四川汉源低品位难选冶铅锌矿中锌的氨浸电积新工艺试验研究

发布时间：2020-05-06 06:55

【摘要】：目前低品位难选冶的铅锌矿采用常规选冶方法难以回收利用其中的锌,基于此,本文提出在氨水体系中直接浸出低品位铅锌矿制取电锌的新工艺研究。以四川汉源低品位铅锌矿为原料,在常温常压密闭的条件下,直接由氨水浸出矿样,氨浸液经过净化除杂后电积锌得到纯度很高的锌板,确定了浸出、净化和电积过程的最佳工艺条件参数。浸出过程以工业氨水(20%)作为浸出剂,使矿样中的锌以锌氨络合物的形式进入溶液,通过研究浸出时间、液固比、振荡强度、温度、矿物粒度对锌浸出率的影响,讨论得出最佳的浸出工艺条件:常温常压密闭条件,液固比为5:1,振荡强度120r/min,浸出时间为18小时,矿样粒度为140~180目,锌的浸出率可达65.66%。实验结果表明:液固比、时间对锌的浸出率影响显著;振荡强度、温度和矿物粒度对锌的浸出率影响不大。为了提高单位体积锌的浓度,还进行了多次循环浸出试验,锌浓度可提高至80.2g/L。净化过程首先采用氧化剂和沉淀剂氧化沉淀除掉As和Sb,然后用锌粉置换法除去Cu、Cd、Co等其他标准电极电位比锌高的重金属离子杂质,最后活性炭吸附腐殖酸类有机物脱色得到澄清的净化液。讨论得出净化工艺条件为:氧化剂H_2O_2(30%)加入量为5mL/L,沉淀剂CaO加入量为0.1g/L,锌粉用量10g/L,活性炭吸附用量为6g/L,As和Sb的含量分别降低至0.1mg/L和0.03mg/L,净化后杂质含量完全满足电解的要求。电积过程选取涂钌钛板作为阳极,纯铝板作为阴极。最佳电解工艺条件:电流密度300A/m~2,外界温度常温条件,异极距3cm,添加剂用量T-A,T-B,T-C分别为0.1g/L、0.1g/L、0.04g/L。在此条件下进行三次综合条件试验,平均槽电压3.1V,平均电流效率为94.49%、平均电能消耗2689 kW?h/t锌,最终得到了表面光亮平整致密的锌板,电锌纯度达99.60%。本文试验研究表明,此新工艺能回收利用锌并且生产出符合工业标准的锌板,这对于处理低品位难选冶多金属矿提供了一个新的思路,并且该工艺具有明显的优势:原料消耗量少,浸出剂可循环利用,常温操作能耗低,密闭条件清洁环保,净化负担轻,工艺流程短,设备投资少。对于类似矿山的锌冶炼工艺具有借鉴意义和现实意义。
【图文】：

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典型湿法炼锌工艺流程主要有焙烧、浸出、净化、电解四个工序，中性浸出渣的处理可以用回转窑烟化法，也可以用高温高酸浸出除铁法。典型湿法炼锌工艺流程图如下图1-3（a、b）（杨声海，，2003）所示。其中，焙烧工序和中性浸渣的高温烟化挥发是火法冶炼的过程，它们也是湿法炼锌中非常重要的工序，因此也包含在湿法炼锌工艺流程中。就目前而言，湿法生产中主要使用a流程，但b流程使用也正迅速增加。

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4Cl体系、(NH4)2SO4体系氨浸电积锌。H4Cl 体系Cl体系包括两种工艺流程CENIM-LNETI工艺和EZINEX工艺。IM-LNETI工艺（Figueiredo et al, 1993, Limpo et al,1993）是葡萄牙的LNETI于1988年研究出来的。该法是利用高浓氯化出硫化矿，主要能浸出有色金属Cu、Ag、Pb、Zn，浸出率高过程pH自然保持在中性范围，Fe和其它杂质如As、Sb、Sn等针铁矿的形式留在浸出渣中，从而获得杂质含量较低的浸出液程反应很复杂，其全过程的总反应是：MeS＋2NH4+＋1/2O2＝Me2+＋NH3＋S0＋H2O MeS＋2O2＝MeSO4反应过程有NH3生成，其与Cu、Zn、Ag、Ni、Co等会形成稳氯化铵可再生循环利用，其工艺流程如图1-4。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF813

【参考文献】