广西大厂铟锌精矿无铁渣提取铟锌工艺和理论研究

摘要

用无铁渣湿法炼锌新工艺处理广西大厂铟锌精矿,不仅使铟、锌冶炼回收率大幅提高,而且取消除铁过程,消除铁渣对环境的危害,并将精矿中的铁直接加工成高价值的软磁铁氧体材料.本文研究了该方法部分主要过程的工艺和理论问题,得出了一些有意义的结果,对该工艺的完善和应用将具有重要作用.首先研究了锌焙砂中性浸出渣高温高酸浸出动力学;考察了浸出温度、浸出剂的初始浓度、中浸渣的初始粒度、搅拌强度及金属离子浓度对Zn浸出速率的影响.其次研究了硫化锌精矿作还原剂的中浸渣的还原浸出以及以软锰矿作锰源的氧化还原浸出过程,还原浸出优化条件为:硫化锌精矿为理论量的1.03倍,温度为368K,时间为5h,硫化锌精矿分四批加入,始酸酸度为225g/L,规模100g中浸渣/次.氧化浸出优化条件为:时间为5h,温度为368K,软锰矿加入量为25g/次,始酸酸度≥250 g/L.在优化条件下铟、锌、铁的浸出率分别为96﹪、96.25﹪及86﹪,Fe<'3+>的还原率≥93﹪.对铁屑进一步还原Fe<'3+>及置换除铜过程研究结果表明,除铜率为94.61﹪,产出品位高达74.20﹪的铜精矿.最后对萃取提铟过程进行了较详细的研究,在有机相组成分为30﹪P204+70﹪磺化煤油;萃取温度为室温(298K);萃取级数为3级;相比O/A=3:1;萃取时间为5min及反萃铟条件为:O/A=15:1,6mo1·L<'-1> HCl为反萃剂,三级反萃,室温,混合沉清分别为5min的条件下,铟的萃取率和反萃率都为99﹪.并用锌板置换铟,置换率为99﹪,从焙砂到海绵铟,铟的总回收率达93﹪以上,比常规过程提高20﹪.

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献评述

1.1慨述

1.1.1锌的性质及用途

1.1.2锌资源

1.2锌冶金工艺概述

1.2.1火法炼锌工艺

1.2.2湿法炼锌工艺

1.2.3其它炼锌工艺

1.3本研究内容和意义

1.3.1传统湿法炼锌工艺的不足

1.3.2本研究的提出及研究内容

第二章主要过程的理论基础

2.1中浸渣高温高酸浸出过程的理论基础

2.1.1热力学

2.1.2动力学

2.2高浸液还原及除铜过程的理论分析

2.2.1置换过程热力学

2.2.2置换过程动力学

2.3提铟过程理论分析

2.3.1萃取热力学

2.3.2反萃及置换铟原理

第三章试验原料、试剂及分析方法

3.1试验原料

3.2试剂

3.3分析方法

3.3.1溶液样分析

3.3.2热酸浸出渣中锌的测定

3.3.3铟的测定

第四章中浸渣高温高酸浸出过程动力学研究

4.1试验

4.1.1试验装置

4.1.2试验设计及方法

4.1.3试验步骤

4.1.4取样及分析

4.2试验结果及讨论

4.2.1温度对中浸渣高酸浸出的影响

4.2.2酸度对中浸渣高浸过程的影响

4.2.3粒度对中浸渣高浸过程的影响

4.2.4搅拌速度对中浸渣高浸过程的影响

4.2.5金属离子浓度对高浸过程机理的影响

第五章中浸渣高温高酸还原氧化浸出工艺研究

5.1 试验

5.1.1试验装置

5.1.2试验研究方法

5.2试验结果及讨论

5.2.1还原浸出条件试验

5.2.2软锰矿、硫化锌精矿同时浸出

5.2.3高温高酸还原浸出综合条件试验

5.3小结

第六章高浸液除铜工艺研究

6.1试液及试验方法

6.2试验结果及讨论

第七章提铟工艺研究

7.1试验

7.1.1试验装置

7.1.2试验方法

7.1.3试液

7.2试验结果及讨论

7.2.1萃铟过程条件试验及萃取容量测定

7.2.2萃铟综合条件试验

7.2.3铟反萃试验

7.2.4铟置换试验

7.3小结

第八章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果