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硫化锌精矿电催化浸出工艺研究

作　者: 龙小艺
导　师: 许民
学　校: 南昌大学
专　业: 无机化学
关键词: 锌精矿电催化浸出硫磺银回收
分类号: TF813
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 93次
引　用: 2次
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内容摘要

本论文通过全湿法浸出锌精矿的工艺实验研究,成功地实现了锌精矿电催化浸出的各种目标;浸出料液进行净化后可得氯化锌产品;浸出渣中元素硫及渣银可得到高效回收。以低压直流电作为外加能量,使浸出过程中所产生的S^2-、Fe²⁺在阳极进行氧化反应,阴极区H⁺在阴极还原后释放H₂,从而实现电催化浸出锌精矿的氧化还原反应。锌精矿电催化浸出合理工艺条件:搅拌速度控制为400rpm;槽电压2～4V;CaCl₂溶液浓度1.0mol.L^-1;表面活性剂十二烷基苯磺酸钠浓度为0.2g.L^-1左右;浸出时间4h;Fe³⁺浓度为0.20mol.L^-1;选择363K为浸出温度,盐酸溶液浓度为2mol.L^-1。在上述的优化工艺条件下,锌精矿锌浸出率可达96%以上。由于符合当代绿色生产的发展方向,锌精矿电催化浸出工艺方法具有一定的先进性,因此有望成为可实现工业价值的硫化矿高效浸出新方法。

全文目录

第一章文献  9-23
  1.1 前言  9-10
  1.2 相关文摘  10-11
    1.2.1 锌资源情况  10
    1.2.2 主要应用领域  10
    1.2.3 矿物性质  10-11
  1.3 浸出方法  11-19
    1.3.1 酸法浸出  11-16
      1.3.1.1 常压硫酸浸出法  11-14
      1.3.1.2 常压盐酸浸出法  14-15
      1.3.1.3 加压酸浸法  15-16
      1.3.1.4 焙烧-酸浸法  16
    1.3.2 碱性浸出  16-17
    1.3.3 细菌浸出  17-18
    1.3.4 矿浆电解法  18-19
      1.3.4.1 基本原理  19
      1.3.4.2 主要优缺点  19
      1.3.4.3 不生成硫膜的原因  19
  1.4 浸出液的净化除铁方法  19-21
  1.5 除氟、氯及重金属离子方法  21
  1.6 文献小结及实验构想  21-22
  1.7 本论文的工作目标和研究意义  22-23
第二章硫化锌精矿浸出实验  23-44
  2.1 前言  23-24
  2.2 锌精矿浸出工艺原理分析  24-30
    2.2.1 锌精矿浸出热力学分析  24-27
      2.2.1.1 浸出反应△G值分析  24
      2.2.1.2 E-pH计算式及E-pH图分析  24-27
      2.2.1.3 热力学分析结论  27
    2.2.2 锌精矿浸出动力学分析  27-30
      2.2.2.1 动力学理论分析  27-28
      2.2.2.2 浸出溶解步骤及动力学方程  28-29
      2.2.2.3 浸出反应表观活化能的测定  29-30
  2.3 实验部分  30-42
    2.3.1 实验原料  30-31
    2.3.2 实验装置  31
    2.3.3 推荐工艺主要流程示意图  31-32
    2.3.4 主要试剂及仪器  32-33
    2.3.5 实验方法  33
    2.3.6 电极反应及相关实验  33-42
      2.3.6.1 阳极反应  33
      2.3.6.2 阴极反应  33
      2.3.6.3 浸出反应原理  33-34
      2.3.6.4 初步浸出实验  34
      2.3.6.5 正交L9(3~4)浸出实验  34-36
      2.3.6.6 验证性实验结果  36
      2.3.6.7 单因素实验  36-40
      2.3.6.8 SEM形貌分析  40-42
  2.4 结果与讨论  42-44
第三章浸出液净化实验  44-50
  3.1 浸出液初步处理过程  44
  3.2 锌浸出液的除铁过程  44-47
    3.2.1 除铁初步实验  44
    3.2.2 实验方法  44-45
    3.2.3 实验试剂及仪器  45
    3.2.4 实验结果与讨论  45-47
      3.2.4.1 温度对过氢化氢除铁过程的影响  45
      3.2.4.2 酸度对过氢化氢除铁过程的影响  45-46
      3.2.4.3 反应时间对过氢化氢除铁过程的影响  46
      3.2.4.4 过氢化氢浓度对除铁过程的影响  46-47
    3.2.5 除铁实验结论  47
  3.3 除重金属离子净化过程  47-50
    3.3.1 回收铜镉的意义  48
    3.3.2 回收铜镉的方法  48
    3.3.3 回收实验  48-50
      3.3.3.1 铜回收方法  48-49
      3.3.3.2 测定方法及结果  49
      3.3.3.3 回收镉  49-50
第四章单质硫的回收  50-56
  4.1 浸出渣的含硫量测定  50-52
    4.1.1 实验原理  50-51
    4.1.2 实验条件  51
    4.1.3 实验方法  51
    4.1.4 实验结果  51-52
  4.2 浸渣硫磺分离实验  52-56
    4.2.1 实验原理  52
    4.2.2 实验试剂  52
    4.2.3 原料及主要仪器  52
    4.2.4 实验方法  52
    4.2.5 多硫化物生成实验结果  52-54
      4.2.5.1 硫化铵浓度及体积量的影响  52-53
      4.2.5.2 反应温度的影响  53
      4.2.5.3 反应时间的影响  53-54
    4.2.6 多硫化物热分解实验  54
    4.2.7 回收硫磺实验小结  54-56
第五章脱硫渣银的回收  56-60
  5.1 实验方法  56
  5.2 考察因素  56-59
    5.2.1 浓度及表面活性剂对银浸取率的影响  57-58
    5.2.2 浸取时间的影响  58
    5.2.3 浸取温度的影响  58-59
  5.3 加入锌粉置换银  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
致谢  65

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