含锌电炉烟尘氨浸预处理研究

含锌电炉烟尘是炼钢过程中产生的一类具有回收价值的废弃物。针对电炉烟尘成分复杂的特点,结合回转窑—氨浸制取活性氧化锌的工艺,采用碳酸铵作浸出剂,对电炉烟尘进行预处理。在浸出部分锌的同时脱除回转窑不能处理的杂质如钾、钠等,降低了回转窑的处理量。实验结果表明,电炉烟尘中的钾、钠、氯及以氧化锌形式存在的锌进入溶液,其中锌的浸出率为78%,钾、钠、氯的脱除率分别为96%、92%、97%。浸出渣中碱金属含量小于3%,能减少其在后续回转窑处理过程中对炉衬的侵蚀,浸出渣率为50%,同时铁、碳、钙由于未参与反应而得到富集,减少了回转窑的处理量。     

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。     

响应曲面法优化软锰矿还原浸出的工艺

使用亚硫酸钠作为还原剂,在酸性条件下还原浸出软锰矿。通过基于中心组合设计的响应曲面法对酸矿比、温度和亚硫酸钠用量的工艺参数进行研究与优化,获得了二阶多项式模型。研究表明:在酸矿比0.36 m L/g、温度62℃、亚硫酸钠用量为理论量的1.24倍的最佳优化条件下,锰、铁浸出率模型预测值分别为96.34%和1.26%,锰和铁的实验平均浸出率为96.61%和1.37%,两者偏差较小,优化方案可信。     

钢铁厂烧结机头灰中铅的配位浸出行为与综合回收

针对钢铁厂烧结机头灰中富含铅、铁、碳、钾、氯等多种有价元素的特点,根据氯离子与铅配位的特性,采用配位浸出的方式实现铅与铁、碳等元素的选择性分离回收。SEM-EDS、XRD等研究分析表明,烧结机头灰中铅主要以絮状的KPb2Cl5等物相吸附于铁氧化合物、硅铝酸盐和碳颗粒表面,铁主要以Fe2O3和Fe3O4物相存在。实验考察了溶液pH值、温度、氯离子浓度、浸出时间和液固比等因素对铅浸出率的影响。研究表明,在溶液pH值为3.0,浸出温度为80℃,氯离子浓度为6 mol/L,液固比(mL/g)为10:1,浸出时间为2 h的优化条件下,烧结机头灰中铅化合物与氯发生配位溶解反应生成PbCl2 i i-(i=1~4)等易溶解的络合离子,实现铅的浸出,铅浸出率为95.7%;而烧结机头灰中对钢铁冶炼有用的铁、碳、硅、铝等元素不被浸出,富集在浸出渣中,较好地实现了选择性浸出。浸出液中的铅经冷却结晶、洗涤纯化后,获得纯度为99%的氯化铅产品。     

碳酸锂热分解工艺研究现状及发展

Li₂O广泛应用于化工、原子能工业、冶金等领域,Li₂CO₃作为最常见的制备Li₂O的原料,研究Li₂CO₃热分解制备Li₂O具有重要意义。基于此,文中阐述了Li₂CO₃真空热分解制备Li₂O、常压下加入Al₂O₃促进Li₂CO₃热分解、真空下加入Al₂O₃促进Li₂CO₃热分解3种方法,并进行了详细的热力学分析,为Li₂CO₃热分解行为提供数据,介绍了当前国内外Li₂CO₃热分解研究现状及发展。指出了真空制备Li₂O的优势,为Li₂O制备工艺选择提供参考。     

Metral54-100萃取分离铜、镍的密度泛函研究

采用密度泛函理论DFT/B3LYP/6-31G+(d, p)方法计算不同配位形态的铜、镍萃合物的结合能、全局活性指数、局部活性指数和红外光谱,探讨了1-苯基-1,3癸二酮(Mextral54-100)萃取Cu(II), Ni(II)的行为及机理。结果表明,Mextral54-100对Cu(II)的萃取能力大于Ni(II)。在反萃过程中,铜的萃合物更易被反萃。萃合物羰基表现出最高的反应活性,为活性中心。萃合物中氨分子的取代数越多,萃合物构型近似于稳定的八面体结构。配体氨逐一被萃取剂的羰基取代,有效避免共萃氨。Mextral54-100从铜、镍氨混合溶液中萃取–反萃Cu(II)和Ni(II)的实验结果与理论预测结果吻合,进一步通过FT-IR证实了理论计算结果的准确性,密度泛函理论有望成为一种研究萃取分离性能的新方法。     

