含锌粉尘中铁酸锌的分离特性研究

作     者：张帅 

作者单位：华北理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李慧;王峰

授予年度：2020年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

主      题：含锌粉尘 铁酸锌 浸出热力学 浸出动力学 

摘      要：在钢铁生产过程中,产生了大量的含锌粉尘,这些粉尘根据锌含量的不同被分为低锌粉尘、中低锌粉尘、中锌粉尘、中高锌粉尘和高锌粉尘。粉尘中大量的锌元素以铁酸锌的形式存在,目前的处理工艺通常是破坏铁酸锌的结构来回收铁酸锌的锌和铁,能源消耗比较大。而铁酸锌作为一种正尖晶石金属氧化物,在防锈材料、气敏材料、高温煤气脱硫剂及染料废水处理剂等方面有着广泛的应用。通过选取唐山某企业含锌粉尘和邯郸某企业含锌粉尘来作为研究对象,探讨了粉尘中不同元素的含量和物相组成等特征,对两种粉尘进行筛分处理,用磁选的方式对筛分后粉尘中的铁酸锌进行富集。可以得出两种含锌粉尘中锌元素的存在形式为铁酸锌,且通过筛分后铁酸锌集中分布在粒径为48μm以下的含锌粉尘中,当控制磁场强度为120m T的时候,对铁酸锌的富集程度最好。对两种含锌粉尘中的杂质进行浸出,结合热力学分析,探究杂质浸出的最优条件,考察了浸出时间、浸出温度、初始酸浓度、液固比和搅拌速度对杂质浸出的影响,结果表明:在最优工艺条件下进行的酸浸实验中,Ca CO的浸出率为97%,FeO的浸出率为57%,酸浸后唐山某企业含锌粉尘和邯郸某企业含锌粉尘中Zn FeO的质量分数分别为80.28%和84.75%。根据浸出结果对Ca CO和FeO的动力学浸出过程进行分析,两种杂质的浸出过程都属于内扩散控制反应模型。图46幅;表17个;参64篇。