钒铅锌矿硫酸浸出提取钒锌

钒铅锌矿含有多种有价金属,V品位高,具有较高的经济价值。本工作采用硫酸浸出法从该矿中提取钒锌,对浸出过程热力学进行分析,通过条件实验研究硫酸浓度、液固比、浸出时间、搅拌速率、浸出温度等条件对钒、铅、锌等主要有价金属浸出率的影响。结果表明,在较高pH值及较高温度下,浸出液中V会出现水解,含V的水解产物留在浸出渣中影响V浸出率。得到最优浸出条件为：硫酸浓度200 g/L,液固比3:1,浸出时间30 min,搅拌速率200 r/min,浸出温度为30℃。最优条件下V浸出率可达97.90%,Zn浸出率为97.11%,Fe浸出率<1%,Pb浸出率<0.01%。动力学分析结果表明,浸出过程的反应速率受扩散过程控制。酸浸过程使V和Zn进入浸出液,Pb和Fe留在浸出渣中,所得浸出液可使用离子交换或萃取法分离V和Zn。浸出渣中含钒0.41wt%、锌0.61wt%、铁15.50wt%、铅47.70wt%,主要成分为PbSO₄和FeO(OH),可返回火法炼铅系统。     

磷酸分解磷矿过程中金属元素的浸出规律研究

探究了以磷酸分解磷矿,关键酸解工艺参数对磷及Fe、Al、Mg、Pb、As浸出的影响规律,并从热力学角度进行了分析。结果表明,磷矿内磷及Fe、Al、Mg浸出率随磷酸质量分数、反应温度、反应时间和液固比的增大而增大,搅拌速度影响不明显;Pb浸出率随磷酸质量分数、反应温度和液固比的增大而增大,搅拌速度、反应时间影响不明显;As浸出率随反应温度升高呈先增大后减小趋势,随反应时间增加略有减小,磷酸质量分数、搅拌速度和液固比影响不明显。控制磷酸质量分数为30%（以P₂O₅计）、反应温度为80 ℃、搅拌速度为300 r/min、反应时间为150 min、液固质量比为10∶1,在此条件下,磷及Fe、Al、Mg、Pb、As的浸出率分别为98.65%、68.56%、48.54%、95.84%、32.85%和84.62%。通过热力学分析表明磷矿内Mg、As浸出率较高,Pb浸出率较低,而Fe、Al浸出率大小主要取决于磷矿中褐铁矿及高岭土含量。     

热酸浸出回收黄钾铁矾渣中有价元素

实验研究了硫酸和盐酸对黄钾铁矾渣中Fe,Si,Zn,Pb的浸出工艺.结果表明,硫酸浸出黄钾铁矾渣的最佳工艺条件是反应温度95℃、反应时间2 h、搅拌速率300 r/min、硫酸浓度1.2 mol/L、液固质量比100:5,该条件下Fe,Zn的浸出率达80%.盐酸浸出黄钾铁矾渣的最佳工艺条件是反应温度95℃、盐酸浓度2.8 mol/L、搅拌速率400 r/min、反应时间1.5 h、液固质量比100:5,该条件下Fe,Zn,Pb的浸出率分别达83%,89%和99%.采用黄钾铁矾法可将浸出液中的Fe元素沉淀,所得黄钾铁矾渣进行无害化固定处理,得富含Zn元素的溶液.     

铜渣氯化烟尘中铜的湿法回收

采用盐酸搅拌浸出-N902萃取工艺回收铜渣氯化烟尘中的铜,考察了影响铜渣氯化烟尘浸出的主要因素. 结果表明,在盐酸浓度15%(w)、液固比4 mL/g、60℃的条件下浸出1 h,铜浸出率可达98.95%,铁、锌、镍浸出率分别达91.58%, 95.8%和93.66%,铅浸出率为5.96%. 盐酸浸出可实现铜与铅的有效分离. 萃取剂N902对浸出液中的铜具有较好的萃取选择性,振荡时间120 s、相比为1、N902浓度30%和pH=3.0的条件下,浸出液铜浓度由7.4 g/L降至0.11 g/L,回收率达98.51%,浸出液中Fe, Zn, Ni和Pb萃取率均不高于1.5%.     

富铁菌液浸出硫化铜精矿中砷的实验初探

以含砷2.5%的硫化铜精矿为原料，采用含Fe浓度较高的细菌驯化后液为浸出剂浸出矿中的As、Cu元素，研究了浸出过程中浸出剂pH值、精矿粒度、初始Fe3+浓度、液固比、温度、时间、细菌生长情况等因素对浸出率的影响. 结果表明，精矿粒度范围50~75 mm、浸出剂的初始Fe3+浓度5.0~30.0 g/L、液固比20:1~30:1、浸出时间10 d左右、体系初始pH值1.5左右、温度30℃时，浸出效果较好，As与Cu2+的最高浸出率分别达到52.16%和30%；通过含菌和纯化学氧化的对比浸出实验，发现细菌的存在改善了浸出效果，提高了浸出率.     

