精炼废渣中CaS水化浸出的热力学及实验研究

若实现精炼废渣的循环利用,须去除其中的有害元素硫,为此,本文首先通过热力学计算绘制了不同条件下CaS-H2O体系的E-pH图,并对CaS水化后各物质的稳定区域进行了分析,之后对CaS进行了水化浸出实验,研究了溶液pH值及温度对硫浸出率的影响,结果表明:随着溶液pH值的增大,Ca元素的存在形式呈Ca~(2+)→CaSO4→Ca(OH)2的变化规律,S元素的存在形式呈HSO_4~-、S→CaSO_4→SO_4~(2-)的变化规律,硫的浸出率呈先降低后升高的趋势,常温下硫的最高浸出率为61%;随着温度的升高,CaSO_4的稳定区域逐渐缩小,Ca~(2+)+HSO_4~-和Ca(OH)_2+SO_4~(2-)的稳定区域不断扩大,硫的浸出率不断升高,373 K时硫的浸出率为71%.     

精炼废渣中CaS水化浸出的热力学及实验研究北大核心

若实现精炼废渣的循环利用,须去除其中的有害元素硫,为此,本文首先通过热力学计算绘制了不同条件下CaS-H2O体系的E-pH图,并对CaS水化后各物质的稳定区域进行了分析,之后对CaS进行了水化浸出实验,研究了溶液pH值及温度对硫浸出率的影响,结果表明:随着溶液pH值的增大,Ca元素的存在形式呈Ca^(2+)→CaSO4→Ca(OH)2的变化规律,S元素的存在形式呈HSO_4^-、S→CaSO_4→SO_4^(2-)的变化规律,硫的浸出率呈先降低后升高的趋势,常温下硫的最高浸出率为61%;随着温度的升高,CaSO_4的稳定区域逐渐缩小,Ca^(2+)+HSO_4^-和Ca(OH)_2+SO_4^(2-)的稳定区域不断扩大,硫的浸出率不断升高,373 K时硫的浸出率为71%.     

LF脱硫废渣水热浸出多组分溶解行为

针对LF脱硫废渣浸出过程多组分溶解平衡问题,热力学计算并绘制浸出体系多组分溶解平衡曲线,考察废渣中Ca、Al、S等主要组分溶解平衡间的相互作用及对浸出去硫的影响,同时进行废渣浸出试验并分析浸出环境pH及浸出液中主要组分浓度变化。结果表明:CaS(s)易溶解,pH11.4时CaS(s)会溶解生成Ca(OH)_2(s),理论上浸出去硫可行。CaSO_4(s)溶解度小于CaS(s)且难溶解,废渣被氧化而不利于硫的浸出,但控制pH12.3,CaSO_4(s)会逐渐溶解转化为Ca(OH)_2(s);Al_2(SO_4)_3(s)易溶解,体系中Al很难与浸出液中硫形成沉淀。浸出液pH随时间增加而上升并稳定在12左右,浸出液Ca含量很高而Al含量很低,S含量呈上升趋势,废渣中Al含量对硫的浸出影响不大,水热法浸出去硫具有较好的效果。     

废旧锂离子电池正极材料中钴铝同浸过程研究

通过基础热力学数据计算以及绘制反应体系的E-pH图,对废旧锂离子电池正极材料回收中钴铝同浸过程进行研究,考察了硫酸浓度、浸出时间、浸出温度、双氧水用量及液固比对钴、铝浸出率的影响。结果表明,在273K,-0.277相似文献   

锰浸出液制备棒状β-MnO2纳米材料

湿法浸出锰矿或锰渣中的锰得到的硫酸锰浸出液中含有钙、镁杂质离子,对后续锰产品的纯度造成很大影响。为深度除硫酸锰浸出液中的Ca2+、Mg2+,并最大化利用锰浸出液,可以将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO2纳米材料。以含钙、镁的硫酸锰浸出液为研究对象,将锰浸出液除钙、镁后,以(NH4)2S2O8为氧化剂,采用水热法将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO2纳米材料,探究溶液的pH、反应温度、反应时间对制备MnO2纳米棒物相和形貌的影响。结果表明：当反应温度为150 ℃、反应时间为10 h、加入氧化剂用量为理论量、反应pH为1~7的条件下制备出的β-MnO2结晶度最好。     

