含砷烟尘选择性浸出砷及其动力学

发布时间：2021-09-06 03:37

　　采用氢氧化钠-硫磺从含砷烟尘中选择性浸出砷,研究了浸出过程的工艺条件和动力学。结果表明:在氢氧化钠浓度3.0 mol/L、硫磺用量0.075 g/g、液固比6∶1、浸出温度95℃、浸出时间2.0 h、搅拌速度400 r/min条件下,砷、锑、铅和锌浸出率分别为99.27%、1.83%、0.20%和0.15%,浸出渣中砷含量为0.08%;砷的浸出过程主要受固膜内扩散控制,浸出反应表观活化能为7.62 kJ/mol。 

【文章来源】：矿冶工程. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

含砷烟尘X射线衍射图谱

取含砷烟尘40 g、硫磺4 g,在浸出温度95 ℃、液固比(氢氧化钠溶液体积与含砷烟尘质量之比)8∶1、浸出时间2 h、搅拌速度400 r/min条件下,考察了氢氧化钠浓度对砷、铅、锑和锌浸出率的影响,结果如图2所示。从图2可知,砷浸出率随着氢氧化钠浓度增加先增加后趋于稳定。在实验范围内,铅几乎没有被浸出。随着氢氧化钠浓度增加,三氧化二锑与氢氧化钠反应生成可溶于水的亚锑酸钠导致锑浸出率增加;而当氢氧化钠浓度进一步增加时,硫磺作用下亚锑酸钠被氧化成不溶于水的水合锑酸钠导致锑浸出率降低。推测含砷烟尘中锌的反应历程为:锌首先与氢氧化钠反应生成锌酸钠进入溶液,然后与硫磺在热的碱性溶液中发生歧化反应释放的S2-反应生成硫化锌进入渣中[14],而当氢氧化钠浓度进一步增加时,硫化锌与氢氧化钠反应重新进入浸出液,导致锌返溶。综合考虑氢氧化钠用量以及砷、锑、铅、锌浸出率,选择氢氧化钠浓度为3.0 mol/L。

氢氧化钠浓度3.0 mol/L,其他条件不变,硫磺用量对砷、锑、铅和锌浸出率的影响如图3所示。从图3可知,随着硫磺用量增加,铅、锑和锌浸出率逐渐降低,而砷浸出率逐渐增加至99%以上。硫磺在热的氢氧化钠溶液中发生歧化反应释放S2-进入浸出液中,S2-首先与浸出液中铅、锌离子反应生成硫化铅和硫化锌沉淀,当浸出液中铅锌离子沉淀完全后,过量的S2-将与浸出渣中的水合锑酸钠发生反应生成可溶于水的硫代锑酸钠导致锑的返溶。因此,综合考虑,硫磺用量确定为3 g,即相对含砷烟尘,其用量为0.075 g/g。2.3 浸出温度的影响

【参考文献】：
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本文编号：3386665