锌窑渣选冶联合综合回收有价金属工艺研究

发布时间：2020-05-26 11:36

【摘要】：近年来,随着经济的快速发展,我国有色金属产量和消费量屡创新高,随之产生的是冶炼废渣处理问题日益严重,锌窑渣作为锌冶炼工艺流程产出的废弃渣之一,渣中含有价金属成分较多,但其资源化利用一直是个大难题。本论文以云南省某锌厂提供的锌窑渣为研究对象进行了有价金属综合回收工艺研究。采用现代分析手段(XRD、XRF、SEM、ICP等)分析了原料的元素组成、物相组成、赋存状态等,在分析基础上重点回收其中碳、铁、铜、锌、铟等,并对此进行了选冶工艺实验验证综合回收有价金属铟、铜、锌的可能性,包括碳浮选、磁选、浸出实验研究。结果表明:(1)该锌窑渣外观呈红褐色,硬度高,矿物组成复杂,占最大成分的是铁化合物,元素含量36.21%,物相组成为四氧化三铁、单质铁、氧化铁及硫化铁,其它有价元素铜含量1.02%,锌含量2.24%,铟含量94.78g/t,银含量46.64g/t,物相皆以硫化相为主。(2)简单碳浮选和磁选探索性实验结果皆不好,有价金属成分铟、铜、锌等分布不均,不利于本课题研究目的。(3)窑渣一段常压氧化浸出工艺实验,考查了氧化剂浓度、硫酸浓度、反应温度等因素对各元素浸出率的影响。确定最佳工艺条件为:氧化剂H_2O_2添加量0.6m L·g~(-1)、硫酸浓度3mol·L~(-1)、反应温度80℃、反应时间2h、液固比6:1。此条件下。铟浸出率93.92%,铜浸出率89.84%,锌浸出率66.49%。在此基础上,采用响应曲面法对铟浸出率进行优化设计,模型拟合度较好,优化后工艺参数:氧化剂H_2O_2添加量0.6m L·g~(-1),硫酸浓度2.92mol·L~(-1),反应温度80.51℃、反应时间2.2h,液固比6:1。在此条件下,铟浸出率91.57%。(4)窑渣一段氧压浸出工艺实验,考查了粒度、硫酸浓度、浸出温度等因素对各元素浸出率的影响。确定最佳工艺条件为:粒度75%-0.048mm、液固比7:1、硫酸浓度2mol·L~(-1)、浸出温度160℃、反应时间1.5h、氧分压1.0MPa、木质素磺酸钠添加量1%。此条件下,铟浸出率93.85%、铜浸出率93.98%、锌浸出率91.11%。在此基础上,进行了公斤级扩大实验研究,实验效果较为良好,获得的浸出率结果,铟浸出率90.41%、铜浸出率91.83%、锌浸出率89.57%,与小型实验结果较吻合。
【图文】：

固体废物,产生量,种类,冶炼废渣

主要组成种类包括尾矿、粉煤灰、煤矸石、冶炼废渣及炉渣等，各组成种类量占固体废弃物百分比见如图1.1 所示，由图 1.1 可见，有色冶炼行业产出的尾矿与冶炼废渣总量占比 40.9%，快接近固废总量的一半，数量相当庞大。表 1.1“十二五”期间全国固体废物基本情况(万吨)Table1.1 Basic state of national solid waste during the period of "12th Five -Year"(kt)年份产生量综合利用量贮存量处置量丢弃量2011 322772 195125 60424 70465 4332012 329044 202462 59786 70745 1442013 327702 205916 42634 80970 1292014 325620 204330 45033 80388 592015 327079 198807 58365 73034 56图 1.1 固体废物产生量种类对比Fig.1.1 CoMParison of the types of solid waste production近年来，我国经济快速发展也导致了大量的矿产资源消耗，特别

形貌,窑渣,表观形貌,原矿

第二章实验原料、设备及理论基础第二章实验原料、设备及理论基础2.1 实验原料2.1.1 原料的化学成分分析本论文研究对象锌挥发窑渣原料来自于云南省某锌冶炼厂，其未破碎前表观形貌如图 2.1 所示。由图 2.1 可见，，该窑渣原矿形貌大颗粒较多，颜色呈红褐色形状不规则，硬度较大。原矿经破碎、磨矿、过筛后获得粒径小于 0.074mm 的窑渣粉末，见图 2.2 所示。窑渣粉末再在 80℃温度干燥箱中保温 24 小时后四分法制样进行多元素化学成分分析，结果见表 2.1 所示。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X758

【参考文献】