鐵酸鋅型含銀低品位氧化鋅礦處理新工藝與理論研究.pdf

1、在資源緊張和金屬價格上漲的情況下，低品位、難處理礦的開發(fā)成為我國有色金屬工業(yè)資源戰(zhàn)略的一個重要方向。本文以含銀的鐵酸鋅型低品位氧化鋅礦為研究對象，采用現(xiàn)代測試技術(shù)，結(jié)合機理分析和實驗研究，系統(tǒng)深入地研究了鋅、鉛和銀綜合提取的工藝和理論。
　　 本論文提出了低溫焙燒-水浸提鋅，浸出液除鐵后返鋅冶煉系統(tǒng)凈化工序，水浸渣再氯鹽一步浸出鉛銀的新工藝。論文首先研究了焙燒過程的熱力學，對含鋅化合物與硫酸反應進行熱力學分析，主要涉及鐵酸鋅、氧

2、化鋅、硅酸鋅與硫酸反應的可能性，為低品位氧化鋅礦焙燒-水浸提鋅工藝的提出及研究提供理論依據(jù);在鋅提取階段，比較直接酸浸和焙燒-水浸兩種方案發(fā)現(xiàn)，采用焙燒-水浸提鋅效果最好。通過XRD、SEM-EDS等測試分析，明確焙燒前后、水浸后主要元素的物相變化;實驗研究了焙燒溫度、焙燒時間、硫酸用量、水浸液固比、水浸時間、水浸溫度和攪拌速度對鋅浸出率的影響及該過程中其它金屬元素的行為。結(jié)果表明，焙燒參數(shù)對鋅浸出率影響較大，水浸參數(shù)影響較小。在下列條

3、件下鋅的浸出率達到80％以上:硫酸用量為礦質(zhì)量的70％，焙燒時間和溫度分別為2.5h和523K;焙砂在室溫和液固比為4時浸出0.5h。對鋅浸出液采用雙氧水氧化中和除鐵，除鐵效果較好。
　　 對體系中銀和鉛的相關(guān)固相化合物在氯鹽體系的溶解特性進行了研究。運用雙平衡原理，確定了體系中各種離子的平衡濃度，繪制了濃度關(guān)系圖。這為鉛銀的氯鹽一步浸出工藝提供了理論依據(jù)。
　　 研究了鉛銀的氯鹽一步浸出動力學機理，該浸出過程是典型的液

4、固多相反應，通過試驗發(fā)現(xiàn)其符合未反應核收縮模型，當攪拌速率大于400r/min時，排除了外擴散對浸出過程的控制;采用化學反應控制和內(nèi)擴散控制模型對浸出反應進行擬合，確定了速率控制步驟為內(nèi)擴散控制;在實驗基礎(chǔ)上，通過計算得到鉛、銀浸出的表觀反應活化能分別為26.8 kJ·mol-1和26.5 kJ·mol-1，浸出過程受溫度影響較大。鉛銀浸出的動力學半經(jīng)驗方程為:1-2/3x-（1-x）2/3=0.0399C0.2114d0-0.5678

5、 exp(-26800/RT)t1-2/3x-（1-x）2/3=0.0412C0.0759d0-0.5108 exp（-26500/RT)t
　　 根據(jù)動力學分析可知，鉛、銀浸出反應的速率和粒徑成反比，與氯鹽濃度成正比。
　　 研究了水浸渣中鉛銀的氯鹽一步浸出工藝?？疾炝薔aCl濃度、添加劑用量、液固比、酸度和浸出時間對浸出率的影響。結(jié)果表明:加入添加劑對鉛浸出率沒有影響，但可以提高銀的浸出率。鉛、銀的浸出率隨氯鹽濃度、