硫化锑精矿还原固硫焙烧清洁提取工艺研究
发布时间：2021-05-09 21:38
金属锑是重要的战略资源,全世界60%的锑资源集中在中国,目前主要采用火法工艺提取,存在流程长、能耗高和低浓度SO2污染问题。而湿法工艺又存在废水量大、提取效率低和设备腐蚀等问题,急需开发绿色、经济的锑冶炼方法。因而本文提出基于还原固硫焙烧的硫化锑精矿提取新工艺。以ZnO为固硫剂、碳粉为还原剂,经低温焙烧直接得到金属锑,后续通过选矿方法分离锑。新工艺具有低碳、固硫、经济的优势。首先对Sb2S3-ZnO-C体系进行了热力学分析,Sb-S-O和Sb-Zn-S-O体系的优势区图表明,Sb2S3可以直接转化为金属锑,且随着温度升高,Sb和Zn20S的共存稳定区对氧分压和硫分压的要求降低,易于实现控制。对体系中可能发生反应的ΔGTθ计算结果表明,Sb2S3、ZnO与C之间的还原固硫反应在500-1000℃的温度范围内其ΔGTθ均小于零,说明Sb2
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 概述
1.2.1 锑及其化合物的物化性质
1.2.2 锑及其化合物的用途
1.2.3 锑的矿物资源及分布
1.3 锑的冶炼方法
1.3.1 火法炼锑工艺
1.3.2 湿法炼锑工艺
1.4 本研究课题的意义和内容
1.4.1 本课题的意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料与仪器设备
2.1.1 实验药品及耗材
2.1.2 实验仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 焙烧实验方法
2.2.2 动力学分析方法
2.2.3 选矿分离方法
2.2.4 分析方法
第三章 焙烧过程热力学研究
3.1 优势区域分析
3.2 吉布斯自由能计算
3.2.1 Sb_2S_3-ZnO体系
3.2.2 Sb_2S_3-ZnO-C体系
3.3 平衡模拟计算
3.3.1 温度对反应平衡的影响
3.3.2 ZnO量对反应平衡的影响
3.3.3 碳粉量对反应平衡的影响
3.4 本章小结
第四章 焙烧过程动力学研究
4.1 计算方法
4.2 Sb_2S_3-ZnO体系动力学
4.2.1 Sb_2S_3-ZnO热重分析
4.2.2 Sb_2S_3-ZnO体系动力学
4.3 Sb_2S_3-ZnO-C体系动力学
4.3.1 Sb_2S_3-ZnO-C热重分析
4.3.2 Sb_2S_3-ZnO-C体系动力学
4.4 本章小结
第五章 硫化锑还原固硫焙烧焙烧过程分析
5.1 硫化锑还原固硫焙烧反应机理研究
5.2 硫化锑还原固硫焙烧工艺条件优化
5.2.1 温度对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.2 碳粉粒度对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.3 氧化锌量对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.4 焙烧时间对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.5 降温速度对硫化锑还原焙烧产物形貌的影响
5.3 硫化锑还原固硫焙烧-选别分离验证实验
5.3.1 硫化锑精矿还原固硫焙烧扩大实验
5.3.2 金锑矿还原固硫焙烧产物选矿试验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe/SiO2和CaO/SiO2质量比对脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼过程合金直收率及渣中金属含量的影响（英文）[J]. 张忠堂,戴曦. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2020(02)
[2]有色金属的绿色环保冶金方法[J]. 刘乐乐. 世界有色金属. 2019(19)
[3]论冶金企业与环境的和谐发展[J]. 贺启航. 中国金属通报. 2019(11)
[4]中国锑铋冶金现状及进展[J]. 王成彦,邵爽,马保中,李祥,陈永强,邢鹏. 有色金属(冶炼部分). 2019(08)
[5]辉锑矿富氧熔池熔炼的工艺研究[J]. 张家靓,杨旭,邓卫华,陈永强,王成彦. 有色金属(冶炼部分). 2019(03)
[6]保护我国优势资源锑的方法探析[J]. 陈鹏,郭红. 中国金属通报. 2018(06)
[7]脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼过程的Fe元素行为[J]. 陈敏,戴曦,张忠堂,陈晓晨. 中国有色金属学报. 2018(06)
[8]浅析我国锑业的发展方向[J]. 赵工业. 中国金属通报. 2018(05)
[9]富氧侧吹熔池熔炼处理低品位含铅物料问题分析及措施[J]. 欧志光. 湖南有色金属. 2017(06)
[10]从铜阳极泥分锑富集物中浸出锑的机理研究[J]. 廖春发,曾颜亮,金军,姜平国,赖建林. 有色金属工程. 2017(06)
博士论文
[1]复杂锑铅矿矿浆电解工艺及理论研究[D]. 王成彦.昆明理工大学 2002
硕士论文
[1]资源枯竭城市地质环境代价初步核算及转型路径研究[D]. 李华.中国地质大学(北京) 2016
[2]脆硫铅锑精矿真空蒸馏的实验研究[D]. 王威.昆明理工大学 2015
[3]辉锑矿富氧挥发熔池熔炼工艺及渣型研究[D]. 周康洁.中南大学 2014
[4]铋精矿富氧熔池熔炼的工艺及基础研究[D]. 李俊.中南大学 2013
