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锌氧压酸浸硫精矿和硫尾矿的矿物学特征与环境活性

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 32-42页

作者：孙朴李兴彬魏昶邓志敢李旻廷罗兴国樊刚昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

采用电感耦合(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)、扫面电镜-能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)及差热差重(TG-DTA)等多种检测方法对锌氧压酸浸硫精矿和硫尾矿的化学组成、粒度分布、物相结构等进行研究,并采用毒性浸出程序(TCLP)法考察其短期环境... 详细信息

采用电感耦合(ICP-OES)、X射线衍射(XRD)、扫面电镜-能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)及差热差重(TG-DTA)等多种检测方法对锌氧压酸浸硫精矿和硫尾矿的化学组成、粒度分布、物相结构等进行研究,并采用毒性浸出程序(TCLP)法考察其短期环境活性。研究结果表明:硫精矿1和硫精矿2主要以球状的单质硫存在,其中,少量硫精矿1以小颗粒的闪锌矿、黄铁矿等附着于块状的铁矾颗粒上,平均粒径为22.1μm;少量硫精矿2以块状的闪锌矿、黄铁矿和小颗粒存在,平均粒径为59.2μm。2种硫精矿在185~340℃时会剧烈燃烧,热稳定性较差。2种硫尾矿主要以块状的铅黄铁矾和黄钠铁矾存在,其中,硫尾矿1平均粒径为21.1μm;硫尾矿2含一定的赤铁矿(16.86%),平均粒径为5.3μm。硫精矿和硫尾矿中锌和镉元素在弱酸条件下不稳定,硫尾矿1中锌和镉的浸出量分别超标1.93倍和2.50倍;硫精矿2的分别超标2.03倍和6.56倍,硫尾矿1的分别超标3.46倍和5.94倍,硫尾矿2的分别超标11.10倍和8.28倍。

关键词：锌氧压酸浸硫精矿硫尾矿微观结构工艺矿物学浸出毒性

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氧化锌烟尘中锗的浸出行为

中国有色金属学报 2024年第3期34卷 934-946页

作者：陆占清邓志敢魏昶戴兴征李兴彬李旻廷樊刚昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093 云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖655011

针对锌浸渣烟化挥发产生的氧化锌烟尘中锗浸出率低、氧化锌烟尘浸出渣中锗含量高的问题,开展了锌浸渣烟化挥发过程不同收尘器收集的氧化锌烟尘中锗的浸出行为研究,分析了锗、铁、硅浸出的相关性,考察了锗的浸出行为、渣中锗的赋存状态,... 详细信息

针对锌浸渣烟化挥发产生的氧化锌烟尘中锗浸出率低、氧化锌烟尘浸出渣中锗含量高的问题,开展了锌浸渣烟化挥发过程不同收尘器收集的氧化锌烟尘中锗的浸出行为研究,分析了锗、铁、硅浸出的相关性,考察了锗的浸出行为、渣中锗的赋存状态,揭示了渣中锗难以被进一步浸出的原因。并在此基础上,对氧化锌烟尘浸出渣进行硫酸浸出分解铁酸盐−盐酸浸出解离硫酸铅−氢氟酸浸出解离硅酸盐的梯级强化浸出。结果表明:混合氧化锌烟尘中锗主要赋存于硅酸盐及固溶体中,尤其是锅炉尘中铁酸盐和硅酸盐较高,制约了锗浸出率的提高;影响锗浸出率的关键因素是氧化锌烟尘中铁、硅含量,渣中不溶锗主要赋存于难溶硅酸盐矿物及固溶体中,提高锗浸出率的关键是硅酸盐的解离;在硫酸体系下,采取高温高酸浸出解离难溶铁酸锌及含硅矿物,控制过程硅的浸出与沉淀,可进一步提高锗的浸出率。

关键词：氧化锌烟尘浸出锗硅酸盐铁

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氧化锌烟尘浸出液中和沉淀—浸出分离富集锗

中南大学学报（自然科学版） 2024年第7期55卷 2478-2489页

作者：甄勇王梓澎邓志敢陆占清魏昶戴兴征李兴彬昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 云南云铜锌业股份有限公司云南昆明650032 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655011

湿法炼锌过程采用单宁沉锗回收锗的工艺,存在单宁消耗量大、单宁价格上涨导致锗回收成本高和单宁带入有机物对湿法炼锌系统产生不利影响等问题,本文以含锗氧化锌烟尘浸出液为原料,利用工业氧化锌烟尘为中和剂,开展中和沉淀—浸出分离富... 详细信息

湿法炼锌过程采用单宁沉锗回收锗的工艺,存在单宁消耗量大、单宁价格上涨导致锗回收成本高和单宁带入有机物对湿法炼锌系统产生不利影响等问题,本文以含锗氧化锌烟尘浸出液为原料,利用工业氧化锌烟尘为中和剂,开展中和沉淀—浸出分离富集锗的工艺研究。研究结果表明:通过两段逆流中和沉淀制备中和锗渣,在一段中和温度为45℃、时间为2.0 h、pH为4.0~4.5,二段中和温度为45℃、时间为1.5 h、通氧速率为60 L/h、pH为5.0~5.2的条件下,所得中和锗渣中锗的质量分数为1.34%,沉锗后液中锗的质量浓度为1.98 mg/L,锗沉淀率达99%以上;在浸出温度为150℃、时间为4.0 h、氧分压为0.7 MPa、终点硫酸质量浓度为30 g/L的条件下,中和锗渣中的锗、铁、砷和硅的浸出率分别为86.54%、23.74%、54.41%和10.53%,氧压浸出液中锗的质量浓度为1.80 g/L;与含锗氧化锌烟尘浸出液相比,氧压浸出液中锗的质量浓度为原液中的9.06倍,锗铁的质量浓度比由0.05提升至1.18、锗砷的质量浓度比由0.34提升至3.11、锗硅的质量浓度比由1.26提升至7.65;在浸出温度为90℃、时间为2.0 h、终点硫酸质量浓度为100 g/L的条件下,氧压浸出渣中的锗浸出率提升至95.31%。

