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《高銦高鐵閃鋅礦浸出工藝及機(jī)理研究.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、高銦高鐵閃鋅礦浸出工藝及機(jī)理研究隨著礦產(chǎn)資源的枯竭,高銦高鐵閃鋅礦的利用日趨頻繁。雖然其氧壓酸浸工藝已經(jīng)成熟,但其浸出過程機(jī)理和各金屬元素的冶金行為研究尚不明確。本文通過繪制相關(guān)φ-pH圖、進(jìn)行閃鋅礦氧壓酸浸條件實(shí)驗(yàn)以及分析相關(guān)電化學(xué)行為探討閃鋅礦浸出過程相關(guān)機(jī)理。運(yùn)用相關(guān)熱力學(xué)軟件繪制出溫度150℃、氧壓1.0MPa下不同鐵離子濃度Zn-Fe-S-H2O系φ-pH圖、Ag-S-H2O系、Cu-S-H2O系、Cu-Fe-S-H2O系、Pb-S-H2O系等φ-pH圖。分析表明,隨著鐵離子濃度的增大,Fe2+、FE3+穩(wěn)定區(qū)域逐漸減小,Fe203穩(wěn)定區(qū)域逐漸增大,E
2、(Fe3+/Fe2+)線低于氧線而高于E(ZnS/S)線,Fe3+可催化氧化ZnS;Ag2、CuFeS2、PbS等硫化物在酸性氧壓浸出條件下氧化生成硫單質(zhì),銀以AgS04形態(tài)、鉛以PbSO4形態(tài)存在于渣相中；E(CuFeS2/S)線低于E(Fe3+/Fe2+)線,CuFeS2溶出的Fe3+可催化氧化CuFeS2促進(jìn)Cu2+溶出。對(duì)閃鋅礦進(jìn)行因素實(shí)驗(yàn),考察了浸出溫度、硫酸濃度、液固比、氧壓、浸出時(shí)間、分散劑添加量、顆粒粒徑等因素對(duì)鋅、銦、鐵浸出率的影響。得出最佳浸出參數(shù)為：浸出溫度150-160℃、硫酸濃度150～155g/L、液固比5：1、氧壓1.0MPa、浸出
3、時(shí)間90min、分散劑添加量0.4%、顆粒粒徑-45μm。在此浸出條件下,鋅、銦浸出率分別為98%和80%左右,鐵浸出率為9%左右且浸出液中鐵含量小于2g/L。元素鐵最終以針鐵礦的形態(tài)賦存于渣相中。純ZnS、閃鋅礦的電化學(xué)曲線研究表明,ZnS在陽(yáng)極極化過程中發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子和硫單質(zhì),硫單質(zhì)吸附在電極表面,阻礙ZnS進(jìn)一步氧化溶解。增大硫酸濃度和三價(jià)鐵離子濃度能夠加快ZnS氧化速率,但兩者機(jī)理不同。硫酸濃度的增大導(dǎo)致溶液導(dǎo)電性增大以加快ZnS的氧化速率,而三價(jià)鐵離子由于其強(qiáng)氧化性直接氧化ZnS以加快其氧化速率。閃鋅礦氧化過程復(fù)雜,在陽(yáng)極極化過程中發(fā)生多個(gè)氧化
4、反應(yīng)。增大硫酸濃度以促進(jìn)閃鋅礦的氧化過程與增大三價(jià)鐵離子濃度促進(jìn)純ZnS的氧化過程機(jī)理相同。其原因在于閃鋅礦中鐵元素優(yōu)先溶出生成三價(jià)鐵離子,三價(jià)鐵離子直接氧化閃鋅礦中ZnS。