常压富氧浸出含锗氧化锌烟尘回收锌和锗

针对湿法炼锌过程中稀散金属锗的浸出,以含锗氧化锌烟尘为原料,采用常压富氧浸出技术从含锗氧化锌烟尘中回收锌和锗。氧化锌烟尘的X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)等分析结果表明,富锗氧化锌烟尘除含有氧化锌外,还含有少量硫化锌与硫化铅,部分硫化锌与氧化锌混合形成致密颗粒。考察了铜离子浓度、时间、液固比、温度、氧压等因素对氧化锌烟尘浸出锌、锗的影响。结果表明,在常压富氧条件下,温度90℃、液固比7mL/g时,采用两段浸出4h,锌、锗的浸出率可超过90%;浸出渣主要物相为硫酸铅和硫化锌。采用氧化锌烟尘做中和剂对酸浸溶液进行中和还原处理,控制溶液pH值为3～3.5,反应时间1h,可将溶液中Fe3+的浓度控制在0.02g/L内,且该过程溶液中的锗不发生水解损失,有利于后续溶液中锗的高效分离回收。     

热镀锌渣综合回收锌的研究进展及新工艺

热镀锌生产过程产出大量的热镀锌渣,如何有效回收利用热镀锌渣已成为热镀锌厂节能减排和发展循环经济的重要方向之一。综述了热镀锌渣回收锌的火法工艺和湿法工艺,阐述了热镀锌渣处理技术中的蒸馏法、真空蒸馏法、熔析熔炼法、浸出—电解法的工艺原理、工艺特点、研究进展、应用现状以及所得锌产品的特点。在此基础上,开展了新型动态蒸发—高效冷凝技术处理热镀锌渣工艺的研究,指出应针对热镀锌渣物理化学特性、市场需求与企业的优势选择合适的工艺技术,以获得更好的技术经济指标和社会效益。     

FeSO_4-H_2O体系中水热赤铁矿沉铁及亚稳态铁物相转变行为

赤铁矿渣由于铁含量高,存在极大潜力作为副产品销售给钢铁、水泥制造以及涂料行业,从而实现铁资源化利用,硫含量是影响赤铁矿品质并实现其资源化利用的重要因素之一。赤铁矿渣中硫主要以亚稳态的铁矾、SO_4~(2-)的不可逆吸附以及碱式硫酸铁等形式存在,其中铁矾是硫的主要存在形态。FeSO_4-H_2O体系中Fe(II)氧化水热水解赤铁矿沉铁及过程亚稳态铁物相转化研究表明:温度是影响亚稳态铁矾物相形成和转化的关键因素,升高温度亚稳态铁矾的热力学稳定性变差,有利于其向赤铁矿转变。降低初始硫酸浓度、延长反应时间、添加晶种均会促进Fe(II)氧化水解,也有利于亚稳态铁矾物相向赤铁矿转变,从而获得铁含量高、硫含量低的高品质沉铁渣。在初始Fe~(2+)浓度30g/L、Na_2SO_4浓度0.15mol/L、初始酸浓度1.6×10-4mol/L、温度200℃、氧分压400kPa、反应时间180min、搅拌转速500r/min的优化技术参数下,Fe(II)氧化水热水解赤铁矿沉铁过程中沉铁率为95%,获得不含亚稳态铁矾的赤铁矿沉铁渣,其中铁、硫和钠硫含量分别为66.6%、0.92%和0.033%(质量分数)。     

常压臭葱石沉砷过程铜离子对晶形、组分及稳定性的影响

针对酸性含铜溶液中砷的固化问题,本文采用常压臭葱石沉砷的方法,在Fe(Ⅱ)-As-SO42-溶液体系下,研究了不同初始铜离子浓度、反应温度和初始pH值条件下,铜离子对沉淀物晶形、组分及稳定性的影响。结果表明,初始铜离子浓度在10~20 g/L范围内,均可以合成出臭葱石晶体,提高初始铜离子浓度对臭葱石晶体形貌和稳定性的影响不明显,但臭葱石颗粒尺寸有变小的趋势。初始铜离子浓度为10 g/L时,当反应温度为60~80 ℃时,得到的沉淀物多呈小颗粒团聚体,达到85 ℃及以上时才能够生成双锥状臭葱石晶体。提高反应温度,会增加臭葱石沉淀中砷、铁、铜的含量,并能提高臭葱石的稳定性。初始pH值在0.7~1.2范围内,可以得到双锥状臭葱石晶体。提高初始pH值,会降低臭葱石沉淀中砷和铁的含量,增加臭葱石沉淀中铜的含量,并降低臭葱石稳定性。