EFFECT OF CERTAIN SURFACTANTS ON THE LEACHING AND PRECIPITATION PROCESSES IN ZINC FERRITE RESIDUE TREATMENT

The effect of a surfactant mixture of nonylphenolpolyethylene glycol (D1), dinaphthylmethane-4,4′-disulphonic acid (D2), and polyethylene glycol with molecular weight 400 (D3) on the dissolution of zinc and metal impurities present in zinc ferrite residue in dilute sulfuric acid (160 g L^?1 H₂SO₄) as well as on both jarosite and goethite precipitation was studied at 90°C. The following influences of the surfactant mixture (D1 + D2 + D3), determined by comparing the results obtained in the presence and absence of surfactants, were found. Adsorption of surfactants on zinc ferrite residue surface decreases the dissolution of zinc and metal impurities (Fe, Cu, Cd, As, Sb, and Co). Their extraction efficiencies at the end of the super hot leaching process carried out with surfactants are 4.85–6.29% lower than without them. The formation of a sulfur “sponge” layer on the surface of liquor during the dissolution of ZnS present in zinc ferrite residue is hindered by the surfactants due to their effect as wetting agents and sulfur dispersants. The presence of surfactants reduces the amount of zinc and metal impurities (Fe, Cu, Cd, and As) remaining in the solution after jarosite or goethite precipitation by 5.33–5.86% or 8.03–9.93%, respectively. The volume of jarosite and goethite precipitates increases in the presence of surfactants due to their effect as wetting and flocculation agents. On the other hand, D1 and D3 act as complexing agents. The abovementioned effects of surfactants improve the sorption capacity of both jarosite and goethite, thus ensuring better purification of zinc sulphate solutions, but hindering zinc leaching.     

复杂微生物浸出液生物成矾法净化除铁的研究

针对低品位矿石生物浸出液中铁含量高而有价金属含量低的特点,研究低温、低pH条件下微生物成矾除铁方法,考察了温度、pH值、菌液接种量、时间等主要因素对微生物氧化及铁矾形成的影响规律,并采用正交实验对微生物成矾除铁规律进行多因素影响分析。结果表明:在生物氧化过程中,亚铁含量为9.46 g·L-1的料液,在pH范围为1.4～2.0,温度范围为30～40℃时,36 h细菌将亚铁氧化完全,细菌氧化亚铁的效果较好;在生物成矾除铁过程中,当pH为2,温度为45℃,菌液接种量为15%,反应时间为10 d时,除铁率达到99.97%,除铁后料液含铁0.015 g·L-1;通过正交实验,确定了影响生物成矾法除铁的主次因素顺序分别为反应时间、接种量、总铁浓度,最优水平组合为:总铁浓度50 g·L-1,接种量20%,反应时间10 d,在此最优组合条件下,沉淀除铁率高达99.95%,实现了低温、低pH条件下微生物成矾除铁,为微生物浸出液的低成本、高效净化除铁提供了一条新途径。     

铝土矿选矿尾矿酸法提铝除铁实验研究

采用黄钾铁矾法,对铝土矿选矿尾矿酸法提铝后的高铁硫酸铝溶液进行了除铁实验,考察了亚铁离子的氧化条件、除铁反应的pH、时间、温度、晶种等因素对除铁效果的影响,确定了黄钾铁矾法除铁的最佳工艺条件为:先将高铁硫酸铝溶液在温度为30℃,双氧水用量为100 ml/L,时间为5 min的条件下氧化处理,然后在温度为95℃,pH=2,晶种用量为10 g/L,反应时间为180 min的条件下反应除铁。此条件下溶液的除铁率为95%,铝损失15%,溶液微黄。     

利用黄钾铁矾渣制备软磁锰锌铁氧体工艺研究

以黄钾铁矾渣和硫酸锰为原料,通过热酸浸出、净化除杂、共沉淀和铁氧体工艺等过程,制备出锰锌铁氧体产品。实验结果表明,Fe和Zn的浸出率为90%～95%,Cu²⁺、Cd²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺平均去除率分别为99%、85%、92%及85%;共沉淀粉含Fe 45.11%、Mn 16.12%、Zn 4.97%、Ca 0.0155%、Mg 0.0025%、Si 0.0017%、Cu 0.00058%、Cd 0.0006%;铁氧体产品的磁性能够达到日本TDK公司PC30指标。     

