[Bmim]HSO4离子液体—硫脲体系浸取银精矿研究

摘要

硫脲浸银法因具有浸出速率快,对杂质不敏感等特点,逐渐受到广大无氰工艺研究者的关注,被认为是最有前途的一种无氰工艺,但该工艺针对含铜银精矿存在着浸出率低、药剂消耗量大等缺点。离子液体作为一种新型的绿色溶剂,具有无蒸汽压、溶解性可调等优良性质。[Bmim]HSO4离子液体曾成功的提高了金银矿石的浸取率,进一步深入研究[Bmim]HSO4与硫脲的复合体系中含铜特别是高铜银精矿的浸出行为和机理对于提高银矿资源及银二次资源的利用水平具有重要意义。
　　论文以硫化银为原料,分别研究了[Bmim]HSO4离子液体—硫脲和硫酸—硫脲浸出体系中硫脲浓度、氧化剂浓度、浸出时间、pH值对银浸出率的影响。研究结果表明,对于[Bmim]HSO4离子液体—硫脲浸取体系,最佳的工艺条件为[Bmim]HSO4浓度0.05mol/L,硫脲浓度0.20mol/L,Fe2(SO4)3浓度2×10-3mol/L,浸出时间32h,此时银浸出率为98.5％;对于硫酸—硫脲浸出体系,最佳的工艺条件为H2SO4浓度0.05mol/L,硫脲浓度0.20mol/L,浸出时间24h,Fe2(SO4)3浓度4×10-3mol/L,此时银浸出率为92.1%;[Bmim]HSO4离子液体—硫脲浸出体系比硫酸—硫脲浸出体系银的浸出率高6.4个百分点。在硫化银浸出试验的基础上,论文对硫化银与黄铜矿混合矿进行了在两组浸出体系中各浸出条件对银浸出率的影响条件试验,并将两组浸出体系的浸出效果进行了比较。研究结果表明,[Bmim]HSO4浓度(pH)、硫酸浓度、硫脲浓度、Fe3+浓度、硫化银中含铜量等都会影响银的浸出率。在最优的工艺参数下,[Bmim]HSO4离子液体—硫脲和硫酸—硫脲浸出体系中银的浸出率分别为92.58%和80.74%,比较之下,[Bmim]HSO4离子液体—硫脲浸出体系比硫酸—硫脲浸出体系银的浸出率高11.84个百分点。
　　[Bmim]HSO4离子液体—硫脲和硫酸—硫脲两组浸出体系应用于某浮选银精矿,各浸出条件对浸出结果的影响与纯矿物试验类似,经工艺条件优化,分别得到85.28%和72.16%的银浸出率,浸出率高出13.12个百分点。可见[Bmim]HSO4—硫脲浸出体系更能适用于实际银精矿的浸出,是一很有前途的绿色浸银体系。
　　论文通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜和 X射线能谱等分析测试手段对[Bmim]HSO4硫脲溶液中银的溶解机理及[Bmim]HSO4强化硫脲浸银的机理进行了研究。结果表明银在[Bmim]HSO4硫脲溶液中的溶解过程与传统硫酸—硫脲体系类似,浸出效果更好可能与浸出剂硫脲及浸出产物Ag(CSN2H4)3+在该环境中具有较好的稳定性有关。

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第一章 文献综述

1.1 银的性质及用途

1.2 银矿资源

1.3 银矿浸取工艺

1.4 离子液体的概述

1.5 离子液体的制备方法

1.6 离子液体的表征

1.7 离子液体的介绍及其应用现状

1.8课题提出的来源及意义

1.9 课题研究的主要内容

第二章 试验材料与试验方法

2.1 实验矿样

2.2 实验药剂及仪器

2.3 实验方法

第三章 纯矿物浸出实验

3.1 纯矿物的化学成分及物相

3.2 硫化银在两组不同体系中的浸出对比试验

3.3 人工混合矿在两组不同体系中的浸出对比试验

3.4 两组体系的浸银效果比较

3.5 本章小结

第四章 实际含铜银精矿浸出试验

4.1 实验原料性质

4.2 实验结果及讨论

4.3 [Bmim]HSO4—硫脲体系与硫酸—硫脲体系的比较

4.4 本章小结

第五章 [Bmim]HSO4强化浸银机理研究

5.1 硫化银的溶解机理

5.2 反应物和产物的XRD分析

5.3 反应物和产物的扫描电镜和能谱分析

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

附录