球磨预处理强化铜冶炼烟灰中砷与有价金属高效分离
发布时间：2022-01-01 20:13
探究了球磨预处理铜冶炼烟灰中As与有价金属的高效分离,并对比研究球磨及碱性介质中球磨预处理对烟灰中As分离浸出效果影响。结果表明:单独采用球磨预处理会抑制烟灰中As的浸出,与未球磨烟灰相比,浸出率由56.01%降至32.85%;而碱性介质的加入可显著提高As浸出率,浸出率则由56.01%升至78.52%,最优工艺参数为:NaOH与烟灰质量比（mNaOH:mAsh）=0.5:1、球磨活化60 min（碱性介质下球磨预处理（50±5） min后,投加入一定量的乙醇研磨（10±5） min）、转速600 r/min。另外,采用该方法处理后,烟灰中Cu、Zn、Pb、Cd基本未被浸出,且浸出残余固体物中As含量由5.74%降低至0.13%。SEM和粒径分析表明:球磨可使颗粒表面产生缺陷,减小烟灰粒度,增大反应比表面积,促进界面传质,提高As浸出率。XRD和XPS结果表明:球磨过程中局域产生高温高压,诱导固-固反应,As2O3等与Na OH反应转化为可溶性的砷酸盐,部分PbSO4在局部高温下最终分解为PbO,进一步强化浸出过程中As...
【文章来源】：中国有色金属学报. 2020,30(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
球磨时间对不同金属浸出率的影响
由图3可知，As浸出率随着转速的增加而增加，当球磨机转速从200 r/min增加到600 r/min,As浸出率也从61.9%升高至75.65%。这可能是因为在机械活化过程中，转速增加，研磨介质间的冲击、摩擦等作用增强，颗粒细化，晶体结构被破坏，反应产物的比表面能降低，同时，局域产生的高温促进了As与碱性介质间反应，因而As浸出效率提高。2.1.4 乙醇对烟灰中砷浸出促进作用
烟灰与碱性介质共磨时易团聚(见图4(a))、较难收集，不利于工业应用；而乙醇是一种绿色的极性溶剂，具有极好的分散性能[34-35]。因此，探究了未添加及添加乙醇在碱性介质球磨过程中对烟灰颗粒分散性能及As浸出率的影响，如图4和5所示。可以发现，加入乙醇后烟灰颗粒分散性能较好(见图4(b))，但与未加乙醇时相比，球磨后烟灰中As浸出率由78.52%降至70.22%(见图5中A及B)，这是因为烟灰中砷主要以极性物质氧化物存在，而乙醇属于极性物质，球磨初期乙醇溶液的加入使烟灰颗粒在其表面富集并降低体系表面张力，烟灰颗粒与碱性介质之间传质几率降低，进而影响Na OH与含As物质的结合。为此，进一步探究了乙醇投加时间段对As浸出率影响，即对比了在碱性介质下球磨预处理后期((50±5) min)投加一定量的乙醇研磨(10±5) min后烟灰中As浸出效果(见图5中C)。综上可知，在预处理后期投加乙醇不仅可维持烟灰中砷浸出效果(浸出率为78.92%)，而且可以防止球磨过程中颗粒团聚(见图5中C)。图5 乙醇添加前后As浸出率变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]球磨与助剂强化选择性回收电解锰渣中的锰[J]. 蓝际荣,孙燕,潘滢,李卓蔓,杜冬云. 中国有色金属学报. 2019(08)
[2]超声辅助碱浸铜冶炼烟灰中铜砷分离[J]. 姚瑛瑛,郭莉,胡中求,全瞿,杜冬云. 化工学报. 2018(09)
[3]铜冶炼高砷烟尘浸出特性研究[J]. 刘海浪,和森,宋向荣,罗中秋,夏举佩,周新涛. 安全与环境学报. 2017(03)
[4]机械力活化诱导硫化矿石自燃的热分析动力学[J]. 阳富强,刘广宁,刘晓霞,黄贤煜. 中国有色金属学报. 2016(09)
