冶锌中浸渣有价金属回收及利用

发布时间：2017-08-16 04:08

  本文关键词：冶锌中浸渣有价金属回收及利用

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【摘要】：冶锌中浸渣是工业排放量最大,二次资源利用率低的工业废渣,带来了环境污染问题和严重的安全隐患。从冶锌工业废渣中回收铅、锌、镉等元素并进行综合利用,具有很好的经济效益和社会效益。本文针对湘西冶锌工业废渣中冶锌中浸渣,主要包括四部分内容:(1)氯盐浸出实验研究:实验研究了浸出温度、盐酸浓度、浸出时间、氯化钠浓度、液固比和废渣粒度对浸出率的影响,获得了较佳的实验条件。浸出温度为60℃、盐酸浓度1.5mol/L、浸出时间120min、NaCl浓度为300g/L、液固比为15mL/g、矿渣粒度为160目,铅的浸出率可达94.8%,锌的浸出率可达81.2%,镉的浸出率可达95.3%。正交实验结果显示:影响铅的浸出率主次顺序为NaCl浓度液固比盐酸浓度温度时间。(2)矿浆电解回收铅的工艺研究:通过探讨电解温度、电解时间、阴极板电流密度、氯化钙浓度、氯化铁浓度和搅拌速率对电解铅效果的影响,得出了适宜的实验条件:电解温度60℃、电解时间30min、阴极板电流密度150A/m2、CaCl2浓度10g/L、搅拌速率400r/min、明胶浓度0.2g/L,海绵铅的纯度为91.0%、回收率达70.5%、槽电压为1.80V、电流效率为53.1%。(3)电解后溶液回收铁、锌、镉的研究:碱液调溶液pH值,先回收铁,再用锌粉置换出镉,最后煅烧出氧化锌产品。通过实验研究和分析,优化回收工艺参数,得到铁红产品回收率为80.6%,含Fe2O3 95.8%,主含量达到国家标准GB1863-89,得到氧化锌回收率为70.6%,纯度为96.3%,主含量达到行业标准HGT2572-2006。化学沉淀法得到的MgO回收率为86.2%,纯度为93.5%。其纯度超过93%,主含量达到工业活性氧化镁一等品标准HGT2572-94。(4)废渣浸出毒性实验研究:冶锌中浸渣和矿浆电解后余渣按《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5058.3-2007)进行浸出毒性分析,结果显示原料和余渣浸出液中镉含量分别为9.83mg/L和7.35mg/L,均超出标准限值1mg/L。为了降低矿浆电解后余渣的毒性,采用机械球磨工艺固定余渣中的镉,在添加7%的零价铁粉、球料比为25:1、球磨时间为150min、液固比为1.5:1的工艺条件下,余渣浸出液中镉浓度为3.82mg/L。虽然浸出毒性实验显示镉仍然超出国家标准,但浸出毒性已经明显降低。
【关键词】：冶锌中浸渣 氯盐浸出 矿浆电解 有价金属 浸出毒性
【学位授予单位】：吉首大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X758
【目录】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 绪论14-23
• 1.1 冶锌中浸渣的来源及利用现状14
• 1.2 冶锌废渣的处理方法14-17
• 1.2.1 焙烧法15
• 1.2.2 蒸馏法15-16
• 1.2.3 浸出法16-17
• 1.2.4 还原熔炼法17
• 1.2.5 硫化浮选法17
• 1.3 工业废渣中铅、锌、镉的回收方法17-20
• 1.3.1 工业废渣中回收铅18-19
• 1.3.2 工业废渣中回收锌19
• 1.3.3 废渣中回收镉19-20
• 1.4 冶锌中浸渣的危害20-21
• 1.4.1 环境危害20-21
• 1.4.2 资源浪费21
• 1.5 本研究的目的、意义及内容21-23
• 1.5.1 研究目的21
• 1.5.2 研究意义21-22
• 1.5.3 研究内容22-23
• 第2章 实验原料及实验方法23-27
• 2.1 实验原料23
• 2.2 实验药品和实验仪器23-24
• 2.2.1 实验药品23-24
• 2.2.2 实验仪器24
• 2.3 分析方法24-26
• 2.3.1 物相分析24-25
