从含富铟铁酸锌的锌浸渣中微波浸出铟锌的机理及工艺研究

发布时间：2021-04-29 06:37

　　铟作为一种具有独特物理化学性能的稀散金属,在国民经济中的作用和地位非常重要。伴随着市场对铟需求量的剧增及铟矿的过度开采,富铟资源逐步走向枯竭,贫铟资源的开发变得尤为重要。铟一般伴生于锌、锡等有色金属矿中。目前,锌冶炼普遍采用焙烧—浸出—电积的湿法炼锌工艺,在该工艺的高温焙烧工段,锌精矿中所含的铁和锌在高温氧化作用下不可避免地生成铁酸锌（ZnFe2O4）,同时伴生的铟也以置换或填充的形式进入铁酸锌晶格中,形成富铟铁酸锌（IBZF）。富铟铁酸锌类似于铁酸锌,具有完好的正八面体结构,稳定性好,常规酸浸对其溶解无能为力,属难浸的载铟物相。因此,伴生铟的锌矿经湿法炼锌浸出过程产生的锌浸渣,为含富铟铁酸锌的贫铟固体废弃物,属于一类待开发利用的贫铟资源。微波由于具有独特的选择性加热、体积加热等特点,通过分子的高速转动产生内摩擦热,能够使得被加热的分子得到活化,因此在矿物处理方面有着重要的应用,其中微波用于矿物浸出技术是湿法冶金领域很有发展的一项新技术,特别在处理难选、低品位矿物方面有其优越之处。为了从含富铟铁酸锌这一难浸物相的锌浸渣中有效回收铟、锌,克服传统浸出法的诸多缺点,课题利用微波辐射作为酸浸... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 铟的概况
        1.1.1 铟的性质与用途
        1.1.2 铟资源的分布、企业现状及资源回收概况
        1.1.3 铟的提取方法及现状
    1.2 锌冶金及锌浸渣
        1.2.1 锌的性质与使用现状
        1.2.2 锌冶炼方法
        1.2.3 锌浸渣简介
    1.3 锌浸渣中铟、锌的提取回收
        1.3.1 锌浸渣中铟、锌的存在形式及性质
        1.3.2 铁酸锌的溶解研究
    1.4 矿物处理中微波辐射的应用
        1.4.1 微波及微波化学概述
        1.4.2 微波辐射对化学反应的作用机理
        1.4.3 微波加热在矿冶过程中的应用现状
    1.5 研究背景、意义和研究内容
        1.5.1 研究背景及意义
        1.5.2 研究内容
第二章 硫酸溶液、锌浸渣在微波场中温升行为研究
    2.1 硫酸溶液在微波场中的温升行为研究
        2.1.1 实验原料与设备
        2.1.2 实验过程
        2.1.3 结果与讨论
    2.2 锌浸渣在微波场中的温升行为
        2.2.1 实验原料与设备
        2.2.2 实验过程
        2.2.3 实验结果与讨论
    2.3 小结
第三章 富铟铁酸锌的铟、锌微波等温浸出研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 主要试剂
        3.1.2 主要设备和仪器
        3.1.3 富铟铁酸锌制备
        3.1.4 微波酸浸实验
        3.1.5 铟、锌浓度测定及浸出率计算
        3.1.6 富铟铁酸锌样品的分析、表征
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 制备原料的表征分析
        3.2.2 铟、锌微波强化浸出可行性
        3.2.3 等温浸出实验
        3.2.4 等温浸出动力学模型的确定分析及计算
        3.2.5 微波辐射酸浸富铟铁酸锌机理
    3.3 小结
第四章 含富铟铁酸锌的锌浸渣铟、锌微波等温浸出研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 主要试剂与原料
        4.1.2 微波酸浸实验
        4.1.3 铟、锌浓度测定及浸出率计算
        4.1.4 样品的表征分析
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 锌浸渣样品的表征分析
        4.2.2 铟、锌微波强化浸出可行性
        4.2.3 等温浸出实验
        4.2.4 等温浸出动力学模型的确定及计算
    4.3 小结
第五章 含富铟铁酸锌的锌浸渣铟、锌微波非等温浸出研究
    5.1 实验部分
        5.1.1 主要试剂与原料
        5.1.2 微波非等温酸浸实验
        5.1.3 铟、锌浓度测定及浸出率计算
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 非等温浸出实验
        5.2.2 非等温浸出动力学模型分析、推导与计算
    5.3 小结
第六章 含富铟铁酸锌的锌浸渣微波酸浸铟、锌的工艺研究
    6.1 实验部分
        6.1.1 主要试剂与原料
        6.1.2 微波酸浸工艺实验
        6.1.3 铟、锌浓度测定及浸出率计算
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 含富铟铁酸锌的锌浸渣酸浸工艺方案的确定
        6.2.2 搅拌速度的影响
        6.2.3 硫酸初始浓度的影响
        6.2.4 液固比的影响
        6.2.5 浸出温度、浸出时间的影响
    6.3 小结
第七章 结论与展望
参考文献
附录
    附录1 合成富铟铁酸锌酸浸铟、锌的浸出率分析
    附录2 合成富铟铁酸锌样品的含量分析
    附录3 含富铟铁酸锌的锌浸渣铟、锌浸出率分析
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]合成富铟铁酸锌中铟的硫酸浸出行为研究[J]. 张琳叶,莫家梅,黎铉海,刘晓彬,杨景芳,潘柳萍,梁信源,魏光涛.  金属矿山. 2013(11)
[2]中国未来铅锌资源安全形势分析[J]. 代涛,于汶加.  矿业研究与开发. 2013(03)
[3]伊犁盆地某砂岩铀矿的浸出动力学特征[J]. 陈亮,谭凯旋,刘江,谢焱石,黄伟,马强.  金属矿山. 2013(03)
[4]技术创新拓展锌资源[J]. 张博.  中国有色金属. 2012(24)
[5]锌浸渣还原焙烧-磁选回收铁[J]. 王纪明,彭兵,柴立元,李密,彭宁.  中国有色金属学报. 2012(05)
[6]热酸浸出锌浸渣中镓锗的研究[J]. 马喜红,覃文庆,吴雪兰,任浏祎.  矿冶工程. 2012(02)
[7]提高竖罐炼锌工艺蒸锌冶炼回收率的实践[J]. 张杰.  有色矿冶. 2011(06)
[8]氟碳铈矿盐酸浸出过程的动力学(英文)[J]. 边雪,尹少华,罗瑶,吴文远.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(10)
[9]微波选择性加热在矿冶过程中的应用进展[J]. 雷鹰,李雨,彭金辉,张利波,郭胜惠.  材料导报. 2011(15)
[10]我国铅锌冶炼工艺现状及发展[J]. 李若贵.  中国有色冶金. 2010(06)

博士论文
[1]从铟铁酸锌中用机械活化方法强化浸出铟、锌的机理研究[D]. 姚金环.广西大学 2013
[2]石煤型钒矿焙烧—浸出过程的理论研究[D]. 何东升.中南大学 2009
[3]盐酸体系炼锌渣提铟及铁资源有效利用的工艺与理论研究[D]. 陈永明.中南大学 2009
[4]微波强化硅藻土矿提纯机理研究[D]. 谷晋川.四川大学 2003

硕士论文
[1]镉对长周期锌电积影响的试验研究[D]. 胡东风.昆明理工大学 2008
[2]锌粉和纳米氧化锌的制备[D]. 丁德玲.北京化工大学 2006



本文编号：3167039