锌氧压酸浸渣赋存特性与浸出毒性评价

发布时间：2021-02-28 12:47

　　锌氧压酸浸渣属于冶炼危废,其安全处置已成为制约锌系统稳定生产的重要因素。为揭示其安全利用的关键技术难题与瓶颈,采用粒度分析仪、X射线荧光分析仪（XRF）、电感耦合原子发射光谱仪（ICPAES）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、高频红外碳硫仪、X射线衍射分析仪（XRD）、矿物解离分析仪（MLA）、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）连用技术、X射线光电子能谱仪（XPS）以及傅里叶红外光谱仪（FTIR）分析研究2种典型锌精矿氧压酸浸渣的粒度分布、化学组成、形貌特征和表面元素化学价态以及分子键结构等矿物学特性。采用热分析仪（TG-DSC）和毒性浸出程序（TCLP）分别考察锌氧压酸浸渣的着火性能和短期环境活性等安全属性。研究结果表明:氧压酸浸渣1多呈球块状,平均粒径为22μm,主要物相为单质硫、闪锌矿、黄铁矿、石膏和石英等,其中单质硫质量分数最高,达52%;氧压酸浸渣2外形不规则,平均粒径为86μm,主要物相为单质硫、纤铁矾、硫酸铁、闪锌矿和石膏等,其中单质硫质量分数为33%。锌氧压酸浸渣热稳定性较差,酸浸渣1的着火温度为214～291°C,酸浸渣2的着火温度为213～240°C;锌氧压酸... 

【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2020,51(12)北大核心

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

高硫渣物理图

图2所示为高硫渣1和2的XRD图谱。由图2可知：高硫渣1中主要物相为单质硫、硫化锌和硫酸钙等；高硫渣2中主要物相为单质硫、硫化锌、铁矾以及石英等。高硫渣更多物相种类及质量分数分析结果如图3所示。由图3(c)可知，高硫渣1主要含有单质硫(S)、闪锌矿(Zn S)、黄铁矿(Fe S2)、石膏(Ca SO4·2H2O)、石英(Si O2)和石英-绢云母-硫等物相，其中单质硫质量分数最多，达52%。元素Fe和Cu分别主要以黄铁矿和黄铜矿(Cu Fe S2)形式存在。由图3(f)可知，高硫渣2主要含有单质硫、纤铁矾Fe(OH)SO4·5H2O、硫酸铁、闪锌矿及石膏等物相，其中单质硫质量分数只有33%；元素Fe主要物相为黄铁矿、磁黄铁矿(Fe1-xS)、纤铁矾和铁的硫酸盐，与高硫渣1中元素Fe的主要赋存物相不同，这是因为在氧压酸浸工艺条件下，铁以二价形态保留于浸出液中，再设置针铁矿中和沉铁工段，因此，高硫渣1中铁主要存在于未反应的黄铁矿中；而高硫渣2中铁以三价形式沉淀于浸出渣中，因此，高硫渣2中铁主要存在于纤铁矾和未反应完的磁黄铁矿等物相中。

高硫渣粒度分布测定结果如图4所示，由图4(a)可见：高硫渣1粒径小于1.665,9.006和22.071μm的颗粒分别占10%,50%和90%；由图4(b)可见：高硫渣2粒径小于34.264,76.930和151.678μm的颗粒分别占10%,50%和90%。高硫渣1和高硫渣2的体积平均粒径分别为22.071μm和85.618μm，高硫渣1的平均粒度小于高硫渣2的平均粒度。图4 高硫渣粒度分布曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]煤燃烧实验中着火点确定方法分析[J]. 潘峰.  化工设计通讯. 2019(12)
[2]锌浸出渣中重金属的环境活性和生态风险评价(英文)[J]. 闵小波,谢先德,柴立元,梁彦杰,李密,柯勇.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(01)
[3]金属硫化物矿物的远红外光谱表征[J]. 刘丽华,张培萍,李献洲.  分析测试技术与仪器. 2006(01)



本文编号：3055872