• 2.3.2 X荧光分析25
• 2.3.3 化学分析方法25-26
• 2.4 实验方法26-27
• 2.4.1 浸出实验26
• 2.4.2 电解实验26
• 2.4.3 锌的回收实验26
• 2.4.4 浸出毒性实验26-27
• 第3章 冶锌中浸渣氯盐浸出工艺的研究27-37
• 3.1 氯盐浸出实验原理27-28
• 3.2 实验步骤28
• 3.3 氯盐浸出的单因素优选实验28-34
• 3.3.1 浸出时间对铅、锌、镉浸取率的影响28-29
• 3.3.2 盐酸浓度对铅、锌、镉浸取率的影响29
• 3.3.3 浸出温度对铅、锌、镉浸出率的影响29-30
• 3.3.4 NaCl浓度对铅、锌、镉浸出率的影响30-31
• 3.3.5 液固比对铅、锌、镉浸出率的影响31-32
• 3.3.6 矿渣粒度对铅、锌、镉浸出率的影响32-34
• 3.4 氯盐浸出的正交实验34-35
• 3.4.1 正交实验设计34
• 3.4.2 正交实验结果与讨论34-35
• 3.5 扩大综合浸出实验35-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第4章 矿浆电解回收冶锌中浸渣中铅37-48
• 4.1 实验装置37-39
• 4.1.1 电极37-38
• 4.1.2 电解槽38
• 4.1.3 电解装置38-39
• 4.1.4 电解液的配制39
• 4.2 实验方法39
• 4.3 实验结果分析39-40
• 4.4 实验结果与讨论40-47
• 4.4.1 温度对矿浆电解效果的影响40-41
• 4.4.2 时间对矿浆电解效果的影响41
• 4.4.3 电流密度对矿浆电解效果的影响41-42
• 4.4.4 CaCl_2对矿浆电解效果的影响42-43
• 4.4.5 FeCl_3对矿浆电解效果的影响43-44
• 4.4.6 搅拌速率对矿浆电解效果的影响44-45
• 4.4.7 明胶浓度对矿浆电解效果的影响45-46
• 4.4.8 纯PbCl_2电解实验46-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 电解后溶液中铁、锌、镁的回收及镉的分离48-57
• 5.1 实验原理48
• 5.2 实验方法48-49
• 5.3 电解液的组成及计算方法49
• 5.4 电解后溶液回收铁制备铁红49-52
• 5.4.1 pH值对铁沉淀率的影响49-50
• 5.4.2 反应时间对铁沉淀率的影响50-51
• 5.4.3 焙烧温度对氧化铁红品位的影响51
• 5.4.4 焙烧时间对氧化铁红品位的影响51-52
• 5.4.5 产品铁红质量分析52
• 5.5 去铁后溶液除镉回收锌52-55
• 5.5.1 反应时间对除镉的影响52-53
• 5.5.2 反应温度对除镉的影响53-54
• 5.5.3 焙烧温度对氧化锌品位的影响54
• 5.5.4 焙烧时间对氧化锌的品位品位的影响54-55
• 5.5.5 产品氧化锌的质量分析55
• 5.5.6 镁的回收55
• 5.6 化学沉淀法回收铅、铁和锌55-56
• 5.7 本章小结56-57
• 第6章 电解后余渣浸出毒性实验57-64
• 6.1 实验原料57-58
• 6.2 实验原理58
• 6.3 实验设备58
• 6.4 实验方法58
• 6.5 实验结果与讨论58-62
• 6.5.1 不同体系添加剂对废渣中镉浸出毒性的比较58-59
• 6.5.2 零价铁粉用量对镉浸出毒性的影响59-60
• 6.5.3 球料比对镉浸出毒性的影响60-61
• 6.5.4 球磨时间对镉浸出毒性的影响61
• 6.5.5 液固比对镉浸出毒性的影响61-62
• 6.5.6 最优条件下镉浸出毒性的测定62
• 6.6 本章小结62-64
• 第7章 结论64-66
• 结束语66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 作者在学期间取得的学术成果72

【参考文献】

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本文编号：681343