[5]高砷烟尘氢氧化钠-硫化钠碱性浸出脱砷[J]. 易宇,石靖,田庆华,郭学益. 中国有色金属学报. 2015(03)
[6]炼铜烟灰碱浸脱砷的热力学及动力学[J]. 吴玉林,徐志峰,郝士涛. 有色金属(冶炼部分). 2013(04)
博士论文
[1]从铟铁酸锌中用机械活化方法强化浸出铟、锌的机理研究[D]. 姚金环.广西大学 2013
[2]X型嵌段聚醚的聚集行为及对碳纳米管的分散作用[D]. 刘腾.山东大学 2013
本文编号：3562766
【文章来源】：中国有色金属学报. 2020,30(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
球磨时间对不同金属浸出率的影响
由图3可知，As浸出率随着转速的增加而增加，当球磨机转速从200 r/min增加到600 r/min,As浸出率也从61.9%升高至75.65%。这可能是因为在机械活化过程中，转速增加，研磨介质间的冲击、摩擦等作用增强，颗粒细化，晶体结构被破坏，反应产物的比表面能降低，同时，局域产生的高温促进了As与碱性介质间反应，因而As浸出效率提高。2.1.4 乙醇对烟灰中砷浸出促进作用
烟灰与碱性介质共磨时易团聚(见图4(a))、较难收集，不利于工业应用；而乙醇是一种绿色的极性溶剂，具有极好的分散性能[34-35]。因此，探究了未添加及添加乙醇在碱性介质球磨过程中对烟灰颗粒分散性能及As浸出率的影响，如图4和5所示。可以发现，加入乙醇后烟灰颗粒分散性能较好(见图4(b))，但与未加乙醇时相比，球磨后烟灰中As浸出率由78.52%降至70.22%(见图5中A及B)，这是因为烟灰中砷主要以极性物质氧化物存在，而乙醇属于极性物质，球磨初期乙醇溶液的加入使烟灰颗粒在其表面富集并降低体系表面张力，烟灰颗粒与碱性介质之间传质几率降低，进而影响Na OH与含As物质的结合。为此，进一步探究了乙醇投加时间段对As浸出率影响，即对比了在碱性介质下球磨预处理后期((50±5) min)投加一定量的乙醇研磨(10±5) min后烟灰中As浸出效果(见图5中C)。综上可知，在预处理后期投加乙醇不仅可维持烟灰中砷浸出效果(浸出率为78.92%)，而且可以防止球磨过程中颗粒团聚(见图5中C)。图5 乙醇添加前后As浸出率变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]球磨与助剂强化选择性回收电解锰渣中的锰[J]. 蓝际荣,孙燕,潘滢,李卓蔓,杜冬云. 中国有色金属学报. 2019(08)
[2]超声辅助碱浸铜冶炼烟灰中铜砷分离[J]. 姚瑛瑛,郭莉,胡中求,全瞿,杜冬云. 化工学报. 2018(09)
[3]铜冶炼高砷烟尘浸出特性研究[J]. 刘海浪,和森,宋向荣,罗中秋,夏举佩,周新涛. 安全与环境学报. 2017(03)
[4]机械力活化诱导硫化矿石自燃的热分析动力学[J]. 阳富强,刘广宁,刘晓霞,黄贤煜. 中国有色金属学报. 2016(09)
[5]高砷烟尘氢氧化钠-硫化钠碱性浸出脱砷[J]. 易宇,石靖,田庆华,郭学益. 中国有色金属学报. 2015(03)
[6]炼铜烟灰碱浸脱砷的热力学及动力学[J]. 吴玉林,徐志峰,郝士涛. 有色金属(冶炼部分). 2013(04)
博士论文
[1]从铟铁酸锌中用机械活化方法强化浸出铟、锌的机理研究[D]. 姚金环.广西大学 2013
[2]X型嵌段聚醚的聚集行为及对碳纳米管的分散作用[D]. 刘腾.山东大学 2013
本文编号：3562766
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