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锌冶炼黄钾铁矾渣中银的回收新工艺及机理

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摘要

1 文献综述

1.1 锌湿法冶炼中黄钾铁矾的形成及渣的特征

1.1.1 锌湿法冶炼中黄钾铁矾渣的形成

1.1.2 锌湿法冶炼中黄钾铁矾渣的特征

1.2 黄钾铁矾渣中银的回收现状和趋势

1.2.1 黄钾铁矾渣中银的回收工艺

1.2.2 黄钾铁矾渣中银浮选回收的影响因素

1.2.3 黄钾铁矾渣中银回收利用的趋势

1.3 本课题的研究意义

1.3.1 研究的目的与意义

1.3.2 研究的主要内容

2 试验原料、仪器、试剂与研究方法

2.1 原料的性质与试样的制备

2.1.1 锌冶炼黄钾铁矾渣的性质

2.1.2 试样的制备

2.2 试验试剂与仪器

2.2.1 试验药剂

2.2.2 试验仪器

2.3 试验研究方法

2.3.1 光学显微观察

2.3.2 扫描电镜观察

2.3.3 浮选

2.3.4 还原焙烧—浮选

2.3.5 差热分析

3 黄钾铁矾渣中银的还原焙烧—浮选回收

3.1 黄钾铁矾渣直接浮选回收银的试验研究

3.1.1 黄钾铁矾渣直接浮选回收银工艺试验研究

3.1.2 磨矿时间对黄钾铁矾渣中银回收的影响

3.1.3 浮选pH对黄钾铁矾渣浮选回收银的影响

3.2 黄钾铁矾渣焙烧—浮选回收银的试验研究

3.2.1 黄钾铁矾渣焙烧—浮选回收银工艺流程的确定

3.2.2 焙烧碳配比对焙烧—浮选回收银的影响

3.2.3 焙烧时间对焙烧—浮选回收银的影响

3.2.4 焙烧温度对焙烧—浮选回收银的影响

3.2.5 浮选捕收剂用量对银回收的影响

3.2.6 粗选矿浆浓度对焙烧—浮选回收银的影响

3.2.7 浮选pH对焙烧—浮选回收银的影响

3.2.8 硫化钠用量及硫化时间对焙烧—浮选回收银的影响

3.3 黄钾铁矾渣中银回收的最佳工艺条件

3.3.1 黄钾铁矾渣回收银粗选次数试验研究

3.3.2 黄钾铁矾渣回收银扫选次数试验研究

3.3.3 黄钾铁矾渣回收银精选次数试验研究

3.3.4 黄钾铁矾渣回收银开路试验工艺流程

3.4 黄钾铁矾渣回收银的闭路试验

3.4.1 黄钾铁矾渣回收银的闭路试验工艺流程

3.5 本章小结

4 还原焙烧对黄钾铁矾渣的影响

4.1 还原焙烧对黄钾铁矾渣矿物晶型的影响

4.1.1 黄钾铁矾渣原样的X衍射分析

4.1.2 黄钾铁矾渣还原焙烧后X衍射分析

4.2 还原焙烧对黄钾铁矾渣中银物相的影响

4.2.1 黄钾铁矾渣中银的化学物相分析

4.2.2 黄钾铁矾焙烧后残渣中银的化学物相分析

4.3 黄钾铁矾渣光学矿显微镜观察

4.3.1 黄钾铁矾渣原样矿相显微镜观察

4.3.2 黄钾铁矾渣焙烧后残渣矿相显微镜观察

4.4 黄钾铁矾渣扫描电镜观察

4.4.1 黄钾铁矾渣原矿样与光片的扫描电镜观察

4.4.2 黄钾铁矾渣还原焙烧后残渣与光片的扫描电镜观察

4.5 本章小结

5 黄钾铁矾渣回收银的机理研究

5.1 黄钾铁矾渣还原焙烧机理

5.1.1 黄钾铁矾渣的差热分析

5.1.2 黄钾铁矾渣还原焙烧中部分物质的反应机理

5.1.3 硫酸银纯矿物还原焙烧机理研究

5.2 黄钾铁矾渣还原焙烧后银浮选试验机理

5.2.1 黄钾铁矾渣还原焙烧-浮选活化机理

5.2.2 还原焙烧—浮选过程中捕收剂作用机理

5.2.3 还原焙烧后残渣中碳的载体浮选作用

5.3 本章小结

6 结论

参考文献

攻读学位期间的主要研究成果

致谢

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摘要

为了实现黄钾铁矾渣中银的回收利用,本论文通过化学多元素分析、粒度分析、直接浮选、还原焙烧-浮选回收黄钾铁矾渣中银的条件试验研究,确定了内蒙古该黄钾铁矾渣中银回收利用的工艺流程。通过黄钾铁矾渣的化学物相分析、X衍射分析、光学矿相显微镜分析、扫描电镜观察,确定了该黄钾铁矾渣的矿石结构与性质。通过差热分析,硫酸银纯矿物还原焙烧产物X衍射分析,热力学计算分析及浮选溶液化学分析研究了黄钾铁矾渣的还原焙烧-浮选的机理。本论文为黄钾铁矾渣中银的回收利用提供了理论与实践指导。
  浮选试验表明,直接浮选不能对银进行有效的回收利用,而还原焙烧-浮选可以对银进行很好的回收。还原焙烧-浮选试验最佳试验条件为:还原焙烧温度600℃,焙烧时间1小时,还原剂碳的含量10%,浮选pH5.0,矿浆浓度25%,硫化钠用量5000g/t,硫化时间20min,捕收剂HD、乙硫氮用量分别为400g/t、100g/t。
  闭路试验表明,内蒙古含银黄钾铁矾渣经还原焙烧-脱碳-洗涤—两粗三精三扫浮选流程,最终得到了银品位7515.62g/t,回收率81.49%的银精矿。
  该黄钾铁矾渣粒度极细,矿物颗粒-0.025mm含量达75.74%,银品位较低,银矿物主要成分为黄钾铁矾中银,在光学显微镜与电镜下未发现有明显的银矿物颗粒。黄钾铁矾经过还原焙烧后渣中主要成分为三氧化二铁与硫酸铅,银矿物主要成分变为单质银与硫化银。
  差热分析表明,黄钾铁矾的焙解共由四步组成,最终产物为三氧化二铁、硫酸盐矿物及二氧化硫与氧气。硫酸银纯矿物还原焙烧表明,硫酸银最终还原产物为单质银,而不是硫化银。

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