氧化鋅礦濕法處理ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 04:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 規(guī)酸浸 一些文獻報道，采用廢電解液浸出氧化鋅礦石中的鋅時，礦石中的 SiO2易進入浸出溶液并形成膠體，因而既影響了浸出渣的分離速度，又加大了如鐵、鈣、鎂、鋁等金屬雜質(zhì)元素的浸出率和分離難度。常規(guī)酸浸的反應機理如下： 氧化鋅礦的酸法浸出 ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2↑ Zn4Si2O7(OH)2H 2O+4H2SO4=4ZnSO4+2Si(OH)4+ 2H2O Zn2SiO4+2H2SO4=2ZnSO4+Si(OH)4↓ 用硫酸溶液浸出低品位氧化鋅礦時，通過控制礦漿 pH值、添加酸量和加酸速度等工藝條件 ,可得到大于 97％的 Zn浸出率 ,而 Si和 Fe的浸出率可控制在 13％和 ％以內(nèi)。盡管如此，但常規(guī)酸浸的工藝效果不盡如人意，存在如酸耗大、浸出液的鋅濃度低、浸出液難以凈化等缺陷。 （ 2）微波輔助酸浸 在常規(guī)酸浸體系中，常采用蒸汽加熱方式提高浸出體系溫度，但反應體系存在溫度梯度，會影響鋅的浸出率。已有研究表明，以微波對硅酸鋅浸出體系進行加熱，在最佳實驗條件下， Zn的浸出率為 ％， SiO2和 Fe的浸出率分別為 ％和 ％。水溶液體系浸出反應機理為： Zn4Si2O7(OH)2H 2O+4H2SO4=4Zn2++4SO4 +2H4SiO4(gel) + 2H2O， H4SiO4(gel)=SiO2↓+H2O(g) 由于微波加熱時的空化作用，物質(zhì)內(nèi)部可以同時達到高溫，浸出過程中形成的硅膠 H4SiO4產(chǎn)生分解，形成固體 SiO2，因此浸出渣過濾性能良好。但由于微波加熱設備在工業(yè)上大規(guī)模應用時難于控制微波泄露，故該方法只停留在實驗室階段。 （ 3）氧壓酸浸 在 MPa壓力和 120℃ 溫度下，用氧壓酸浸高硅低品位氧化鋅礦時，控制礦物粒度、硫酸濃度、浸出時間及反應溫度等工藝條件，可控制 SiO2的浸出率小于 ％ ,而鋅浸出率達 97％以上 ,由于高溫破壞了 Si(OH)4的膠體結構 ,因而礦漿的過濾性能良好。采用氧壓酸浸工藝處理高硅氧化鋅礦 ,可有效避免硅大量溶出形成 Si(OH)4,改善了渣液分離 ,但在工業(yè)生產(chǎn)上 ,因反應器的投入較大，且高溫提高了常壓酸浸難于浸出的金屬雜質(zhì)，所以浸出液的凈化難度增大。 （ 4）酸性堆浸 對低品位氧化鋅礦而言，若采用直接酸浸工藝進行浸出處理，因鋅品位較低，必然導致浸出液中鋅濃度低，即使浸出液凈化后也不能進入鋅的電積系統(tǒng)，同時也會造成浸出過程各種消耗高，成本高。如果要低品位氧化鋅礦浸出液進入鋅濕法冶金系統(tǒng)就必須降低浸出時液固比或對浸出液進行濃縮以及化學沉淀等。降低液固比時可導致攪拌作業(yè)無法進行，進行濃縮或化學沉淀必然造成生產(chǎn)成本增大。因此，要經(jīng)濟有效處理低品位的氧化鋅礦，在浸出時必須采用低成本的堆浸技術，鋅的富集采用低成本的萃取技術。 常規(guī)釜浸的缺點是渣量大，因此有些研究者采用堆浸工藝處理低品位氧化鋅礦。采用酸性堆浸工藝進行處理時，礦石粒度為自然粒度 ,控制堆積密度和礦堆堆層厚度 ,間歇噴淋 20— 32℃的質(zhì)量濃度為 60 g/L的硫酸溶液 ,噴淋強度為 10～ 12 L/(m2h)。為了降低堆浸液中 Fe2+的濃度 ,在噴淋間歇時讓空氣進入礦堆 ,以氧化溶液中的 Fe2+為 Fe3+,水解后滯留堆層 ,從而降低了堆浸液的處理費用。為使空氣能夠進入整個礦堆 ,每天噴淋的閑置時間應達總時間的 1/3。噴灑應盡量均勻 ,控制溶液成細小雨滴而不霧化。經(jīng)過 3個多月的浸出后 ,鋅的浸出率可達 ％ ,溶液中 Zn2+的質(zhì)量濃度為 10— 20g/L,Fe3+的質(zhì)量濃度為 ～ 5 g／ L。 （ 5） 兩段逆流酸性浸出 — 萃取 — 電解 常規(guī)酸浸工藝中，為達到既提高金屬鋅浸出率，同時又降低雜質(zhì)浸出率和酸耗的目的 ,采用浸出 — 萃取 — 電解工藝 ,經(jīng)過破碎、磨礦、浸出、液固分離、萃取、電解等工序 ,處理低品位氧化鋅礦。此方法常采用兩段逆流浸出 ,即先在終點以 pH為 ～ ,然后以 pH為 ～ 浸出處理中性浸出渣的工藝 ,通過該工藝處理 ,礦物的總鋅浸出率可達 92％ ,且浸出液中 Fe， SiO2， Al2O3的質(zhì)量分數(shù)都很低 ,這有利于鋅萃取作業(yè)的順利進行。萃取時 ,采用有機相為 50％的 P2O4+260煤油 3級萃取 +2級
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