[5]辉锑矿Na2CO3-KCl熔盐体系低温固硫清洁炼锑新工艺研究[D]. 刘小文.中南大学 2012
[6]金锑矿Na2CO3-NaCl低温熔盐体系一步炼锑新工艺研究[D]. 叶龙刚.中南大学 2012
[7]硫化锑精矿湿法清洁冶金新工艺研究[D]. 高亮.中南大学 2011
[8]方铅矿及脆硫铅锑矿的浸出新工艺研究[D]. 王俊中.昆明理工大学 2001
本文编号：3178068
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 概述
1.2.1 锑及其化合物的物化性质
1.2.2 锑及其化合物的用途
1.2.3 锑的矿物资源及分布
1.3 锑的冶炼方法
1.3.1 火法炼锑工艺
1.3.2 湿法炼锑工艺
1.4 本研究课题的意义和内容
1.4.1 本课题的意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验材料与方法
2.1 实验材料与仪器设备
2.1.1 实验药品及耗材
2.1.2 实验仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 焙烧实验方法
2.2.2 动力学分析方法
2.2.3 选矿分离方法
2.2.4 分析方法
第三章 焙烧过程热力学研究
3.1 优势区域分析
3.2 吉布斯自由能计算
3.2.1 Sb_2S_3-ZnO体系
3.2.2 Sb_2S_3-ZnO-C体系
3.3 平衡模拟计算
3.3.1 温度对反应平衡的影响
3.3.2 ZnO量对反应平衡的影响
3.3.3 碳粉量对反应平衡的影响
3.4 本章小结
第四章 焙烧过程动力学研究
4.1 计算方法
4.2 Sb_2S_3-ZnO体系动力学
4.2.1 Sb_2S_3-ZnO热重分析
4.2.2 Sb_2S_3-ZnO体系动力学
4.3 Sb_2S_3-ZnO-C体系动力学
4.3.1 Sb_2S_3-ZnO-C热重分析
4.3.2 Sb_2S_3-ZnO-C体系动力学
4.4 本章小结
第五章 硫化锑还原固硫焙烧焙烧过程分析
5.1 硫化锑还原固硫焙烧反应机理研究
5.2 硫化锑还原固硫焙烧工艺条件优化
5.2.1 温度对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.2 碳粉粒度对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.3 氧化锌量对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.4 焙烧时间对硫化锑还原固硫焙烧的影响
5.2.5 降温速度对硫化锑还原焙烧产物形貌的影响
5.3 硫化锑还原固硫焙烧-选别分离验证实验
5.3.1 硫化锑精矿还原固硫焙烧扩大实验
5.3.2 金锑矿还原固硫焙烧产物选矿试验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe/SiO2和CaO/SiO2质量比对脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼过程合金直收率及渣中金属含量的影响（英文）[J]. 张忠堂,戴曦. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2020(02)
[2]有色金属的绿色环保冶金方法[J]. 刘乐乐. 世界有色金属. 2019(19)
[3]论冶金企业与环境的和谐发展[J]. 贺启航. 中国金属通报. 2019(11)
[4]中国锑铋冶金现状及进展[J]. 王成彦,邵爽,马保中,李祥,陈永强,邢鹏. 有色金属(冶炼部分). 2019(08)
[5]辉锑矿富氧熔池熔炼的工艺研究[J]. 张家靓,杨旭,邓卫华,陈永强,王成彦. 有色金属(冶炼部分). 2019(03)
[6]保护我国优势资源锑的方法探析[J]. 陈鹏,郭红. 中国金属通报. 2018(06)
[7]脆硫铅锑精矿富氧直接熔炼过程的Fe元素行为[J]. 陈敏,戴曦,张忠堂,陈晓晨. 中国有色金属学报. 2018(06)
[8]浅析我国锑业的发展方向[J]. 赵工业. 中国金属通报. 2018(05)
[9]富氧侧吹熔池熔炼处理低品位含铅物料问题分析及措施[J]. 欧志光. 湖南有色金属. 2017(06)
[10]从铜阳极泥分锑富集物中浸出锑的机理研究[J]. 廖春发,曾颜亮,金军,姜平国,赖建林. 有色金属工程. 2017(06)
博士论文
[1]复杂锑铅矿矿浆电解工艺及理论研究[D]. 王成彦.昆明理工大学 2002
硕士论文
[1]资源枯竭城市地质环境代价初步核算及转型路径研究[D]. 李华.中国地质大学(北京) 2016
[2]脆硫铅锑精矿真空蒸馏的实验研究[D]. 王威.昆明理工大学 2015
[3]辉锑矿富氧挥发熔池熔炼工艺及渣型研究[D]. 周康洁.中南大学 2014
[4]铋精矿富氧熔池熔炼的工艺及基础研究[D]. 李俊.中南大学 2013
[5]辉锑矿Na2CO3-KCl熔盐体系低温固硫清洁炼锑新工艺研究[D]. 刘小文.中南大学 2012
[6]金锑矿Na2CO3-NaCl低温熔盐体系一步炼锑新工艺研究[D]. 叶龙刚.中南大学 2012
[7]硫化锑精矿湿法清洁冶金新工艺研究[D]. 高亮.中南大学 2011
[8]方铅矿及脆硫铅锑矿的浸出新工艺研究[D]. 王俊中.昆明理工大学 2001
本文编号：3178068
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3178068.html