火试金灰皿在乙酸-H2O体系中铅的浸出动力学

火试金灰皿是铅试金灰吹过程产生的废物,其综合处置对减少重金属污染和铅资源循环利用具有重要意义。灰皿主要成分为Al2O3和烧结MgO,熔点分别高达2054和2852℃,严重影响火法熔炼的正常进行。实验选用乙酸-H2O体系,可以有效避免镁铝氧化物的影响,分析了铅的浸出热力学过程,考察了乙酸过量系数、浸出温度、反应时间、搅拌速度、液固比等因素对铅浸出率的影响,并进行了浸出动力学研究。结果表明,溶液中乙酸根离子摩尔分数增加,铅离子与乙酸根离子更易形成难电离的乙酸铅络合物;在乙酸过量系数1.6、液固比6:1、温度80℃、搅拌速度200 r/min、反应40 min的优化条件下,铅的一次浸出率为98.31%,浸出渣进行二次浸出,浸出率为95.53%,总浸出率达99.96%;铅的浸出过程符合缩粒反应模型,反应速率受扩散控制,符合1-2/3φ-(1-φ)2/3=kt动力学方程,反应表观活化能Ea=38.949 kJ/mol。     

电渗析法分离医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属

采用电渗析法分离医疗垃圾焚烧飞灰浸出液中重金属,考察了电流密度、液固比、处理时间等参数对重金属移除的影响,并分析了电渗析处理对飞灰特性、重金属形态及其浸出毒性的影响. 结果表明,电流密度0.8 mA/cm2、液固比10(w)和处理时间14 d条件下飞灰浸出液中重金属分离效果最好,11.1% Pb, 42.3% Zn, 56.7% Cd, 38.7% Cu, 7.5% Cr被移除,飞灰中大量NaCl被移除,氯含量从20.43%降低到0.78%,热灼减率从11.1%升高到34.3%,可溶态和碳酸盐态重金属含量降低,飞灰基质减少及不可溶态重金属存在导致残灰中重金属含量增加,Pb和Cd浸出浓度仍超过生活垃圾填埋场的阈值.     

高铅粗锑氧制取锑白的研究

以高铅粗锑氧[w（Sb）=74．6％，w（Pb）=9．28％，w（Zn）=0．79％]为原料，采用盐酸浸出、加水水解、氨水中和、真空干燥工艺可制得符合国家标准的锑白。对于盐酸浸出工序，研究了盐酸浓度、液固质量比和浸出温度的影响。随着盐酸浓度、液固质量比的增加，锑的浸出率增加，但浓度太高、液固质量比太大，铅的浸出率大大提高，会影响产品纯度。综合考虑，得到最佳工艺条件为：浸出阶段，盐酸浓度8mol／L，液固质量比4：1，浸出温度20℃；水解阶段，稀释体积比为（5-6）：1。经真空干燥处理后，产品为立方晶型的锑白。     

利用响应面法优化皂角苷浸提飞灰中重金属的处理条件

通过响应面法对皂角苷浸提飞灰中Cu、Zn、Pb和Cd 4种重金属的实验条件进行优化,选取pH、皂角苷浓度、离子强度、温度、时间和固液比6个因素进行中心组合设计,使用design-expert8.0软件进行数据拟合,建立了Cu、Zn、Pb和Cd去除总量的工艺数学模型,通过方差分析得到6个因素对浸提液中4种重金属去除总量的主效应关系为： pH>固液比>离子强度>皂角苷浓度>温度>时间。对重金属去除总量数据进行design-expert8.0软件优化,得到皂角苷浓度为41.2g·L^-1、时间为13.54 h、离子强度为0.64 mol·L^-1、pH为2、固液比为1%和温度为23.4℃时,重金属总去除量达最大值,Cu、Zn、Pb和Cd的去除率分别达到55.12%、6.20%、17.80%和78.11%。     

再生铅精炼碱渣中锡的富集研究

采用浸出-中和沉淀工艺回收富集再生铅精炼碱渣中锡。新产出碱渣在液固比3,反应时间1.5h,室温条件下浸出,锡浸出率达到93%以上;库存碱渣在液固比3,反应时间1.5 h,浸出温度60℃,氢氧化钠浓度100 g/L条件下锡浸出率达到68%的比较理想效果。通过对各种类型碱渣按照一定比例混合可以实现碱渣中锡的选择性浸出,浸出浆料中加入5‰的4‰PAM絮凝剂可以实现浸出浆料的快速液固分离。采用废旧铅酸电池拆解废硫酸对浸出液进行中和沉锡,在pH=6～8时浸出液中锡基本完全沉淀;中和沉淀物干燥后锡含量约为60%、铅小于2%、锑小于0.5%。     

