硫铁矿-木炭湿法浸出高铁氧化锰矿的研究

针对两矿法浸出高铁氧化锰矿存在生成大量单质硫并覆盖在矿物颗粒表面,降低了反应速率的问题,研究采用在浸出过程中添加木炭粉的方法吸附单质硫以改善浸出效果。考察了木炭粉添加量、硫铁矿用量、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对高铁氧化锰矿中锰浸出率的影响。在高铁氧化锰矿用量10.0g、硫铁矿用量5.0g、木炭粉添加量0.1g、硫酸浓度1.36mol/L、浸出温度70℃和浸出时间4h的条件下,锰浸出率达到96.7%。     

热酸球磨浸出攀枝花钛铁矿

在工业矿酸比条件下,研究攀枝花钛铁矿热酸球磨快速浸出的可行性,着重考察了搅拌球磨的转速、球料比、硫酸浓度以及反应温度等因素对酸解的影响。结果表明,与未实施球磨的浸出相比(其它试验条件相同、磨浸60 min),钛的浸出率可提高64%,这是由于搅拌球磨导致钛铁矿晶格畸变以及颗粒显著细化所致。获得了磨浸的优化工艺条件为:搅拌磨的转速700 r/min,球料比5∶1,矿酸比1∶1.6,硫酸浓度70%以及温度120℃。在此条件下磨浸60 min钛的酸解率达到81%,所得钛液稳定性≥550 mL,表明70%硫酸可直接液相酸解钛铁矿,为实现水解废酸循环利用提供了一条可行途径。     

甘蔗汁还原软锰矿制备高纯碳酸锰工艺研究

采用甘蔗汁作为还原剂,在稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备高纯碳酸锰。当甘蔗汁与软锰矿质量比为1．15时,锰的浸出率在95％以上。用活性炭对硫酸锰滤液进行吸附处理,通过单因素实验确定最佳脱色工艺参数,结果表明：当活性炭与甘蔗汁质量比为0．1,溶液DH值为2,反应时间3h时,硫酸锰粗滤液的脱色率在94％以上;然后加入硫化钡除去溶液的重金属离子,过滤,向滤液中加入二氟化锰使溶液中的钙、镁等离子沉淀除去得高纯硫酸锰溶液,将碳酸氢铵加入硫酸锰溶液中制备出高纯碳酸锰。经检测产品纯度在95％以上。     

废铁屑还原软锰矿制备高纯硫酸锰工艺研究

研究了采用废铁屑作为还原剂,在稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备硫酸锰的工艺过程。通过单因素实验确定最佳工艺参数,结果表明：当Fe/MnO2的摩尔比为0.78∶1,H2SO4/MnO2的摩尔比为2.1∶1,反应温度50℃,反应时间80 min时,锰的浸出率在95%以上。加入碳酸钙中和调节溶液pH值至5~6,使溶液中的铁、铝等杂质离子水解为氢氧化铁、氢氧化铝等沉淀除去,加入硫化钡使浸出溶液中的重金属离子以硫化物沉淀除去,减压过滤得到硫酸锰粗滤液,向粗滤液中加入二氟化锰使溶液中的Ca2＋、Mg2＋等离子生成氟化物沉淀,然后溶液经过静置过滤得到硫酸锰净化液,滤液经浓缩、结晶制备硫酸锰产品。经检测产品纯度在99%以上,杂质含量低于国家标准。     

2种回转窑工艺还原低品位软锰矿的效果评价

用XRD、SEM和化学分析等方法对2种回转窑工艺还原低品位软锰矿的产物进行表征,同时结合硫酸浸出试验,考察锰、铁和铝的浸出差异。结果表明：改进回转窑工艺的产品中锰的还原率可达到93%以上,原回转窑工艺锰的还原率为50%~90%。常温常压时在较佳浸出条件下,酸矿比0.55∶1、液固比5∶1、时间40 min、搅拌速度300 r/min,改进回转窑工艺使锰的浸出率达94.1%,高于原回转窑工艺的产品,而铁、铝的浸出率则相对较低,分别是33.6%和26.3%。将回转窑中的燃烧室和还原室分离有利于提高锰的还原率,改进回转窑工艺产品中锰、铁、铝的存在形态,而颗粒表面粗糙、带小孔有裂纹的形貌具有较大比表面积,有利于提高锰的浸出率。     

石煤与软锰矿焙烧样耦合提取钒锰的动力学

为实现石煤与软锰矿焙烧样中钒锰的共提取,并解决石煤二段硫酸化焙烧过程中酸过量的问题,通过多因素研究探讨石煤与低品位软锰矿焙烧样耦合浸出工艺对钒锰共浸出率的影响,为石煤及低品位软锰矿焙烧样中钒锰资源高效综合利用提供了参考和依据。试验结果表明,当石煤与低品位软锰矿焙烧样的配矿比为1：1、矿浆液固比为5：1及浸出温度为80℃时,耦合浸出体系中钒的浸出率可达98．13％,而锰的浸出率可达99．45％。对耦合浸出体系的钒锰浸出动力学研究表明,钒浸出过程是通过固体产物层的内扩散控制,其表观活化能为22．401kJ／mol;锰浸出过程在低温区25～55℃下是通过化学反应控制,其表观活化能为57．232kJ／mol,高温区65～95℃下锰浸出过程是通过固体产物层的内扩散控制,其表观活化能为14．323kJ／mol。     

