 g·L-1、液固比10∶1、搅拌速率500 r·min-1。结果表明:在最优工艺条件下,通过无焙烧-酸浸能够使钒渣中的钒浸出率达96.93%,铁浸出率为92.33%,钛浸出率为15.95%,并在渣中富集。     

硫化锌氧压浸出过程的φ—pH图

通过热力学计算,得到ZnS-H2O系各物质高温条件下的GΘ值、φΘ值或pHΘ值以及各反应对应的电位表达式,分别绘制出不同离子活度、不同氧分压条件下的φ—pH图。由φ—pH图可以看出,随着离子活度的增大,S与Zn2+稳定区逐渐增大,但构成稳定区各反应的pH值上下限范围逐渐减小;随着氧分压的增大,水的稳定区逐渐增大。对ZnS进行了氧压浸出实验研究,采用全谱直读等离子光谱仪(ICP)、XRD和XRF等方法对浸出液和浸出渣进行分析、表征。结果表明:当初始酸浓度为15%、氧分压为1.1MPa、浸出温度为160℃、液固比为8:1、浸出时间为90min、搅拌速度480r/min时,锌的浸出率为98.86%,硫的转化率为81.33%。实际结果与根据φ—pH图理论计算结果吻合。     

转炉钒渣氧压酸浸过程V-Fe-H_2O系的电位—pH图

根据高温水溶液中计算各反应电位、pH及电解质活度因子的经验公式,通过热力学计算,得到氧分压为0.5 MPa、对应质量浓度为0.1mol/kg的离子活度以及温度分别为60、100、150和200℃条件下V-Fe-H2O系的电位—pH图。在pH<2的酸性条件下,V3+、VO2+和VO2+的稳定区一直位于Fe3+和Fe2+的稳定区范围内。随着温度由60℃提高到200℃,可溶性钒铁离子稳定共存区的pH值逐渐降低,氧化还原电位逐渐提高,钒铁尖晶石及氧化物的稳定区变化不大。热力学研究结果表明:采用氧压酸浸工艺能够将转炉渣中的钒充分浸出,但不能通过一步浸出在提钒的同时将钒、铁分离,浸出液还需要进一步净化来生产钒制品。转炉钒渣氧压酸浸的实验结果表明:在浸出温度140℃、氧分压0.5 MPa、粒度0.055～0.075 mm、液固比15-1(体积与质量比)、浸出时间120 min、搅拌速度500 r/min及初酸浓度200 g/L H2SO4的条件下,钒的浸出率为96.87%,铁的浸出率为89.25%,实验结果与热力学计算结果相符合。     

液氯化法浸金过程热力学

针对氯化物体系中金的浸出反应进行热力学计算,分别绘制出Au-Cl-H2O体系电位-pH图、lg[Au(Ⅲ)]-pH图、lg[Cl-]-pH图,并分析了金氯化浸出过程的热力学影响因素。电位-pH图中存在着金氯络合物的稳定区域,在pH为中性或弱酸性并保持氧化电位高于0.9 V的条件下,金将以AuCl4-的形态浸出。AuCl4-的稳定性很差,易受氯化物浓度、AuCl4-浓度等热力学因素的影响。加大氯化物浓度或降低AuCl4-浓度,在热力学上有利于金的浸出。在保证金尽可能浸出的角度来说,热力学上最佳条件为pH 3.5～7.8、氧化电位高于0.9 V、氯化物浓度高于1 mol.L-1,AuCl4-浓度1×10-5～1×10-4mol.L-1。     

含钒钛转炉渣氧压酸浸过程V-Ti-H2O系的电位-pH图

为了分析含钒钛转炉渣氧压酸浸过程的热力学特点,根据高温水溶液中计算标准摩尔吉布斯自由能和活度系数的经验公式,通过计算得到了氧分压0.5MPa、对应离子的质量浓度0.1mol/kg、温度60～200℃条件下V-Ti-H2O系的电位-pH图。在pH〈2的酸性条件下,可溶性V3＋,VO2＋,VO2＋的稳定区几乎全部包含在TiO2的稳定区范围内,随着温度由60℃升高到200℃,钒、钛稳定共存区对应的氧化还原电位逐渐增大,pH逐渐降低。钒、钛稳定区的共存特点从热力学角度为转炉渣采用氧压酸浸工艺通过一步酸浸将钒浸出的同时使钛富集在渣中提供了理论依据。含钒钛转炉渣的氧压酸浸实验结果表明,在浸出温度140℃、氧分压0.5MPa、粒度0.055～0.075mm、液固比15：1、浸出时间120min、搅拌速度500r/min、初酸浓度200g/L的条件下,钒的浸出率为96.87%,钛的浸出率为8.76%。钒与钛通过氧压酸浸工艺能够得到有效分离,实验结果与热力学计算结果一致。     

难处理金矿浸出预处理过程的FeS2-FeAsS-H2O系电位-pH图

难处理金矿中,金为微细浸染型嵌布在黄铁矿和毒砂的晶格中而不能被充分浸出.本文通过热力学计算绘制了298.15KFeS2-FeAsS-H2O系的电位-pH图,由图可知黄铁矿和毒砂均可以被O2等氧化剂分解.FeAsS的稳定区完全包含在FeS2的稳定区范围内,说明在酸性条件下毒砂比黄铁矿的稳定性差,更容易被分解.当电位及酸度...