黄铁矾法除铁动力学研究及应用(Ⅱ)——黄铁矾法除铁动力学

本文研究了黄铁矾法除铁速度的影响因素。利用计算机进行除铁动力学数据的多元优化处理,得到了黄铁矾沉淀除铁速度的近似数学模型,并对钾铁矾、钠铁矾、铵铁矾的沉淀除铁效果进行了比较。     

锑在沉矾过程中的行为

通过化学分析、X 衍射分析以及扫描电镜分析, 研究了锑在沉矾过程的脱除机理。结果表明:Sb(V)主要是以FeSbO₄ 形式与铁矾共沉淀进入铁矾渣中。     

碱性焙烧再次沉矾法回收黄铁矾渣中的铟

从湿法炼锌的富铟铁钒渣中回收海绵铟.将黄铁矾渣碱性焙烧、稀酸浸出、再次沉矾、二次铁矾渣经焙烧、酸浸、还原可得海绵铟.主要考察了铁钒渣650℃焙烧时的碱渣配比、焙烧时间,焙烧渣浸出温度和再次沉矾时间等因素的影响.结果 表明,碳酸钠和黄铁矾渣的质量比为0.36,焙烧90 min后,用1 mol/L稀硫酸在85℃C下浸取150 min,浸出液在90℃下经14h再次沉矾,铟含量可提高23倍.二次矾渣600℃C焙烧后用1.0 mol/L稀盐酸浸出,浸出液直接用铝板置换,可得到93％以上的海绵铟,铟的直收率85％.     

有色冶炼中铁矾渣的资源化利用

分析了铁矾渣物相组成,对铁矾渣综合利用方法进行了阐述,分析了高温焙烧分解、酸法浸出、碱法浸出工艺的特点、铁矾渣处理新思路以及工业化应用情况。建议根据各种废弃渣的特性,有效利用其资源,与铁矾渣进行协同处理,有利于实现无害化、资源化、减量化处置铁矾渣等其他废弃渣。     

细菌对铁矾类沉淀物形成的影响研究

铁矾类沉淀物的形成对细菌浸矿以及后续的浸出液净化除铁效率都有很大的影响.考察了细菌作用下,不同初始pH值、亚铁的初始量等因素对铁矾类沉淀物形成速率及产物组成的影响,并与无菌条件铁矾类沉淀进行对比,总结了细菌作用下,铁矾类沉淀物的形成动力学规律及产物组成差异.结果表明,细菌作用下,铁矾类沉淀物形成速率明显加快,并且产物组成与无菌时有很大差异.     

硅酸盐水泥与铁矾渣反应产物研究

研究了铁矾渣与石灰和水泥的反应产物,并研究了水泥对重金属离子的固化能力。研究发现石灰加入量为10%时,铁矾渣完全分解。水泥也可将铁矾渣分解,分解产物也为氧化铁和石膏。用水泥对铁矾渣进行固化处理,固化体的浸出毒性符合国家标准要求。     

黄钾铵铁矾的热分解过程及其产物

考察黄钾铵铁矾对硫酸盐体系中锌、铟的吸附性能.在铁、锌、铟共存的硫酸盐体系中采用黄钾铵铁矾法除铁,得到了含锌、铟的黄钾铵铁矾,通过TG/DTA和XRD对黄钾铵铁矾及其热分解产物进行表征.结果表明,黄钾铵铁矾对锌铟有一定吸附作用,当98.5%的铁形成黄钾铵铁矾沉淀时,锌铟的共沉淀率分别为0.53%和98.9%.黄钾铵铁矾在217～900℃间有二个明显的分解发生,不同温度下所得产物具有不同的晶型及组成.第一步和第二步的热分解活化能、频率因子(1nA)和热分解机理函数[g(α)]分别为175.0kJ/mol,26.0,α2和224.0kJ/mol,23.3和[1-(1-α)1/3]2.     

红土镍矿制备黄钠铁矾的研究

为确定红土镍矿酸化焙烧溶出液中硫酸镍溶液除铁的工艺条件,以低品位红土镍矿硫酸铵焙烧熟料溶出液为研究对象,Na2CO3为造矾试剂制备了黄钠铁矾。造矾最佳试验条件为:反应温度95℃、反应时间4 h、终点p H值为2.5,除铁率在99.5%以上,并采用XRD、SEM和化学分析手段对黄钠铁矾进行了物化表征,显示在此条件下所得到的黄钠铁矾具有分散性良好、外形规则的,包含多个光滑颗粒的花球状的结构。     

低污染钾铁矾法除铁

低污染铁矾法是常规铁矶法的发展。本文在钾铁矾法除铁动力学研究基础上,探讨了低污染钾铁矾法除铁。     

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。     

有菌与无菌条件下铁矾形成动力学的对比

针对紫金山次生硫化铜矿石生物堆浸过程中,由于铁离子浓度过高引起沉淀,严重影响后续铜离子分离效率的情况,系统研究有菌与无菌条件下铁矾形成过程的动力学,考察铁矾形成过程中,铁矾生成量、pH值、电位等的变化情况,总结了有菌和无菌条件下铁沉淀物的形成规律.结果表明,细菌的参与,明显促进了铁矾的形成,有菌条件下产物为黄铵铁矾,而无菌条件下主要生成Fe(OH)3胶体.有菌条件下,pH值是影响铁矾形成的重要因素之一.     