核桃壳还原浸出软锰矿的动力学

探究以核桃壳为还原剂硫酸浸出氧化锰矿过程的动力学。考察了搅拌速度、反应温度、硫酸浓度、反应时间以及核桃壳用量对锰浸出率的影响。结果表明,锰的浸出率随着搅拌速度、硫酸浓度、核桃壳用量的增大和温度的升高而增大。浸出前60 min浸出率的增长速度较快。在反应温度为369 K、硫酸浓度3.5 mol/L、核桃壳加入量40 g/L、反应时间2.5 h、转速200 r/min时,锰浸出率达93.18%。浸出过程属于化学反应控制,对应的活化能为45.5 kJ/mol,硫酸浓度和核桃壳用量的反应级数分别为0.897、0.2。     

盐酸法富集低品位锰矿及酸介质高值再生工艺

针对印度尼西亚某低品位锰矿,提出盐酸法富集与酸介质高值再生的工艺。借助X射线衍射分析,光学显微镜和电子显微镜等表征方法进行工艺矿物学分析。结果表明:该锰矿矿物组成简单,主要由方解石、软锰矿和少量菱锰矿、褐铁矿、高岭石等组成。筛析结果显示该锰矿粒度越小,锰含量相对越高。粗碎后以2 mm筛孔的筛子过筛可得到锰质量分数为33.32%的锰中矿。锰中矿盐酸直接浸出的最佳条件为:浸出pH 3.0、浸出时间1.5 h、搅拌转速200 r·min?1、液固比4∶1 mL·g?1,此条件下产出的锰精矿品位为54.50%,钙质量分数为0.57%。常温下盐酸再生可产出二水硫酸钙晶须,其长径比可达50以上。再生盐酸返回浸出锰中矿,产出的锰精矿品位为52.16%,钙质量分数为1.39%,验证了该工艺流程的可行性。X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析结果显示产出的锰精矿主要组成成分为软锰矿,杂质为少量褐铁矿、高岭石等。酸介质循环时杂质将逐渐积累,当镁离子质量浓度积累到96.74 g·L?1时,采用水解沉淀法进行除杂。      

Leaching behaviour of low-grade copper ore in the presence of organic acid

This study investigated the kinetics of copper leaching from malachite ore using formic acid as an organic leaching reagent. The analysis was carried out to determine the effect of the following parameters: particle size, acid concentration, leaching time, formic acid/malachite ratio, reaction temperature and stirring speed. Based on the experimental results, the optimum leaching parameters are as follows: particle size, +75?30?µm; formic acid concentration, 0.4?mol?L^?1; leaching time, 90?min; formic acid (volume)/malachite (weight) ratio, 10?mL?g^?1; temperature, 25°C; and stirring speed, 200?rev min^?1. Copper extraction was 70.25% under optimum experimental conditions. Furthermore, a kinetic model was used to indicate the effects of these parameters on the leaching of copper from malachite ore in formic acid solution. It was observed that the leaching process was controlled by film diffusion through a product layer. In conclusion, formic acid can be utilised as an organic leaching reagent in the leaching process of other ores that are similar in structure and composition to malachite.     

响应曲面法优化木薯渣—硫酸浸取软锰矿工艺的研究

探究木薯渣为还原剂在硫酸存在下浸取软锰矿中锰工艺条件,通过单因素试验和响应曲面试验,考查了木薯渣用量、液固比、硫酸浓度、温度以及反应时间对浸出结果的影响,实验表明:在取10g软锰矿进行试验时,浸锰最佳工艺条件为木薯渣用量5 g,硫酸浓度为3 mol/L,反应时间为150 min,温度是80℃,液固比为10∶1,其浸出率达到94.08%。     

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。     

甲醛-硫酸亚铁协同还原浸出低品位氧化锰矿

在硫酸介质中以甲醛-硫酸亚铁为还原剂协同还原软锰矿,考察了甲醛-硫酸亚铁摩尔比、温度、反应时间、转速、硫酸浓度等因素对锰、铝的浸出率及溶液中铁和有机残留甲酸的影响.采用单因素实验获得较佳的还原工艺条件,采用HPLC测定溶液中的甲酸.结果表明,在固定转速为200 r/min、液固比为8 ml/g时,最佳反应条件为:甲醛-硫酸亚铁摩尔比1∶3(甲醛1.5 mol)、浸出时间3 h、硫酸浓度3 mol/L、温度90℃.在该条件下重复实验,锰的平均浸出率为93.51%,铝的平均浸出率为33.08%,铁的浓度为23.07 mol/L,甲酸浓度为0.001 g/L.     

