含铟锌浸渣中铟浸出动力学研究

本文以含铟锌浸渣为对象,研究其在硫酸溶液中的浸出动力学。考察了搅拌转速、硫酸浓度、三价铁浓度、反应温度和矿物粒度等实验条件对铟浸出速率的影响。结果表明：其浸出过程可用没有固体产物层生成的“未反应核收缩模型”描述;浸出反应的表观活化能为 J/mol;对硫酸浓度与三价铁浓度的表观反应级数分别为0.985与-0.096;含铟锌浸渣的浸出过程受化学反应控制。     

富铟锌铁渣中锌和铟的浸出与铁的同步还原

我国锌资源储量丰富,含锌矿物中很大一部分以高铁闪锌矿的形式存在,并且其中含有丰富的铟资源。为了综合回收高铁闪锌矿湿法炼锌过程富集于中浸渣中的有价金属,开展了中浸渣和锌精矿的还原酸浸试验研究,其主要目的是利用硫酸浸出中性浸出渣中以铁酸盐形式残留的锌和铟,同时利用锌精矿将溶液中的三价铁还原为二价铁,实现锌精矿中锌、铟的同步浸出。研究了锌中浸渣和锌精矿的投料质量比、浸出剂浓度、液固比、反应温度、浸出时间对锌、铟浸出行为的影响。研究表明在初始硫酸浓度220 g/L,中浸渣与锌精矿质量比1∶0.25,粒度-74μm,液固比6,温度90℃,反应时间3 h的条件下,锌、铟的浸出率在96%以上,浸出液中95%以上的铁被还原为二价铁离子,实现了浸出与还原的同步进行。     

富铟锌浸渣热酸浸出锌铟的研究

以富含铟的湿法炼锌中性浸出渣为研究对象,研究了热酸浸出过程中锌、铟等有价金属的溶解行为。结果表明,随着锌浸渣的溶解,浸出液中Fe3+浓度及氧化还原电位不断升高,抑制了铁酸锌的溶解,在第一、二段浸出条件分别为:反应温度90℃、液固比10∶1、浸出时间4 h;初始硫酸浓度160 g/L、反应温度90℃、液固比10 m L/g、浸出时间4 h的试验条件下,采用两段逆流浸出工艺处理该渣,锌、铟的浸出率分别为96.53%、94.85%。     

合成富铟铁酸锌中铟的硫酸浸出行为研究

为了给富铟铁酸锌中铟的高效回收提供参考,以铟浸出率为评价指标,研究了人工合成富铟铁酸锌硫酸浸出的工艺条件及其动力学模型。结果表明：合成富铟铁酸锌的粒度在0150~0045 mm范围内变化对铟浸出率影响较小,浸出反应温度、浸出时间、搅拌速度对铟浸出率影响较大,较理想的浸出反应温度为85 ℃、浸出时间为60 min、搅拌速度为300 r/min;该浸出反应符合未反应缩核模型,其表观活化能E_a为53555 kJ/mol。     

加压氧化对锌渣氧粉中铟和锌浸出的影响

研究了含铟锌渣氧粉在加压和加入氧化剂的条件下与工业硫酸反应时,硫酸初浓度、浸出时间、反应温度、氧化剂用量等工艺条件对铟和锌浸出效果的影响。结果表明,加压和加入氧化剂高锰酸钾对锌渣氧粉中铟的浸出有较好的强化作用,能明显提高铟浸出率。其最佳工艺条件为:硫酸初浓度400g/L,反应时间120min,反应温度120℃,高锰酸钾用量为矿样量的4%。在此条件下,铟浸出率可达到90.6%。同时,加压氧化浸出工艺对锌渣物料中锌的浸出也有一定的强化作用。     

锌冶炼铜烟灰中铟氧化浸出研究

以锌冶炼过程中的铜烟灰为原料,研究了硫酸浸出含铟铜烟灰过程中硫酸浓度、硫酸用量、浸出温度、浸出时间、氧化剂高锰酸钾用量等因素对铟浸出效果的影响。结果表明,当硫酸浓度300 g/L、液固比6 mL/g、反应温度90 ℃、反应时间5 h、高锰酸钾添加量0.3%时,铜烟灰中铟浸出率为65.73%。     

含铟锌渣氧粉加压氧化浸铟的工艺研究

研究了含铟锌渣氧粉在加压和加入氧化剂的条件下与工业硫酸反应时硫酸初浓度、浸出时间、反应温度、氧化剂用量等工艺条件对铟浸出效果的影响。研究结果表明,加压和加入氧化剂高锰酸钾对锌渣氧粉的浸出有较好的强化作用,能明显提高铟浸出率。其最佳工艺条件：硫酸初浓度为400 g/L,反应时间为120 min,反应温度为120 ℃,高锰酸钾用量为矿样量的4%,液固比为8,反应压强为0.5 MPa,搅拌器转速为400 r/min。在此条件下,锌渣氧粉的铟浸出率可达到90.6%。     

含富铟铁酸锌锌浸渣中铟的微波强化酸浸

常规酸浸很难高效浸出富铟铁酸锌中的铟,为了探索提高铟浸出率的低耗、高效工艺,以广西柳州锌品厂含富铟铁酸锌的锌浸渣为对象,进行了微波助浸工艺及工艺参数研究。结果表明:微波直接酸浸工艺具有简单、高效的特点,其铟浸出率明显高于常规酸浸和微波预处理+常规酸浸工艺,与微波预处理+微波酸浸工艺的铟浸出率十分接近;搅拌速度、硫酸初始浓度、液固比、浸出温度、浸出时间对铟浸出率均有显著影响;在搅拌速度为550 r/min、硫酸初始浓度为1.5 mol/L、液固比为10 mL/g、浸出温度为75℃、浸出时间为90 min情况下,对锌浸渣进行微波直接酸浸铟,铟浸出率可达77.0%,较常规酸浸铟浸出率高19.9个百分点。     

微波强化浸出含铟锌浸渣中铟的非等温动力学研究

研究了恒功率微波辐射下从含铟锌浸渣中酸浸铟的非等温动力学。对比实验表明, 恒功率微波辐射条件下铟浸出率高于常规程序升温条件下的铟浸出率。考察了微波辐射下硫酸浓度、搅拌速度对铟浸出率的影响, 结果表明, 随硫酸浓度增加, 铟浸出率提高, 但当硫酸浓度超过1.5 mol/L后, 铟浸出率的增加变得相当缓慢; 搅拌速度为400 r/min时, 基本消除了浸出反应的液膜阻力。微波酸浸体系的升温速率与温度的关系为非线性关系, 得出了微波功率为80~240 W范围内铟浸出反应的非等温动力学模型。     

加压氧化对锌渣氧粉中铟浸出率影响的试验研究

以含铟的锌渣氧粉为原料,以硫酸为浸出剂,研究了锌渣氧粉在高压釜中浸铟时氧化剂种类和用量、酸初始浓度等工艺条件对铟浸出率的影响。结果表明,加压和氧化对铟的浸出过程都有较好的强化效果。在液固比为8、反应时间为150min、搅拌速度为575r/min、反应温度为90℃、空气压力为0.5MPa(表)和硫酸初浓度为500g/L的浸出条件下,在双氧水用量为0.5mL/(g矿)、高锰酸钾用量为0.025g/(g矿)时,铟浸出率可达到90%以上,比无氧化剂常压浸出提高了13个百分点。