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%.     

硅酸盐水泥与铁矾渣反应产物及固化

研究铁矾渣与石灰和水泥的反应产物及水泥对重金属离子的固化能力。结果表明,添加石灰和水泥都可将铁矾渣完全分解,分解产物也为Fe_3O_4和石膏。用水泥对铁矾渣进行固化处理,固化体的浸出毒性符合国家标准要求。     

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 %.     

提高黄钾铁矾法炼锌中银回收率的探讨

本文分析了银在焙烧、浸出和沉矾过程中的行为。铁矶渣中95%的银来自沉矾中和剂焙烧料。采用低污染黄钾铁矾法是提高银回收率的有效途径。     

铁矾渣综合利用技术研究

本文主要进行了铁矾渣“酸浸-焙烧-酸浸”技术研究,锌回收率可达99.11%,酸浸渣铁含量可达到66%以上,作为铁精矿产品。该技术研究可为国内外锌冶炼厂冶炼废渣处理提供一种新的技术路线,综合回收效果好,具有普遍的社会推广意义。     

铁矾渣还原焙烧自硫化研究

为解决铁矾渣大量堆存带来的资源浪费和重金属污染,及传统焙烧回收处理工艺会产生SO_2等二次污染的问题,同时实现铁矾渣中主要有价金属的回收利用,提出了铁矾渣还原焙烧固硫的预处理方法。以铁矾渣热分解过程和热力学计算为基础,通过考察焙烧条件对铁矾渣中主要有价金属锌的硫化率、硫的固定率及物相转变的影响,对铁矾渣还原焙烧自硫化过程进行了研究。结果表明:在焙烧温度为900℃,碳粉添加量为18%,碳酸钠添加量为5%,焙烧时间为90min的条件下,锌的硫化率和硫固化率分别可达93.47%和87.69%。焙烧产物主要以硫化物形式存在,可通过浮选等方式富集。铁矾渣还原焙烧可以实现Zn等主要有价金属的综合回收预处理并避免焙烧过程中SO_2的排放。该研究对其它重金属硫酸盐的清洁处理具有重要的指导意义。     

红土镍矿选择性溶出制备黄铵铁矾花球状晶体

以红土镍矿硫酸焙烧熟料溶出液为原料,(NH_4)_2CO_3为碱式调节剂,采用湿法制备黄铵铁矾。研究和分析了反应温度、反应时间和pH值对溶出液中黄铵铁矾生成率的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子电微镜(SEM)和化学成分分析等手段对制备产物进行了表征。研究发现,在反应温度95℃、反应时间4 h、终点pH值是2.5的条件下,黄铵铁矾生成率大于98%,实现了铁的有效分离,得到花球状黄铵铁矾粉体。     

用氯化法从黄钾铁矾渣中回收锌

由于锌的硫酸盐比氯化物稳定 ,要用氯化法从黄钾铁矾渣中回收锌有一定困难。本研究将黄钾铁矾渣干燥 ,在4 5 0℃或 6 0 0℃下 ,单独或与铁酸锌进行混合热处理 ,用热水浸出 ,再过滤。在空气存在下 ,用纯氯气或间接用废聚乙烯氯化物 (PVC)燃烧放出的HCl使过滤后的渣氯化。氯化前黄钾铁矾的预处理脱除了几乎全部以硫酸钠溶液存在的钠。固态残渣的直接氯化分析表明 ,除锌率 >90 %。直接氯化时 ,以赤铁矿形式提取了 5 0 %黄钾铁矾中的铁。间接氯化时 ,只有 1%～ 3%重量的初始铁含量以FeCl2 夹杂。总之 ,只要产将黄钾铁矾预处理成适当形式 ,就…     

铁矾渣综合利用技术进展

在有色冶炼的沉铁过程中会产生大量的铁矾渣,直接堆存处理不仅会对环境造成危害,也是一种资源的浪费。目前国内外对于铁矾渣的处理处置方法,主要是通过火法工艺、湿法工艺、选矿工艺及联合工艺等回收Zn、Pb、Ag、In、Fe等有价金属,其次利用铁矾渣制作功能材料和建筑材料,以及最终无害化固化处置。认为在铁矾渣处置过程中减少二氧化硫和废水排放,避免重金属污染,实现主要有价金属回收的同时减少尾渣数量是今后研究的热点。