氧化鋅礦堿浸出工藝基礎(chǔ)理論研究.pdf

1、隨著我國(guó)鋅的需求量的增大以及硫化鋅礦資源的日趨緊缺,氧化鋅礦資源正逐步得到開發(fā)和利用。本文針對(duì)堿浸氧化鋅礦的新工藝,對(duì)其做了部分的基礎(chǔ)理論研究。具體內(nèi)容如下:
　　 (一)研究了ZnO在不同Na2O濃度下的溶解平衡時(shí)間,繪制25℃、50℃、75℃和100℃四個(gè)溫度下Na2O-ZnO-H2O體系的平衡相圖,發(fā)現(xiàn)Na2O-ZnO-H2O體系平衡相圖包括上升曲線段(左支)、最大溶解度點(diǎn)和下降曲線段(右支);曲線左支平衡固相是ZnO,右

2、支平衡固相是NaZn(OH)3;Na2O-ZnO-H2O體系在25℃、50℃、75℃和100℃低堿濃度下(Na2O％＜29％)的氧化鋅溶解曲線相差不大,對(duì)左支體系進(jìn)行稀釋可以達(dá)到分離氧化鋅的目的。但在較高堿濃度(Na2O％＞29％)時(shí),氧化鋅的溶解度隨溫度有較大的區(qū)別,可通過降溫來(lái)實(shí)現(xiàn)NaZn(OH)3的提取分離。
　　 (二)研究發(fā)現(xiàn)100℃Na2O-ZnO-H2O體系在高堿濃度(Na2O％＞29％)下降溫過程中析出針狀NaZ

3、n(OH)3晶體;同一體系隨著降溫速度增加,其析晶速率增大,達(dá)到平衡需要的時(shí)間越短;降溫速度越大,降到同一溫度時(shí)析晶率越低;同一體系,不同降溫速度達(dá)到最終溫度足夠長(zhǎng)時(shí)間析晶率相等;通過四種降溫速度作了非等溫結(jié)晶實(shí)驗(yàn),并用動(dòng)力學(xué)結(jié)晶模型對(duì)其進(jìn)行表征,得到三種動(dòng)力學(xué)方程的參數(shù),發(fā)現(xiàn)Avrami和R-t關(guān)系法適合描述非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué),Ozawa方程也可以得出比較好的線性關(guān)系,但不適用于描述Na2O-ZnO-H2O體系的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。

4、>　　 (三)對(duì)Na2O-ZnO-H2O平衡體系(Na2O濃度小于29％)用水進(jìn)行稀釋,析出棒狀的ZnO晶體;稀釋倍數(shù)增大時(shí),ZnO晶體變細(xì),ZnO的析出率增大,而且隨著稀釋倍數(shù)的增大,析出率增大的幅度減少;稀釋溫度越高,ZnO晶體越粗,析出速度越大。
　　 (四)研究了Na2O-ZnO-H2O體系中分別添加SiO2和CaO后對(duì)體系平衡的影響,發(fā)現(xiàn)Na2O-ZnO-SiO2-H2O體系的ZnO的最大溶解度點(diǎn)隨著n(Na2O)/

5、n(SiO2)的增大朝更高的Na2O濃度和ZnO濃度移動(dòng),隨著n(Na2O)/n(SiO2)值的增大,對(duì)應(yīng)的平衡相圖右支的下降幅度增大;往Na2O-ZnO-H2O體系中加入Ca(OH)2后,氧化鋅在Na2O濃度小于15％的氫氧化鈉溶液中的溶解度降低,且這種差值隨著溫度的升高而縮小;CaO比Ca(OH)2對(duì)飽和鋅酸鈉溶液中ZnO溶解度影響更大。
　　 (五)研究發(fā)現(xiàn)添加CaO脫除Na2O-ZnO-SiO2-H2O體系中SiO2的效