除钼渣浸出行为的热力学分析

目前钨冶炼的主流除钼工艺是选择性沉淀法。基于钼亲硫钨亲氧的特点,硫离子优先与钼酸根反应生成硫代钼酸根,然后与铜的化合物反应生成沉淀,从而实现选择性除钼。针对这种除钼渣,基于现有的热力学数据,进行了相关的热力学计算,绘制了25℃的lgc-pH图。分析表明,钼的选择性沉淀渣在pH10.5时才能生成, pH降低除钼效果会更好。相应的,除钼渣在较强的碱性条件下可有效浸出,随pH升高,钼所结合的硫逐渐被氧取代,形态逐渐由四硫代钼酸根向钼酸根转变:MoS■, MoOS■, MoO_2S■, MoO_3S~(2-), MoO■。而硫主要以硫离子的形态存在于溶液中。若体系中存在化学计量的铜离子,则pH9时钼即全部以MoO■的形态进入溶液,铜以硫化物形态进入渣中。铜离子参与浸出的过程为钼的硫化过程的逆过程,称之为反硫化。反硫化浸出使除钼渣中的硫整体转变成为硫化铜渣而把硫固定下来;钼以及少量的钨成为含氧酸根离子进入溶液,有利于进一步回收。     

多金属复杂铜矿常压氧浸工艺

在常压下以稀硫酸为浸出剂,工业氧(99%)为助浸剂,采用单因素试验法,研究了硫酸浓度、液固比、温度、氧气流量、反应时间对多金属复杂铜矿中的有价金属铜、铁、锌浸出效果的影响。结果表明：在H2SO4浓度1.00 mol/L、液固比12 mL/g、反应温度85 ℃、氧气流量0.3 L/min、反应时间8 h的较优条件下,铜、铁、锌的浸出率分别为99.97%、32.92%、64.79%,铅的浸出率很低。浸出渣主要由硫酸铅、闪锌矿、黄铁矿、方铅矿及元素硫等组成,并分析了锌和铁浸出率较低的原因。浸出液pH在0.5~0.6,有利于后续浸出液中铜的富集回收。     

SO2-3、NH3?H2O、Cu2＋对高硫金精矿石硫合剂浸出的影响

采用石硫合剂提金法对高硫金精矿进行浸出试验,考察了SO 2-3、NH3? H2 O、Cu 2＋浓度对浸出过程的影响。其结果表明：在磨矿细度-400目80％,液固比6∶1,SO 2-3浓度0．1 mol/L, NH3? H2 O浓度1．6 mol/L,Cu 2＋浓度0．04 mol/L,Na2 CO3浓度0．1 mol/L,搅拌速度500 r/min,浸出温度40℃,浸出时间8 h的条件下,金的浸出率达到88％左右;浸出过程中加入SO 2-3,保证S 2-x和S2 O 2-3的稳定性,并减少因S单质、CuS和Cu2 S的沉积而阻碍浸金传质过程的影响;NH3? H2 O不仅调节浸出pH值,而且与Cu 2＋形成[Cu（NH3）4]2＋,促进金的浸出。     

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。     

采用加压浸出工艺优化传统湿法炼锌流程研究

用传统湿法炼锌厂的热酸浸出液在高压釜中浸出锌精矿。结果表明,在温度130℃,液固比14∶1,精矿粒度-50μm占96%,浸出时间3h,氧分压600kPa,添加木质素磺酸钙0.4%的条件下,锌浸出率达97%以上,浸出液中的铁含量低于2g/L,加压浸出液可直接返到传统湿法炼锌流程的中性浸出,同时精矿中的硫以元素硫形式进入渣相。该工艺流程易与传统湿法炼锌厂现有流程结合,具有同时浸锌除铁、工艺流程简单、对环境友好等优点。     

Dissolution of multicomponents during hydrothermal leaching of LF desulfurization slag

In light of the multicomponent dissolution equilibrium during the hydrothermal leaching of LF desulfurization slag, thermodynamic calculations were made and the dissolution equilibrium curves of calcium, aluminum and sulfur were plotted to analyze the interactions between these components and their influence on sulfur leaching. Furthermore, slag leaching experiments were conducted to investigate variation of pH and concentration of major components in the leaching solution. The results show that CaS(s) is easily soluble in water, and when pH>11. 4, CaS(s) dissolves to form Ca(OH)2(s). Use of hydrothermal leaching for sulfur removal from LF desulfurization slag is theoretically feasible. CaSO4(s) is difficult to dissolve and its solubility is always lower than that of CaS(s); therefore, slag oxidation affects negatively sulfur leaching. However, when the pH of the leaching environment is controlled to be above 12. 3, CaSO4(s) is gradually transformed into Ca(OH)2(s). Al2(SO4)3(s) is easily soluble, and it is unlikely that Al will react with sulfur in the solution to form a precipitate. The pH of the leaching solution rises with time and remains at about 12. Calcium concentration in the leaching solution is high, while Al concentration is low. Sulfur concentration in the solution increases with time, and Al in the slag has little effect on sulfur leaching. It is thus concluded that hydrothermal leaching is effective in removing sulfur from LF desulfurization slag.     