低污染钾铁矾法除铁

低污染铁矾法是常规铁矶法的发展。本文在钾铁矾法除铁动力学研究基础上,探讨了低污染钾铁矾法除铁。     

铁硫氧化菌群共同脱除高硫铝土矿中的硫

自高硫铝土矿区选育得到2组铁硫氧化菌群, 用于高硫铝土矿脱硫, 利用正交实验优化铁硫氧化菌群的脱硫条件, 考察了矿石驯化对提高菌群脱硫效率的影响。SEM、XRD分析结果表明: 铁硫氧化菌群可将高硫铝土矿中的含硫矿物氧化, 自矿区酸性矿坑水中富集的菌群氧化能力高于从湿润矿石表面富集的菌群。脱硫过程中生成的沉淀物黄钾铁矾类物质是制约脱硫效率的主要因素。矿石驯化对提高脱硫率有正面作用, 矿石驯化15次后, 12天脱硫率上涨14.31%, 但脱硫率与矿石驯化次数不存在线性关系。     

铁矾渣综合利用技术研究

本文主要进行了铁矾渣“酸浸-焙烧-酸浸”技术研究,锌回收率可达99.11%,酸浸渣铁含量可达到66%以上,作为铁精矿产品。该技术研究可为国内外锌冶炼厂冶炼废渣处理提供一种新的技术路线,综合回收效果好,具有普遍的社会推广意义。     

嗜热硫氧化硫化杆菌与喜温嗜酸硫杆菌混合浸出铁闪锌矿研究

采用正交试验, 通过考察温度、pH值、喜温嗜酸硫杆菌接种时间和喜温嗜酸硫杆菌接种浓度4个因素, 研究硫氧化硫化杆菌与喜温嗜酸硫杆菌混合菌对铁闪锌矿浸出的影响。试验结果表明: 氧化硫细菌的加入, 有助于消除铁闪锌矿浸出过程中生成的、覆盖在矿物表面的元素硫, 使得硫氧化硫化杆菌和喜温嗜酸硫杆菌混合菌浸出铁闪锌矿的效果比单一硫氧化硫化杆菌浸出效果好; 混合菌浸出铁闪锌矿时浸出率达到54.2%, 而单一硫氧化硫化杆菌浸出时浸出率为46.8%。正交试验结果统计分析表明混合菌浸出铁闪锌矿的最优条件为: pH=1.8、第3 d接种喜温嗜酸硫杆菌和喜温嗜酸硫杆菌接种浓度2.5×10⁶个/mL; 其中pH值是影响混合菌浸出铁闪锌矿的主要因素, 其次是喜温嗜酸硫杆菌接种浓度及喜温嗜酸硫杆菌接种时间。     

铁矾渣侧吹熔炼渣型调控研究

某企业锌冶炼铁矾渣采用侧吹熔炼进行综合回收处理,其熔炼过程中熔渣渣型和性能控制是确保熔炼过程顺利进行、节能降耗的关键。基于铁矾渣剂熔剂的成分及物相组成,选择PbO-CaO-SiO2-FeO-ZnO为熔炼过程基本渣系,采用FactSage热力学软件绘制该渣系相图,结合相关炉渣性能测定实验,探索随FeO/SiO2比和CaO/SiO2比等的改变对炉渣物化性能的影响。结果表明,熔炼过程不添加其他熔剂条件下,炉渣中FeO/SiO2比在0.92~1.53的范围变化时,随着FeO/SiO2比增大,炉渣熔化温度增高,当FeO/SiO2比为0.92时炉渣熔点最低,为1338℃。CaO/SiO2比在0.3~0.8的范围变化时,随着CaO/SiO2比增大炉渣熔化温度呈现降低趋势,当CaO/SiO2比为0.78,炉渣熔点最低,为1385℃。对低熔点渣型进行黏度测定,可知在1500℃黏度均在0.5Pa·s以下,满足冶炼对流动性的要求。提出了添加CaO同时减少SiO2至CaO/SiO2比为0.78的优化调渣方案。调渣后渣中主要物相以磁铁矿和硅酸盐为主,有利于后续提铁。     

从黄钾铁矾渣中回收锌铟

由黄钾铁矾渣在焙解过程的化学变化，确定回收锌铟的适宜焙解温度为４２１．５～６７０℃。实验表明黄钾铁矾渣中铁酸锌转化为可溶硫酸锌的转化率随焙解温度升高而增加，可浸出的铟由焙解温度和时间决定。当温度为５６０～６２０℃、时间为３０～１０ｍｉｎ时，锌的浸出率为８０％、铟为９０％。