赤铁矿法除铁过程中铁矾的生成与转化

发布时间：2021-05-28 08:03

　　湿法炼锌过程面临的有害铁渣减排及伴生铁资源高效利用已引起行业内高度重视。与黄钾铁矾渣和针铁矿渣相比,赤铁矿渣由于铁含量高,存在极大潜力作为副产品销售给炼钢、水泥制造以及涂料行业,从而实现铁资源化利用。硫含量是影响赤铁矿品质并实现其资源化利用的重要因素之一。本论文以高铁硫酸盐溶液为研究对象,开展了赤铁矿法除铁过程中铁矾的生成与转化研究,主要研究工作及成果如下:（1）在FeS04-Na2S04-H20体系中考察了温度、时间、Na2S04浓度、晶种用量、始酸浓度等因素对赤铁矿法除铁,亚稳态铁物相转变及S吸附转化行为的影响规律。实验结果表明:升高温度、延长反应时间、降低始酸浓度、控制Na2S04浓度不仅有利于提高除铁率,而且能有效抑制铁矾的生成并促使其向赤铁矿转化,减少硫酸根的化学吸附。晶种的加入可有效降低溶液中Fe3+的过饱和度,抑制铁矾的生成,获得表面光滑致密且性质稳定的赤铁矿。在反应温度为180 ℃,反应时间3 h,氧分压0.4 MPa,晶种15 g/L,Na2S04浓度0.15 mol/L的条件下,除铁率达95%以上,渣含铁65.8%,硫、钠含量为1.42%、0.067%,获得了高品质... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 湿法炼锌锌铁分离-常规工艺
    1.2 湿法炼锌锌铁分离-热酸浸出工艺
        1.2.1 黄钾铁矾法
        1.2.2 针铁矿法
        1.2.3 赤铁矿法
    1.3 赤铁矿法除铁原理
        1.3.1 硫酸亚铁的高温氧化水解行为
        1.3.2 赤铁矿法除铁过程的热力学分析
    1.4 研究意义及研究内容
        1.4.1 课题的提出及研究意义
        1.4.2 论文研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 实验设备
    2.3 实验步骤及方法
    2.4 分析与检测
        2.4.1 K_2Cr_2O_7法测铁的原理
        2.4.2 全铁的测定
        2.4.3 亚铁的测定
        2.4.4 硫酸浓度的测定
        2.4.5 除铁率的计算
    2.5 仪器分析原理
        2.5.1 X射线衍射分析
        2.5.2 扫描电镜分析
        2.5.3 粒度分析
第三章 FeSO_4-Na_2SO_4-H_2O体系中赤铁矿沉铁及亚稳态铁矾物相转变研究
    3.1 温度和时间的影响
    3.2 硫酸钠浓度的影响
    3.3 晶种的影响
    3.4 初始酸度的影响
    3.5 沉铁渣的分析检测
        3.5.1 S含量分析
        3.5.2 S的不可逆吸附形态分析
        3.5.3 沉铁渣SEM分析
        3.5.4 赤铁矿粒度分析
    3.6 本章小结
第四章 FeSO_4-Na_2SO_4-ZnSO_4-H_2O体系中赤铁矿沉铁及亚稳态铁矾物相转变研究
    4.1 温度的影响
        4.1.1 温度对除铁率的影响
        4.1.2 温度对体系酸浓度的影响
        4.1.3 沉铁渣成分及物相分析
    4.2 硫酸锌浓度的影响
        4.2.1 硫酸锌浓度对除铁率的影响
        4.2.2 硫酸锌浓度对溶液中铁离子浓度的影响
        4.2.3 沉铁渣成分及物相分析
    4.3 反应时间的影响
        4.3.1 反应时间对渣型的影响
        4.3.2 反应时间对除铁率的影响
        4.3.3 反应时间对产酸量的影响
        4.3.4 沉铁渣的成分分析
    4.4 初始亚铁离子浓度的影响
        4.4.1 初始亚铁离子浓度对除铁率的影响
        4.4.2 溶液中铁离子浓度变化
        4.4.3 溶液中酸的变化
        4.4.4 沉铁渣分析检测
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间的主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]湿法炼锌E.Z.针铁矿法除铁工艺研究[J]. 孙成余,张候文.  中国有色冶金. 2015(06)
[2]高铁闪锌矿赤铁矿法除铁中锌离子和镁离子的影响及存在机理[J]. 杨凡,邓志敢,魏昶,李兴彬,李存兄,邱伟佳,朱如龙.  中国有色金属学报. 2014(11)
[3]当今锌湿法冶金现状及发展趋势[J]. 戴江洪,李建平,陆业大.  中国有色冶金. 2012(04)
[4]锌浸出液三价铁直接水解赤铁矿法除铁的探讨[J]. 岳明,孙宁磊,邹兴,邵建春,刘金山,王魁珽,陆业大.  中国有色冶金. 2012(04)
[5]针铁矿除铁工艺在丹霞冶炼厂的应用实践[J]. 骆昌运.  有色金属工程. 2011(03)
[6]湿法炼锌除铁工艺的现状与展望[J]. 袁芳沁,吴克明,丁倩倩,柯兴.  矿产综合利用. 2011(02)
[7]对湿法炼锌中热酸浸出-黄钾铁矾工艺的探讨[J]. 杨斌.  甘肃冶金. 2010(03)
[8]湿法炼锌渣中回收锌铟的研究[J]. 陶政修,唐耀文.  湖南有色金属. 2006(03)
[9]用针铁矿法从锌焙烧烟尘的热酸浸出液中除铁[J]. 赵永,蒋开喜,王德全,郭亚会.  有色金属(冶炼部分). 2005(05)
[10]我国铅锌冶炼现状与持续发展[J]. 蒋继穆.  中国有色金属学报. 2004(S1)

硕士论文
[1]高铁闪锌矿浸出液赤铁矿法除铁的研究[D]. 杨凡.昆明理工大学 2015
[2]高酸浸出渣硫酸体系赤铁矿法制备高纯氧化铁粉研究[D]. 王涛.中南大学 2012
[3]高铟锌精矿非矾渣提锌铟及除铁新工艺试验研究[D]. 傅永良.中南大学 2010
[4]硫酸锌浸出液针铁矿法除铁研究[D]. 邓永贵.中南大学 2008



本文编号：3207888