高硫碳酸锰矿与软锰矿直接浸出实验

传统电解锰生产中,软锰矿需要经过还原焙烧将其中的Mn4+还原为Mn2+才能被稀硫酸浸出制得MnSO4溶液。利用高硫碳酸锰矿中的硫铁矿成份和浸出时产生的具有还原性的H2S和溶液中的Fe2+,可以直接浸出软锰矿中的Mn4+。经过多次实验对比,总结出了较理想的高硫碳酸锰矿与软锰矿的配矿比,既有利于高硫碳酸锰矿在浸出时产生的H2S的利用吸收,减少尾气中的H2S,给尾气处理减轻负担,又有利于保持较高的浸出率,可为高硫碳酸锰矿和软锰矿的直接浸出提供参考。     

德兴铜矿堆浸厂浸出率低的原因探讨

针对德兴铜矿堆浸厂 2 0 0 3年 5月～ 7月份浸出率低 ,生产指标难以完成的状况 ,展开了生产情况的考察和浸出体系的细菌的亚铁和元素硫的氧化能力 ,结果表明浸出液中pH值高、细菌浓度低、Fe3 + 浓度低、矿石表面细菌吸附量少 ,细菌的传代期 (≥ 7.13h)普遍偏长 ,而且存在矿堆地表沉积水较库存浸出液 (浸出液水库和酸性水库 )中的传代期短、亚铁氧化速率快的规律。相反 ,对于元素硫的氧化能力则大致相同。通过这些结果认为 ,若要提高浸出率 ,加硫酸降低 pH值至 2 .0、添加营养物提高喷淋液中细菌浓度、实施松动爆破是必要的     

硫化锌精矿低温低压中和除铁试验研究及生产应用

试验研究了在低温低压条件下将硫化锌精矿作为中和剂对一段加压酸浸液进行中和除铁,在一定的中和温度、中和时间、氧分压、浸出前液铁离子浓度、液固比等的条件下,较好的实现了在低温除铁,有效解决硫磺的包裹问题,硫的氧化率降低,且以元素硫的形式进入渣中,后液达到了净化除铁前液的标准要求,可供净化除铁使用。     

硫化钠分解彩钼铅矿热力学研究

通过热力学计算,在考虑的pH范围内绘制了25℃时彩钼铅矿在总硫浓度为10～11mol／L时溶液中主要离子的1gC—pH图,以及不同总硫浓度条件下溶液铅、钼总浓度的1gC—pH图;据图分析了硫化钠分解钼酸铅矿的热力学条件,并与氢氧化钠分解彩钼铅矿的条件进行了对比,表明硫化钠浸出不但浸出充分,而且对溶液的碱浓度要求相对较弱,还可抑制可溶的羟基配合铅的形成及其对后续工序的不利影响;根据不同硫离子条件下铅、钼离子的1gC—pH图,分析了硫化钠用量对钼浸出的影响。     

降雨pH对煤矸石中重金属和SO■释放行为的影响

以高硫煤矸石为研究对象,采用静态淋溶试验探究在模拟降雨pH分别为2、3、5、7的条件下,煤矸石中重金属Mn、Cu、Zn和SO■的释放规律及动力学行为。结果表明,酸性条件更有利于重金属和SO■释放,随时间增加表现为先快速释放后逐渐稳定的趋势。在降雨pH为3时,重金属Mn、Cu、Zn的累积释放量最大,分别达到60.40、29.11、5.86 mg/kg。在降雨pH为2时,SO■的累积释放量最大,达到了25 027.27 mg/kg。动力学结果表明,重金属释放由界面化学反应控制,而SO■由固体膜层界面和扩散混合控制,且在重金属与SO■释放的过程中产生大量H⁺,使淋出液pH<1.52。本研究结果可以从污染物源头释放的角度为煤矸石堆场重金属及SO■污染防控和监管提供理论依据。     

黄铁矿对黄铜矿浸出的影响

常压条件下,黄铜矿浸出速率缓慢,难以达到理想的浸出效果。溶液中,黄铁矿与黄铜矿共同存在时,发生"原电池效应"可以促进黄铜矿溶解。探究了在H_2SO_4溶液、H_2SO_4-Fe_2(SO_4)_3溶液和H_2SO_4-H_2O_2溶液中,黄铁矿对黄铜矿浸出的影响。结果表明,黄铁矿可有效促进黄铜矿溶解,但浸出并不完全。在浸出过程中黄铜矿表面形成钝化层,影响物质转移与电子传递效果。钝化层的主要成分为缺金属硫化物和少量单质硫。     

NaOH—C3H8O3的水溶液体系处理冶金副产物的研究

对采用NaOH—C3H8O3的水溶液体系浸出锑、铋等贱金属并富集贵金属银于渣中,回收复杂含银渣中有价金属的工艺进行了研究。结果表明：NaOH浓度150～200g／L、C3H8O3浓度250～300g/L、反应时间4～5h、反应温度65～75℃时,铋和锑的浸出率可分别达到96％和89％,银在渣中富集高达11倍。浸出液中98％的Bi可通过硫化法以Bi2S3的形式回收,92％的sb可加稀硫酸中和得到锑氧粉,同时可实现甘油的再生。