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氧化锌矿物碱法提取新工艺研究

专 业: 有色金属冶金
关键词: 氧化锌矿 常压碱法 提取工艺
分类号: TF111.3
形 态: 共 59 页 约 38,645 个字 约 1.849 M内容
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内容摘要


针对氧化锌矿难选、难冶,酸溶易产生硅胶这一现状,设计了一种全新的常压碱法溶出氧化锌矿工艺。

该工艺主要包括以下四段工序:

碱溶出氧化锌矿--Na2S沉锌与溶液的苛化--CaO脱硅--脱硅液返回溶矿。

其具体研究内容如下:

(一)氧化锌矿的溶出 绘制了Na-Zn-Si-H2O系的lgc-pH图,分析了碱法溶出氧化锌矿的热力学条件。

在碱溶出过程中,锌、硅分别以Zn(OH)42-和H2SiO42-的形式进入溶液中。

研究了氧化锌矿溶出的动力学,求出反应的活化能为E=72.1kJ·mol-1,反应级数为n=4.6,过程受化学反应控制。

研究了碱溶出氧化锌矿的工艺条件,得出:

在碱浓度为5mol\L、溶出温度为85℃、L:

S=10、溶出时间为2h的条件下,氧化锌矿的溶出率达到77%,硅的溶出率达到76%。

(二)沉锌与溶液的苛化 研究了ZnO在NaOH溶液中的溶解度,修正了文献数据。

研究表明温度对ZnO在NaOH溶液中溶解度的影响并非如文献所描述的那样大。

绘制了Zn-Si-S-H2O系的lgc-pH图,分析了硫化沉锌的热力学条件。

提出在碱性条件下,采用加Na2S沉淀溶出液中的锌,同时苛化溶液。

研究了Na2S沉锌的工艺条件:

按S\Zn摩尔比0.9加入Na2S,在80℃反应10分钟,沉锌率达到90%以上,溶出液中的锌含量由25.75g\L下降到3g\L。

(三)沉锌母液脱硅 研究了CaO脱硅的工艺条件:

当CaO加入量按CaO\SiO2摩尔比为4:1加入,在85℃下反应1个小时,脱硅率达到90%,溶液中硅的含量由5g\L下降到0.5g\L。

脱硅过程中有少量锌损失于脱硅渣中,但损失量不大,相对于溶出液中总锌而言,损失率仅在4%左右。

(四)脱硅液返回溶矿 研究表明:

使用脱硅液对异极型氧化锌矿的溶出效果与使用NaOH原液的溶出效果相当。

可以实现氢氧化钠溶液的循环利用。

经过以上四段工序,即可以实现从氧化锌矿中循环提取金属锌..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 文献综述
1.1锌及其化合物的性质和用途
1.1.1锌的性质和用途
1.1.2锌化合物的性质和用途
1.2锌矿资源
1.3锌的冶炼方法
1.3.1硫化矿冶炼工艺
1.3.2氧化矿冶炼工艺
1.4本课题的提出
第二章 氧化锌矿的溶出实验
2.1氧化锌矿溶出过程的热力学分析
2.2碱溶出氧化锌矿的实验
2.2.1实验原料
2.2.2实验设备
2.2.3实验方法及检测
2.2.4实验结果与讨论
2.2.5渣样的物相
2.3硅的溶出动力学研究
2.3.1实验原料
2.3.2实验装置
2.3.3实验方法及检测
2.3.4等浸出率法原理
2.3.5结果与讨论
2.4本章小结
第三章 溶出液提锌
3.1溶出液水解析锌实验
3.1.1实验试剂
3.1.2实验方法及检测
3.1.3结果与讨论
3.2 ZnO在NaOH溶液中的溶解度再研究
3.2.1实验试剂
3.2.2实验方法及检测
3.2.3结果与讨论
3.3 Zn-Si-S-H20热力学分析
3.4 Na2S沉锌与溶液的苛化
3.4.1实验原料
3.4.2实验方法与检测
3.4.3结果与讨论
3.4.4验证实验及物相分析
3.5本章小结
第四章 沉锌母液脱硅
4.1 CaO脱硅实验原料及方法
4.1.1实验原料
4.1.2实验方法
4.2实验结果与讨论
4.2.1CaO加入量的影响
4.2.2时间的影响
4.2.3温度的影响
4.2.4沉淀物的物相
4.3本章小结
第五章 新工艺的循环实验
5.1氧化锌矿的溶出
5.2沉锌与溶液的苛化
5.3沉锌母液脱硅
5.4脱硅后液溶矿
5.5本章小结
第六章 结论
参考文献

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中图分类: > TF111.3 > 工业技术 > 冶金工业 > 冶金技术 > 提炼冶金(化学冶金) > 金属冶炼

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