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氧化锌矿的浸出方法有哪些(氧压浸出处理锌氧化矿)

氧化锌矿的浸出方法有哪些(氧压浸出处理锌氧化矿) 氧化锌矿的碱浸出试验

随着社会的快速发展,对锌的需求越来越大,而国内外锌资源日益紧张,高品位硫化锌矿资源日益枯竭。因此,有必要开发处理低品位硫化锌矿、氧化锌矿和复杂混合锌渣等二次资源。对于高品位氧化锌矿,国内外多采用酸浸法,而对于低品位氧化锌矿,由于碱性脉石(CaO、MgO等)含量较高。),浸出时酸耗高,设备易腐蚀。同时Si、Fe等杂质元素易浸出,中和过程中易形成胶体,影响浸出液过滤及后续工序。

氧化锌矿是锌矿中的一种次生矿石,其主要矿石成分为菱锌矿(ZnCO3)、硅酸锌(Zn2SiO4)和异极矿(Zn4 (Si2O7) (OH2) H2O)。这种矿石含有大量杂质,如硅、铁、钙、镁、铅、镉和铜。氧化锌矿矿物相复杂,分选困难。浮选药剂的选择和矿物表面的改性是难点。直接熔炼成本高,锌回收率低。氧化锌矿碱浸的主要优点是设备不易腐蚀,固液分离方便,浸出液易于净化,原料适应性广,工艺流程短,产品品种多样,成本低,操作简单,环境污染小,部分原料可回收利用。是目前研究较多、较有前景的氧化锌矿处理方法。

针对贵州某氧化锌矿,根据前人对氧化锌矿铵盐浸出动力学、Zn-NH3-NH4Cl-H2O体系生产金属锌和碱浸电解生产金属锌粉的研究成果,采用NH3-NH4Cl-H2O体系对氧化锌矿进行了碱浸研究,确定了影响锌浸出率的主要因素。

一、碱浸原理

氧化锌矿石的碱浸主要如下进行:

在室温下,锌在氯化铵溶液中的溶解度很低是因为氯化锌与氨分子反应生成氯化铵锌络合物沉淀,但随着温度的升高,锌的溶解度急剧增加。利用这一原理,氧化锌矿石中的锌可以被浸出。矿石中的杂质元素Cu、Cd、Pb、As也有类似的反应,进入液相体系,但由于含量较低,用锌粉置换就能完全提纯。铁、硅等杂质。高含量的,保留在固体炉渣中,因为它们难以被浸出。

二、测试部分

(1)测试矿石样品

试样取自贵州某氧化锌矿,由菱铁矿、异极矿、闪锌矿、黄铁矿、粘土和脉石等组成。主要矿石成分为菱铁矿和异极矿。

将矿样破碎、干燥、研磨至200目以下,占92%以上,在110℃的干燥箱中焙烧3小时,冷却,置于空气体中浸出0.5小时。

(2)测试方法

取一定质量的处理过的矿样于烧杯中,加入适量的水润湿;在另一个烧杯中取一定量的氯化铵,加入氨水,然后加水溶解。将氯化铵+氨水溶液按一定的液固体积质量比倒入装有矿物样品的烧杯中,调节水浴温度和搅拌速度,在恒温和机械搅拌的条件下进行一定时间的浸出。浸出后过滤洗涤滤渣,分析滤液和滤渣中的锌含量。

浸出过程中要控制pH值,碱度不能太高。总氨浓度7.0mol/L,溶液体积1500mL,矿样质量100g,200目以下矿样占92%以上。

(3)测试设备

实验在1000 mL三角烧瓶中进行,用HK2A超恒温水浴(△ t = 0.1℃)加热,带有机械搅拌装置。

三。测试结果和讨论

(一)搅拌速度对锌浸出率的影响

控制其他条件不变,调整搅拌速度,考察搅拌速度对锌浸出率的影响。测试结果如图1所示。

图1搅拌速度对锌浸出率的影响

图1表明,当搅拌速度为100 ~ 200 r/min时,锌浸出率随搅拌速度的增加而增加。当搅拌速度超过200r/min时,锌的浸出率仅略有增加。综合考虑后,确定搅拌速度为300转/分钟。

(2)浸出温度对锌浸出率的影响

温度对锌浸出率影响的实验结果如图2所示,搅拌速度为300 r/min,液固体积质量比为15∶1,浸出时间为90min,其他条件不变。

图2进出口温度对锌浸出率的影响

图2显示温度对锌浸出率有明显影响;随着浸出温度的升高,锌浸出率增加;当温度高于60℃时,浸出率的增长明显减缓。当温度高于70℃时,氨在浸出过程中的挥发加剧,因此浸出温度在70℃左右较为合适。

(3)总氨浓度对锌浸出率的影响

总氨浓度对锌浸出率影响的实验结果如图3所示,搅拌速度300 r/min,浸出温度70℃,液固体积质量比15∶1,浸出时间90 min。

图3总氨浓度对锌浸出率的影响

图3表明,锌的浸出率随着总氨浓度的增加而增加,当总氨浓度大于6mol/L时影响不大,当总氨浓度过高时,冷却时易析出NH4Cl晶体。因此,总氨浓度应为7.0摩尔/升

(4)浸出时间对锌浸出率的影响

搅拌速度为300 r/min,浸出温度为70℃,总氨浓度为7.0mol/L,液固体积质量比为15∶1。浸出时间对锌浸出率影响的实验结果见图4。

图4浸出时间对锌浸出率的影响

图4显示锌的浸出率随着浸出时间的延长而增加,90min后锌的浸出率没有明显变化。最佳浸出时间为90分钟,

(5)液固体积质量比对锌浸出率的影响

搅拌速度300 r/rnin,浸出温度70℃,总氨浓度7.0mol/L,浸出时间90min,液固体积质量比对锌浸出率影响的实验结果见图5。

图5液固体积质量比对锌浸出率的影响

图5显示锌浸出率随着液固体积质量比的增加而增加,液固体积质量比达到15∶1后,进一步增加对浸出率影响不大。同时,如果液固体积质量比过大,会增加试剂的浪费,溶液的后处理也更加困难,所以15∶1比较合适。

(6)综合条件测试

根据上述条件的试验结果,选择最佳浸出条件进行综合试验:200目以下矿样占92%以上,搅拌速度300r/min,浸出温度70℃,总氨浓度7.0mol/L,浸出时间90min,液固体积质量比15∶1,矿样质量10g,浸出结果见表1。

表1浸出液元素和质量浓度g/L

7.31

0.36

0.0073

0.16

从表1可以看出,浸出液中含有少量杂质元素,用锌粉置换后可以得到pH=7.0的较纯的浸出液。浸出渣中残留大量铁、硅等有害杂质,少量铜、镉等有价金属可综合回收。

四。结论

对低品位氧化锌矿的碱法浸出进行了研究,确定了最佳浸出条件:浸出体系为NH 3H3C I-H2O,搅拌速度为300 r/min,矿样200目以下占92%以上,浸出温度为70℃,总氨浓度为7.0mol/L,浸出时间为90min,液固体积质量比为15∶1。在最佳条件下,锌的浸出率可达92.3%。浸出过程中,大量的铁、硅等脉石成分残留在渣中。浸出液净化后可直接电解锌,特别是生产高附加值的金属锌粉。在净化浸出液的同时,回收了铜、镉等重金属离子,有利于矿产资源的综合利用,为环境友好创造了条件。

 

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