Reductive dissolution of manganese ore in sulfuric acid in the presence of iron metal

The dissolution of a manganese dioxide ore in dilute sulfuric acid facilitated by Fe metal in the form of powdered sponge iron was investigated. Effects of such parameters as molar ratios of sponge iron and sulfuric acid to manganese dioxide, temperature, particle size of sponge iron as well as ore particle size on the dissolution efficiency were studied. The results showed that manganese could be rapidly leached out to a complete degree even at room temperature. Based on both theoretical and experimental facts, it was concluded that the usage of metallic iron for the reductive leaching of manganese dioxide was superior to that of ferrous ion as far as dissolution rate and efficiency were concerned.     

含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学

针对碳酸盐脉石对氧化铜矿酸浸动力学的影响进行探讨,研究了温度、酸度、矿石粒径、液固质量比、振荡速度等因素对含碳酸盐脉石氧化铜矿浸出的影响.结果表明,高温、高酸度、高液固质量比、小粒径和高振荡速度利于矿石的浸出,但碳酸盐脉石使得酸耗增加.考虑浸出成本确定合理的浸出条件为温度303 K、酸度35 g·L-1、矿石粒径0.074~0.125 mm、液固质量比3∶1以及振荡速度180 r·min-1,浸出180 min后铜浸出率达53.6%.对浸出前后矿石表面形貌进行分析.结果显示碳酸盐脉石与酸反应后在矿石表面形成CaSO₄·2H₂O沉淀,覆盖在颗粒表面,限制了矿石颗粒孔裂隙的发育.基于收缩未反应核模型对浸出动力学进行分析,发现碳酸盐脉石反应生成的沉淀阻碍了浸出反应,固体产物层扩散为浸出反应的控制步骤,反应的表观活化能为8.65 kJ·mol-1.      

硫酸烧渣加压浸取铁

采用自制硫化物助浸剂在密闭反应釜中还原浸出硫酸烧渣中的铁。分别进行了助浸剂用量、硫酸用量、始酸浓度、反应温度、搅拌速度、反应时间等条件试验,考察各因素对浸取效果的影响。结果表明:当酸浸渣25.0g,助浸剂过剩系数1.1,硫酸过剩系数1.4,始酸浓度3.5mol/L,反应温度95℃,搅拌速度800r/min,反应时间3h时,铁浸取率达99.4%,助浸剂有效利用率达98.9%。     

氟化稀土熔盐电解渣硫酸浸出脱氟研究

氟化稀土熔盐电解渣不仅是稀土回收的重要二次资源,而且氟的回收利用也非常重要。本研究采用硫酸浸出法处理氟化稀土熔盐电解渣,使氟与稀土分离,并通过多级吸收将生成的氟化氢回收。研究了浸出温度、液固比、浸出时间、硫酸浓度对脱氟率的影响。结果表明:在浸出温度为360 ℃、液固比（体积与质量之比,单位为mL/g,下同）为2:1、粒度58~75 μm、搅拌转速恒定为300 r/min,反应3 h的条件下,氟的脱除率可达到95.28%,达到氟回收的目的。最后,通过对实验数据进行因次分析,得出氟脱除率的准数方程。      

广西某低品位软锰矿还原焙烧—酸浸工艺研究

针对广西某低品位软锰矿,探究以煤为还原剂进行还原焙烧,焙烧矿采用硫酸浸出的工艺条件,通过单因素实验,考察了还原剂用量、焙烧温度与时间的组合、浸出酸量、时间、液固比、搅拌强度及浸出温度对浸出结果的影响。实验表明:在取300g软锰矿进行实验时,配煤11%、在温度750℃下焙烧60min的焙烧矿,在理论酸量、固液比5∶1、搅拌强度300r/min、常温下浸出45min后,锰的浸出率可达到95.57%的良好指标。     

铜转炉渣湿法回收钴研究

通过对铜转炉渣的多元素、物相分析,提出湿法处理工艺。考察物料粒度、初始酸浓度、温度、液固比、浸出时间、搅拌速度、通气速度等因素对铜、钴浸出率的影响。结果表明,采用先筛选粗粒度铜精矿后再硫酸浸出,有利于提高铜回收率,铜的累计回收率达到95%左右,钴与铁的累计回收率达到98%以上。     

采用软锰矿氧化除镍铁浸出液中Fe2+的研究

研究了采用软锰矿氧化铁矾法除镍铁浸出液中大量Fe2+的工艺过程,主要考察了硫酸初始浓度、硫酸钠加入量、反应温度、浸出时间等因素对锰浸出率及沉铁率的影响,确定了最佳工艺,并对镍锰的分离方法做了简要说明。     

软锰矿协同氧化浸出硫化渣回收锰钴镍工艺研究

以电解二氧化锰过程中硫化除重金属的硫化渣为原料,基于热力学分析结果,以稀硫酸为浸出剂,辅以软锰矿协同氧化浸出硫化渣,以回收其中的锰、钴、镍有价金属。考察了矿渣比、始酸浓度、液固比、反应温度对锰、钴、镍浸出率的影响。结果表明,适宜条件为：温度363.15 K、矿渣比0.08、始酸浓度90 g/L、反应时间180 min,锰、钴、镍的浸出率分别为93.5%、87.4%、86.3%。