微波—氧化—酸浸工艺脱除硫化铅精矿中的铊

发布时间：2020-04-22 05:23

【摘要】：铊的生理毒性极强,硫化铅精矿等有色金属矿物中含有较高的Tl,通过人为活动和表生作用,矿物中的铊可迁移至环境中,给生态环境造成威胁。本文在大量试验的基础上,探索出一种“微波-氧化-酸浸”新工艺,可以有效地脱除硫化铅精矿中的Tl,能有效地降低硫化铅精矿中Tl的含量,对于从源头控制Tl污染具有积极意义。试验用含铊铅精矿矿样取自湖南宝山有色金属矿业有限公司,该矿样为浮选得到的硫化铅精矿,样品中Tl含量为38.34 g/t。本文采用“微波-氧化-酸浸”工艺脱除硫化铅精矿中的Tl,考查了铅精矿和硫酸溶液在微波加热下升温是否稳定;运用IBMM提取方法对该矿样中的T1赋存状态进行了分析。试验结果表明,Tl主要以可氧化态形式赋存于硫化铅精矿中,对矿样进行氧化预处理有利于Tl的去除;研究了微波加热条件下氧化剂种类和用量对硫化铅精矿中T1去除效果的影响;对微波加热和常规水浴加热进行了比较,考查了搅拌速度、磨矿细度、硫酸用量、液固比、浸出温度等因素对Tl去除效果的影响;运用萃取-反萃取工艺回收浸出液中的铊,考查了萃取剂浓度、萃取时间、萃取相比、萃取温度和反萃取相比对Tl萃取效果的影响。研究结果表明:(1)含Tl硫化铅精矿和硫酸溶液在微波场中升温稳定,不存在过热现象。(2)在微波-氧化-酸浸工艺中,分别以H202、KMn04和NaClO作为氧化剂,试验结果表明,在微波加热条件下,以NaClO作为氧化剂时,相同工艺条件下,Tl的去除率最高。常规水浴加热和微波加热条件下,以NaClO作氧化剂,考查了搅拌速率、磨矿细度、硫酸用量、液固比和浸出温度对硫化铅精矿中Tl去除效果的影响,结果表明,微波加热下Tl去除率更高,Tl的去除率可以达到80%以上,最佳工艺条件为:搅拌速率300 r/min,磨矿细度为-0.074 mm 90%,硫酸用量7%,液固比3:1,浸出温度90 ℃;重复性试验得结果为Tl平均去除率80.98%。采用未反应核收缩模型拟合Tl浸出数据,计算得出微波加热下Tl浸出的活化能为40.92 kJ/mol,常规水浴加热条件下Tl浸出的活化能为18.11 kJ/mol。(3)微波浸出后的浸出液经预处理得到萃原液,对萃原液进行萃取和反萃取试验,考查了萃取剂浓度、萃取时间、萃取相比、萃取温度和反萃取相比对Tl萃取效果的影响,确定了 Tl最佳萃取和反萃取条件:萃取剂浓度25%、萃取相比O/A为3:1、萃取温度30 ℃、萃取时间6 min,反萃取相比O/A为3:1。Tl萃取率达96%以上,反萃取率95%以上。
【图文】：

工艺流程图,氯化浸出,工艺流程图

＿逦烟尘＿逡逑图１－１烧结焙烧－鼓风炉还原熔炼工艺流程图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ邋ｒｏａｓｔｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ邋ｓｍｅｌｔｉｎｇ邋ｉｎ邋ｂｌａｓｔ邋ｆｕｒｎａｃｅ邋Ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑（２）湿法炼铅逡逑传统火法炼铅普遍存在环境污染、硫利用率低、能耗大等问题，近年来开发逡逑的富氧熔炼炼铅工艺解决了邋Ｓ０２烟气制酸问题，基本消除了邋Ｓ０２对环境的污染，逡逑然而，新的炼铅工艺存在着投资大、含铅烟尘污染严重、技术不成熟等问题，使逡逑得湿法炼铅技术受到人们的重视。湿法炼铅是用适当的浸出剂选择性地浸溶含铅逡逑物料中的铅［８１，目前，采用湿法工艺提取铅的方法主要有：碱浸出法、氯化浸出、逡逑氨浸出法及碱式氧化－酸式浸出法等［９１。以硫化铅精矿作为原料提取铅的方法一逡逑般为氯化浸出和氧化法［１（）］。逡逑①氯化浸出逡逑ＦｅＣｌ３浸出硫化铅精矿，当前己有一定的研究。由于Ｆｅ３＋／Ｆｅ２＋电对的电位较逡逑正，，Ｐｂ２＋与ＣＴ形成络合物的稳定性高，使得硫化铅矿物易被ＦｅＣｌ３浸出。ＰｂＣｌ２逡逑在氯盐体系中溶解度较小，李淑梅［１１］等在ＦｅＣｌ３浸出硫化铅精矿时，加入ＮａＣｌ逡逑饱和溶液增加ｃｒ浓度

硫化铅,图谱,金属化合物,脉石矿物

逦Ａｓ逡逑含量逦０．６２逦０．１７逦０．０２逦０．０３逡逑对试样进行Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）邋［６８］，结果如图２－１所示，硫化铅精矿逡逑中主要成分为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿，其他金属化合物衍射强度弱，脉石矿物逡逑为石英和方解石［６９］。逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF812

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