高硅锌精矿焙烧过程及硅的行为

发布时间：2021-09-03 20:06

　　锌精矿中的硅在焙烧条件下,部分转变为可溶硅,在酸性条件下易被浸出,在特定的条件下生成硅溶胶或凝胶,严重影响澄清效果和过滤性能。针对某地高硅锌精矿,研究焙烧工艺参数对可溶硅的影响规律和二氧化硅在焙烧过程中的行为,通过控制合适的焙烧工艺条件,抑制可溶性硅酸盐的产生,为高硅锌精矿焙烧工艺的确定提供依据。 

【文章来源】：有色金属工程. 2020,10(05)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

焙烧温度对脱硫率和可溶硅率的影响

焙烧温度为900℃，针对焙砂进行浸出实验，考察焙砂中可溶硅含量，结果如图2所示。从图2可以看出，焙烧1h时，焙砂硫含量较高，脱硫率94.95%。焙烧2h及以上时，脱硫率变化不大，脱硫率均超过98%。焙烧时间1h时，焙砂中可溶硅比例为2.5%。焙烧时间达到2h及以上时，焙砂中可溶硅比例变化不大。工业生产中，焙烧通常在沸腾炉中进行，停留时间一般为5～6h。2.3 锌精矿粒度的影响

对较优条件下制备所得焙砂进行硅、锌的物相分析，结果分别如图3～4所示。锌焙砂中游离二氧化硅含量4.42%，占比46.43%，硅酸盐中硅含量5.10%、占比53.47%。对比发现，锌精矿经焙烧后，有12.44%的硅从游离态转变为硅酸盐，该部分硅在浸出过程中极易被浸出，为可溶硅。浸出实验中，硅浸出率为14%左右，与物相分析结果一致。锌精矿经焙烧后，绝大部分硫化锌氧化脱硫变成氧化锌，焙砂氧化锌中的锌占比为86.57%，硫化锌中的锌从精矿的92.45%变为0.56%。硅酸锌中的锌占比从锌精矿的0.04%变为10.08%，说明游离态二氧化硅转变为硅酸盐后，绝大部分与锌结合变成硅酸锌，此部分硅极易在浸出中浸出。焙砂中铁酸锌占比2.27%，该物料铁含量较低，与铁结合锌占比较少，对后续提高锌的浸出率有利。对于碱金属氧化物、CaO等碱土金属氧化物，在焙烧条件下，生成硫酸盐的热力学趋势远大于硅酸盐[5]，另外锌精矿中碱金属含量甚微，碱土金属含量也不高，因此在焙烧过程中生成CaO·SiO2这类不溶性硅酸盐的可能性不大。SiO2主要与重金属氧化物形成可溶性硅酸盐，其中约80%生成ZnO·SiO2。

【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆某高硅锌精矿矿石性质及其处理工艺探讨[J]. 沙涛,郑朝振,王志军,刘三平,秦树辰.  矿冶. 2020(02)
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[3]氧化锌矿综合利用现状与展望[J]. 陈爱良,赵中伟,贾希俊,龙双,霍广生,李洪桂.  矿冶工程. 2008(06)
[4]锌精矿制粒沸腾焙烧[J]. 李芳,张建彬,张起梅,刘伟.  有色金属. 2007(01)
[5]高硅氧化锌矿硫酸浸出的工艺及机理研究[J]. 林祚彦,华一新.  有色金属(冶炼部分). 2003(05)
[6]高硅锌精矿的处理方法[J]. 何洪涛.  有色冶炼. 2001(03)
[7]高硅硫化锌精矿氧化焙烧中硅酸锌生成反应的动力学[J]. 刘风林,金作美,王励生.  中国有色金属学报. 2001(03)
[8]锌精矿沸腾焙烧过程中SiO2的行为[J]. 王利君.  矿冶工程. 1995(01)



本文编号：3381778