某新型有机氯化浸出剂性质初步研究及其在含砷金矿中的应用

发布时间：2020-11-04 01:15

　　 氰化法由于其回收率高,适应能力强而被作为一种最常用的金银提取方法。随着易浸矿种减少、人们环保意识增强,氰化法弊端日益显现。世界各地相关领域研究者致力于研发新提金剂和改进提金工艺,以实现更好的浸出效果。本文所采用的浸出剂为课题组专利试剂——有机氯化浸出剂,也称为3YL。经多年研究,我们证明该浸出剂不仅可以弥补氰化法的缺点,而且可以同时浸出铜、铅、锌等伴生元素。然而我们对3YL的基本性质及其浸出原理却知之甚少。基于此,本论文研究3YL的基本性质、浸金动力学,并将该研究结果应用于含砷矿的处理方面。本论文对3YL基本性质的研究主要包括环境因素对3YL溶解度、酸度、解离度及氧化性的影响,3YL溶液中氯的存在形式及含量变化。研究结果表明:(1)3YL溶于水包括一系列复杂反应,生成一定量Cl_2,ClO_2~-和少量ClO_2、Cl O_3~-,同时这些离子团及分子之间会相互转化,呈动态平衡状态;(2)15℃~65℃范围内,3YL在水中的溶解度随温度的升高而增大,酸度随温度的升高呈先增强后减弱的趋势。(3)在盐酸溶液中,盐酸浓度为1 mol/L时,3YL的解离度达到最大,盐酸浓度为10~(-2)mol/L时,溶液中二氧化氯及氯气含量较高,电位达到最大,此时溶液氧化性最强。论文对3YL有机氯化剂浸出纳米金的动力学做了初步探究,得出纳米金的浸出分三阶段进行。在初始反应阶段(0~25s),浸出过程受化学反应控制;在第二反应阶段(25~300s),受多因素混合控制,其机理尚待进一步研究;在第三反应阶段(300s之后),由于反应物浓度降低,粒子间的有效碰撞次数减少,而转化为外扩散控制。针对吉林省某含砷精矿及尾矿,基于课题组已有的焙烧及浸出条件,通过固砷焙烧—酸浸—3YL氯化浸出实验,研究3YL在处理含砷金矿时,各参数对多金属浸出效果的影响,并确定最佳条件。主要研究参数有:固砷剂加入量,硫酸浓度,浸出温度和浸出固液比(W/V)。得出以下结论:(1)金、银的浸出率主要受固砷剂加入量及酸浸温度的影响。固砷剂加入量太大,会导致金、银二次包裹的问题,若酸浸温度太低,酸浸反应不完全,则导致金属浸出率降低。(2)铜的浸出率主要受固砷剂加入量及硫酸浓度的影响。(3)锌的浸出率受固液比影响较大。增加液体体积,会降低矿浆粘度,从而增大各粒子的碰撞频率,提高浸出率。(4)铅的浸出率虽受各因素的制约,总体来讲,其影响不显著,浸出效果较好。考虑到生产成本,各金属的浸出效果,确定了该实验的最佳条件。精矿:固砷剂加入量为矿样质量的2.43%,硫酸酸浸浓度为8%,酸浸温度为80℃,3YL浸出固液比(W/V)为1:4;尾矿:固砷剂加入量为矿样质量的6.71%,硫酸酸浸浓度为8%,酸浸温度为80℃,3YL浸出固液比(W/V)为1:4。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TF831
【部分图文】：

精矿XRD图谱(a)未经处理的精矿，(b)635℃加氢氧化钙焙烧的精矿产物，(c)8%硫酸酸浸后的精矿产物

图 2.2 尾矿 XRD 图谱 (d)未经处理的尾矿，(e)635℃加氢氧化钙焙烧的尾矿产物，(f)8%硫酸酸浸后的尾矿产物由图 2.1 中 a 图、图 2.2 中 d 图可以看出，精矿及尾矿物相组成基本相同，主要有：FeS2（黄铁矿）、SiO2（石英）、Cu2S（辉铜矿）、ZnS（闪锌矿）、CuAsS（硫砷铜矿）、Pb3O4（铅丹）等。砷、硫含量较高，其中砷以 CuAsS、FeAsS4的形式存在，属于典型的含硫、含砷难处理矿石。而金、银由于含量低，衍射强度较低，难以从 XRD 图中识别出对应的衍射峰；从 b 图、e 图中可以看出，经加氢氧化钙高温焙烧处理后，精矿及尾矿中铜、锌、铁的硫化物被氧化为相应的氧化物，矿石中部分 SiO2与 Ca(OH)2发生反应，生成 CaSiO3

YL溶解度与温度的关系
【参考文献】

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本文编号：2869379