外场强化低品位氧化锌矿浸出锌新工艺研究

发布时间：2020-03-28 17:41

【摘要】：锌作为一种国防建设的战略有色金属资源具有重要作用,随着锌需求量增加及主要锌冶炼资源的短缺,对自然界中大量难处理低品位氧化锌矿资源的开发价值日益凸显。由于低品位氧化锌矿硅及碱性脉石含量高,采用传统酸法工艺对氧化锌矿浸出过程中容易形成危害除杂净化工序的硅胶,同时耗酸量较大,因此急需开发一种适合处理低品位氧化锌矿回收锌的新工艺。本文以兰坪低品位氧化锌矿为原料、氨-氯化铵体系为浸出剂,采用焙烧预处理、超声波强化浸出、柠檬酸铵配位强化浸出等方法对矿物进行浸出,运用XRD、SEM-EDS、FI-IR及ESI-MS等检测手段对矿物及浸出渣矿相、形貌进行表征,明确了微波焙烧预处理-超声波强化配位浸出机制。主要研究结论如下:(1)对比原矿常温常规浸出前后物相变化,ZnC03是导致锌浸出率低的主要原因,通过常规焙烧、微波在400℃条件下对矿物进行焙烧预处理,实现了难处理浸出相ZnC03向易处理相ZnO相的转化,进一步提高锌浸出率。(2)在氨-氯化铵体系下,对比研究常规焙烧预处理及微波焙烧预处理对锌浸出效果发现,采用常规焙烧预处理矿得到锌较佳浸出率为84.7%,较原矿较佳浸出率(58.9%)提高25.8%,采用微波焙烧预处理矿得到锌较佳浸出率为88.3%,较原矿较佳浸出率(58.9%)提高29.4%。(3)为进一步提高微波焙烧矿锌浸出率,采用超声波-柠檬酸铵配位强化氨水-氯化铵体系浸出微波焙烧预处理矿,发现柠檬酸铵配位浸出过程中能形成稳定的[Zn(C6H807)Cl]+及[Zn(C6H807)2Cl]+配离子,从而进一步提高矿物中锌的浸出率。(4)超声波-柠檬酸铵配位强化氨水-氯化铵体系浸出微波焙烧预处理矿得到的较佳锌浸出率为95.6%,较原矿较佳浸出率(58.9%)提高36.7%。本文通过以上研究证明了外场强化浸出低品位氧化锌矿具有可行性,为开发低品位氧化锌矿利用工艺提供借鉴。
【图文】：

锌蒸气经过冷凝处理后得到金属锌产物火法炼锌工艺主要包括逡逑平罐炼锌工艺、竖罐炼锌工艺、电炉炼锌工艺及密闭鼓风炉炼锌工艺（ＩＳＰ法）逡逑等［２＇３］。该四种工艺流程图原则上如图１．１。逡逑硫化锌精矿逡逑Ｖ逡逑氧化或烧结焙烧逡逑１邋＾逡逑锌焙砂或烧结块逡逑｜邋一逡逑炭还原剂等一＞邋｜还原挥发｜—锌}逡逑含辞ｔ朵逦［！凝栜逡逑（烟化处理回收锌〉逦ｉ逡逑液锌逡逑精锌—｜精馏逡逑图１．１火法炼锌工艺原则流程图逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｓｍａｒｔ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｚｉｎｃ邋ｐｙｒｏｒａｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ！邋ｐｒｏｃｅｓｓ．逡逑１．３．１．１平罐炼锌逡逑２０世纪前的炼锌方法主要为平罐炼锌法，该法将锌焙砂与过量的还原煤粉混逡逑合完全后，将混合物装入到蒸馏炉的平罐之中，间接加热蒸馏炉，，使炉内温度大逡逑约为１０２７°Ｃ，产生的锌蒸汽通过冷凝装置转化为液体锌，液体锌经过蒸馏等操作逡逑转化为精锌，另外得到蒸馏残渣，残渣中含锌５－１０％，需进行进一步回收处理１２，３］。逡逑平罐炼锌设备简单、建设成本低