废弃钒钛系选择性催化还原催化剂重金属浸出特性

为探讨废弃选择性催化还原（SCR）催钒钛系催化剂中重金属的浸出毒性及其浸出特性,收集了山东某电厂的废弃SCR催化剂进行实验。采用固体废弃物毒性浸出方法硫酸/硝酸法（HJ/T299-2007）进行废弃SCR催化剂毒性浸出实验,同时开展了不同溶液pH、不同浸出时间和不同液固比（L/S）下废弃SCR催化剂中重金属浸出特性的实验研究。结果表明：废弃钒钛系SCR催化剂有一定的重金属浸出毒性,其中V和Zn的浸出浓度偏高,分别为13.8mg/L和2.1mg/L;pH对重金属的浸出影响显著,强酸对Cr、Ni、Cu和Zn的浸出有促进作用,V在强酸强碱环境下（pH<3或pH>11）容易释放;V、Cr、Ni和Cu主要在浸出过程的前2h内释放,18h时释放率都已高达96%以上,18h后这4种重金属浸出基本完成,而Zn在浸出18h后仍有6%释放,浸出周期相对较长;室温下加大液固比对废弃催化剂中V的浸出仅起稀释作用;Cr、Ni、Cu和Zn的溶出在液固比（L/S）<30时受溶解度的影响,L/S>30时被稀释。     

城市污泥焚烧渣中重金属的浸出特性

城市污泥焚烧渣中重金属种类较多、浓度较高,随意处置存在环境生态风险。本文在对污泥及其焚烧渣中重金属形态进行分析的基础上,模拟实际酸雨条件,开展污泥焚烧渣中重金属的浸出特性研究。实验结果表明,与污泥相比焚烧渣中各重金属的残渣态比例显著增大,有效态、有机结合态比例大幅减小,但各重金属的铁锰氧化态比例仍然较高(18%~65%),可迁移性和潜在生态风险较大。静态浸出实验发现灰渣中大部分重金属的浸出率随着浸出时间的延长、液固比的增加、pH和粒径的减小而增大,其中pH的影响最为显著。动态淋溶实验表明降低淋溶液pH、延长淋溶时间各重金属的浸出总量增加,动态淋溶过程中各重金属浸出率要明显高于静态浸出率;各重金属的浸出主要集中在前三年,浸出量占其总浸出量的50%~100%,其中As、Zn、Cr、Cd、Pb的浸出比例较高,其整体浸出能力与重金属形态分析结果较为一致,需重点关注。在上述实验基础上,结合资料分析,提出适合我国国情的污泥焚烧渣处置建议。     

餐厨垃圾发酵液和洗涤剂联合作用对电镀污泥中重金属的浸出效果研究

以某城市电镀污泥为实验对象,研究单一餐厨垃圾发酵液、洗涤剂以及两者联合作用对电镀污泥中6种重金属的浸取效果。实验结果表明,发酵液对电镀污泥中重金属具有一定的浸出效果。污泥中6种重金属的浸出率从大到小排列为NiCuZnPbCrFe。在30.0±1.5℃温度下,浸出时间为12 h,餐厨垃圾发酵液与电镀污泥的固液比为20:1时,Ni的浸出率最大,可达43.98%。联合作用实验中,对于Cu和Pb,联合作用浸出效果最好,浸出率分别为23.96%和12.02%;对于Ni和Zn,洗涤剂的添加抑制了发酵液对这两种金属的浸出,相比于单一发酵液,浸出率从38.50%和11.80%下降到14.28%和3.31%;对于Fe和Cr,洗涤剂的添加能大幅度提高Fe、Cr的浸出率,效果好于单一发酵液浸出以及联合作用浸出。     

焙烧-浸出黄钾铁矾渣中多种有价金属

实验研究了中低温焙烧-NH4Cl浸出-碱浸同时回收湿法炼锌黄钾铁矾渣中有价金属及Fe的新工艺. 黄钾铁矾渣在650℃下焙烧1 h后,渣中Zn, Pb的主要物相KFe3(SO4)2(OH)6分解为Fe2O3, ZnSO4和PbSO4. 在105℃、液固比10:2(w)条件下用6 mol/L NH4Cl浸出2 h,Zn, Pb和Cd的浸出率均在95%以上,同时Fe含量由焙烧后的23.21%提高到40%. 所得浸出渣再于160℃下用23.08%(w)的NaOH溶液浸出1 h,Fe含量可提高到54%左右,且As含量可降低到0.1%. 最终的浸出渣可作为铁精矿使用.     

