含矾铅银渣中锌铁的浸出与分离行为研究

摘要

含矾铅银渣是锌冶炼过程的一种副产物，其中含有大量的有价金属，如果不加以回收利用，不仅会造成资源的浪费，也会对环境造成污染。本论文针对内蒙古某锌冶炼厂含矾铅银渣的特点，在对含矾铅银渣进行工艺矿物学研究的基础上，确定了硫酸化焙烧-浸出的工艺路线，并对浓硫酸用量、焙烧时间、焙烧温度、浸出时间、浸出温度、液固比等条件对金属浸出率的影响进行了探索研究。针对浸出液高铁、低锌的现象，提出采用磷酸盐除铁的工艺技术方案并进行了探索实验和工艺条件实验。
　　工艺矿物学研究表明，含矾铅银渣中铅主要存在于铅矾及铁矾类中，银主要存在于铁酸锌中，锌主要以硫酸锌及氢氧化锌存在，部分存在于铁酸锌中，铁存在于矾、铁酸锌及氢氧化铁中。
　　采用硫酸化焙烧-浸出的工艺路线，通过控制反应条件，浸出含矾铅银渣中的大部分锌和铁。硫酸化焙烧-浸出的适宜工艺条件为:浓硫酸加入量57wt.％，焙烧温度250℃，焙烧时间80min，水浸温度40℃，水浸时间60min，液固比5.5。在此条件下，锌的浸出率达96％，铁的浸出率达88％。
　　采用磷酸盐除铁法，对高铁、低锌的浸出液进行锌铁分离研究，实现锌和铁的有效分离。磷酸盐除铁的适宜工艺条件为:初始pH为1.04，反应时间30min，磷酸钠用量为理论量的1.15倍，室温。在此条件下，铁的去除率达98％，锌的损失率为8％。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 锌的生产方法简介

1．1．1 火法炼锌

1．1．2 湿法炼锌

1．2 铅银渣的产生与危害

1．2．1 铅银渣的产生

1．2．2 铅银渣的危害

1．3 铅银渣综合利用研究现状及存在问题

1．3．1 铅银渣综合利用研究现状

1．3．2 铅银渣综合利用存在的问题

1．4 本课题的来源、研究意义及研究内容

1．4．1 本课题的来源

1．4．2 本课题的研究意义

1．4．3 本课题的研究内容

第2章 实验

2．1 实验流程

2．1．1 硫酸化焙烧-浸出实验流程

2．1．2 磷酸盐除铁实验流程

2．2 实验主要仪器及型号

2．3 实验所用化学试剂

2．4 分析检测方法简介

2．4．1 X射线荧光光谱分析

2．4．2 原子吸收分光光度法分析

2．4．3 电感耦合等离子光谱法分析

2．4．4 X射线衍射分析

2．4．5 扫描屯子显微镜分析

2．4．6 电子能谱分析

2．5 分析与检测

第3章 原料的化学分析和物相分析

3．1 含矾铅银渣的准备及成分分析

3．2 含矾铅银渣XRD分析

3．3 含矾铅银渣镜下研究和能谱分析

3．4 含矾铅银渣化学物相分析

第4章 硫酸化焙烧-浸出实验研究

4．1 实验原理

4．1．1 焙烧过程主要化学反应

4．1．2 浸出过程动力学分析

4．2 焙烧条件对锌、铁浸出率的影响实验与讨论

4．2．1 焙烧温度的影响

4．2．2 浓硫酸用量的影响

4．2．3 焙烧时间的影响

4．3 浸出条件对锌、铁浸出率的影响实验与讨论

4．3．1 浸出时间的影响

4．3．2 浸出温度的影响

4．3．3 液固比的影响

4．4 综合实验

4．5 本章小结

第5章 浸出液磷酸盐除铁实验研究

5．1 实验原理

5．1．1 冶金热力学

5．1．2 溶度积规则

5．2 磷酸盐除铁探索实验

5．2．1 反应体系pH对铁去除率的影响

5．2．2 温度对铁去除率的影响

5．2．3 除铁时对锌的影响

5．3 磷酸盐除铁实验

5．3．1 反应时间对锌、铁分离效果的影响

5．3．2 温度对锌、铁分离效果的影响

5．3．3 磷酸钠用量对锌、铁分离效果的影响

5．4 综合实验

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