该方法能够得到锌纯度为９９．９９７％以上的锌。湿法炼锌工艺根据工艺流程的不同逡逑主要分为：传统湿法炼锌工艺、富氧直接浸出湿法工艺、碱性浸出湿法工艺及微逡逑生物湿法浸出工艺［２，３，１２］。湿法炼锌工艺的原则工艺流程图如图１．２所示［２＿９］。逡逑硫化锌精矿逦邋氧化锌富矿氧化锌烟尘逡逑逦ｙ逦逦＇［逦邋４逡逑氧化焙烧１逦｜常压或氧压浸｜直接酸性浸出—逡逑中性浸出逦＞邋浸出溶液邋＜逦逡逑１邋Ｉ邋逦逡逑中性浸出渣逦Ｉ逦＞净化、电解一＞逦辛逡逑逦１N逡逑逦＾邋｜酸浸或热酸浸电解废液逦逡逑除铁后液＾逦赤铁矿逡逑“八ＦｔｓＯｊ邋＜逦除铁法逦＾逡逑逦１针铁矿逦＜＿逡逑ＦｅＯＯＨ＜——丨法逡逑逦１黄钾铁＿逡逑ＡＩＦｃ３（ＳＱ４）ｉ（ＯＨ）＾—｜邋钒除铁法逡逑＿邋，＿Ｉ回转窑中，＿逡逑皇逦丨还ｉｉ发逡逑图１．２湿法炼锌工艺的原则流程图逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｓｍａｒｔ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｚｉｎｃ邋ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ．逡逑１．３．２．１传统湿法炼锌工艺逡逑目前全球应用最广范的炼锌工艺流程为传统湿法炼锌工艺，该工艺过程主要逡逑６逡逑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TF813

【参考文献】

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1 杨声海;李浩;孙彦伟;陈永明;唐朝波;何静;;硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年06期

2 Yi Sun;Xiao-yi Shen;Yu-chun Zhai;;Thermodynamics and kinetics of extracting zinc from zinc oxide ore by the ammonium sulfate roasting method[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年05期

3 Min Yang;Qing-shan Zhu;Chuan-lin Fan;Zhao-hui Xie;Hong-zhong Li;;Roasting-induced phase change and its influence on phosphorus removal through acid leaching for high-phosphorus iron ore[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2015年04期

4 李琼;何正艳;张臻悦;张婷婷;钟诚斌;池汝安;;柠檬酸盐配位浸出风化壳淋积型稀土矿回收稀土的研究[J];稀土;2015年01期

5 王仕兴;彭金辉;张立波;郑金庆;关长青;;超声波强化氰化法浸金的研究[J];贵金属;2014年S1期

6 李琴香;陈启元;胡慧萍;;Dissolution mechanism and solubility of hemimorphite in NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O system at 298.15 K[J];Journal of Central South University;2014年03期

7 奚u!;;世界铅锌矿山生产情况及产能变化趋势[J];世界有色金属;2011年05期

8 唐谟堂;张家靓;王博;杨声海;何静;唐朝波;杨建广;;低品位氧化锌矿在MACA体系中的循环浸出[J];中国有色金属学报;2011年01期

9 李若贵;;常压富氧直接浸出炼锌[J];中国有色冶金;2009年03期

10 畅永锋;翟秀静;符岩;马林芝;李斌川;张廷安;;Phase transformation in reductive roasting of laterite ore with microwave heating[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2008年04期

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3 赵春虎;低品位氧化锌矿的氨法浸出及离子膜电解制锌[D];中南大学;2012年

4 罗艺;低品位氧化锌矿的浸出工艺研究及活性氧化锌的制备[D];中南大学;2011年

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6 任晋;碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的基础理论和工艺[D];中南大学;2010年

7 唐双华;低品位氧化锌矿浸出萃取工艺基础研究[D];中南大学;2008年

8 李松平;氧化锌矿硫化加温浮选理论与应用研究[D];中南大学;2007年

9 刘红卫;低品位氧化锌矿湿法冶金新工艺研究[D];中南大学;2004年

本文编号：2604694