沉淀转化法回收酸浸渣中铅的酸溶工艺研究

以金精矿焙烧-酸浸除杂后的酸浸渣与碳酸氢铵反应生成的转化渣为原料,进行酸溶浸铅工艺研究。通过正交实验考察了液固质量比、浸出pH和浸出时间等因素对铅浸出率的影响,得到最佳工艺条件：浸出液固质量比为2∶1、浸出液pH=0.5、浸出时间为2 h。在此条件下,金属铅浸出率可达83%。     

垃圾焚烧飞灰水洗脱氯及重金属浸出特性研究

系统研究了机械炉排炉垃圾焚烧飞灰水洗过程中氯化物和重金属的浸出特性,并采用Visual MINTEQ模拟分析水洗液中重金属的存在形态。结果表明：飞灰中的氯主要以可溶性氯化钠（NaCl）、氯化钾（KCl）、氯化钙（CaCl₂）、碱式氯化钙（CaClOH）的形式存在,飞灰水洗浸出成分97%以上为氯离子（Cl^-）、钠（Na）、钾（K）、钙（Ca）,其中氯离子占比高达60%;重金属及其他成分的浸出量很少,不足1%。水洗对氯离子的去除效果非常明显,可达92%以上,但是重金属的浸出量极低。飞灰单次水洗最佳条件：液固体积质量比为6 mL/g,洗涤时间为10 min。Visual MINTEQ模型分析表明,pH是控制飞灰水洗液中铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）形态的重要因素,氯离子（Cl^-）对镉的形态分布也有着重要的影响。飞灰水洗液电导率与氯离子质量浓度具有极好的线性相关性,其可作为监测滤液中氯离子质量浓度变化的有效间接指标。     

钢渣微粉用于重金属污染土壤固化剂实验研究

采用正交试验法研究了钢渣微粉固化剂对重金属污染土壤的修复效果.原土经过固化处理后,Cr、Ni、Cu、Zn和Pb的浸出浓度大大降低,浸出浓度普遍下降了99％以上,但掺量、时间、固液比、钢渣微粉比例对重金属的浸出浓度呈现了不同的影响,浸出浓度结果证明了钢渣粉除了具有胶凝性的特征外,其多空性和富含碳酸盐、铁锰氧化物等特点能够使其具有更加优越的固化效果.同时,经过处理后的固化体无侧限抗压强度可达2.4 MPa以上,且与时间、掺量具有良好的相关性,但钢渣微粉比例的增加能够一定程度降低固化体的前期强度.     

碳酸锰矿化学浸出过程研究

对碳酸锰矿的硫酸浸出工艺条件进行了研究,得出了最优浸出工艺条件.酸浸过程中的最佳温度是353 K,最佳酸浸时间是4 h,反应溶液的最佳pH是2,反应溶液的最佳的液固比是5:1,最佳酸浸搅拌速度为40 r/min,去除酸浸溶液中Fe3 、Al3 的最佳搅拌速度为80 r/min,去除硫酸锰溶液中的Fe3 、Al3 的最佳pH为5,以及去除硫酸锰溶液中的Ca2 、Mg2 时的静置时间为6 h,碳酸锰矿中Mn的实际浸出率达到85%以上.     

硅酸锌加压硫酸浸出的热力学分析与实验研究

计算绘制了Zn-Si-H2O系ET-pH图,分析了硅酸锌硫酸浸出和原硅酸高温脱硅的热力学可行性. 通过人工合成硅酸锌的加压酸浸实验,考察了始酸浓度、终点pH值、铁含量、硫酸铝添加量、浸出温度对硅酸锌酸浸和硅酸凝聚的影响. 结果表明,升高浸出温度能有效降低硅溶胶的稳定性且有利于原硅酸的高温脱硅过程,进而改善矿浆的过滤性能;硫酸铝能促使硅溶胶凝结析出,可降低硅酸浓度;控制恰当的矿浆终点pH值和Si/Fe及Si/Al质量比均有助于硅析出. 在浸出温度120℃、浸出时间0.5 h、液固比8 mL/g及H2SO4浓度120 g/L的优化条件下,锌、硅浸出率分别约为98%和1%.     

铅锌尾矿中重金属浸出特性分析

为了解铅锌尾矿中重金属的浸出特性,对铅锌尾矿渣在不同条件下进行静态浸泡正交实验,并对实验数据采用SPSS软件进行均值分析和方差分析。结果表明:浸提方法、粒径和振荡频率对尾矿中重金属元素的浸出影响较为显著;在p H为3. 2、4. 93和7的条件下,重金属元素Pb、Zn、Cu、Cd、Ni的浸出浓度呈现出先升高再降低的趋势;粒径与重金属元素的浸出浓度呈显著负相关;在低振荡频率下重金属Pb、Zn、Cd、Ni的浸出浓度最高。