关键词：中和沉淀氧压浸出富集锗分离除杂

转盘萃取塔选择性分离富集铟渣浸出液中的铟试验研究

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湿法冶金 2024年第2期43卷 158-165页

作者：世仙果李兴彬江国豪朱应旭李科张泽林云锡文山锌铟冶炼有限公司云南文山663700 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 重庆市武隆区应急救援指挥中心重庆武隆408599

针对湿法炼锌产出的含铟渣浸出液,采用转盘萃取塔分离溶液中的铟、铁,研究了溶液中铟铁离子萃取效果、金属离子萃取顺序、轻重两相的分离效果及乳化情况。考察了转盘转速、进料流量、P204浓度、溶液酸度、反应温度和相比等因素对分离效... 详细信息

针对湿法炼锌产出的含铟渣浸出液,采用转盘萃取塔分离溶液中的铟、铁,研究了溶液中铟铁离子萃取效果、金属离子萃取顺序、轻重两相的分离效果及乳化情况。考察了转盘转速、进料流量、P204浓度、溶液酸度、反应温度和相比等因素对分离效果的影响。结果表明:在反应温度25℃、重相体积流量7.8 L/h、P204浓度20%、转盘转速360 r/min、溶液酸度60 g/L、相比V_(O)/V_(A)=1/1优化条件下,铟萃取率可达75%,杂质铁萃取率小于5%,轻重两相基本完全分离,并无乳化现象;萃取等温线结果表明,在相比V_(O)/V_(A)=1/1条件下,采用3级逆流萃取可实现完全萃取铟;负载有机相先采用稀硫酸洗涤,再以5 mol/L盐酸作为反萃取剂,在相比V_(O)/V_(A)=1/1条件下反萃取,铟反萃取率超过98%,反萃取液经过置换处理后可返回湿法炼锌流程,有机相可再生使用。

关键词：转盘萃取塔湿法炼锌铟萃取浸出渣选择分离富集

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含砷铜渣中砷的分离与固化

矿冶 2024年第2期33卷 264-270页

作者：陈先友魏昶李兴彬邓志敢云锡文山锌铟冶炼有限公司云南文山663701 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

砷是锌冶炼过程中的有害杂质元素,不仅制约着锌冶炼的顺利和安全生产,同时也影响企业的经济效益。云南某锌冶炼企业采用“SO_(2)还原浸出—铁粉沉铜”工艺处理锌冶炼浸出渣后所得铜砷渣砷含量高,为降低铜砷渣中砷的含量和提高铜渣的计... 详细信息

砷是锌冶炼过程中的有害杂质元素,不仅制约着锌冶炼的顺利和安全生产,同时也影响企业的经济效益。云南某锌冶炼企业采用“SO_(2)还原浸出—铁粉沉铜”工艺处理锌冶炼浸出渣后所得铜砷渣砷含量高,为降低铜砷渣中砷的含量和提高铜渣的计价系数,采用“SO_(2)还原浸出—铁粉沉铜”工艺铁粉沉铜后的溶液为浸出剂,将含砷铜渣与含有一定浓度H_(2)SO_(4)及Fe^(2+)的铁粉沉铜后溶液以一定的液固比混合,用氧压浸出工艺进行处理,开展砷的分离与固化,深入研究关键技术参数对含砷铜渣中铜、砷浸出率,砷固化率以及固砷渣品质的影响规律。结果表明:含砷铜渣在初始硫酸浓度50 g/L、液固比5∶1、氧分压0.4 MPa、反应温度120℃、反应时间3 h的工艺条件下,可实现含砷铜渣中99%以上的铜和砷被浸出;含砷铜渣在铁砷质量比2.0、初始pH值1.0、液固比5∶1、氧分压0.4 MPa、反应温度120℃、反应时间3 h的固砷工艺条件下进行固砷处理,有价金属损失小,砷以稳定的臭葱石晶体固化,砷固化率98.23%,且臭葱石晶体结构良好、晶粒清晰、表面光滑、边缘整齐;固砷后的溶液经过锌粉置换沉铜,可产出含铜质量分数在70%以上的富铜渣,铜渣中铜的计价系数较除砷前提升13%,既实现了含砷铜渣中砷的分离与固化,降低了砷对环境的污染,又实现了企业的经济效益。研究结果可为锌冶炼含砷铜渣的高值化利用和砷的环境污染防治及环境风险防控提供参考。

关键词：含砷铜渣砷酸铁臭葱石砷固化浸出固化

膝关节单髁置换术固定平台与活动平台假体对髌骨高度影像学变化的研究

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中国骨与关节损伤杂志 2024年第5期39卷 485-491页

作者：王昭瑞李兴彬王邦黄爱兵梅晓亮大连医科大学研究生院辽宁大连116041 南京医科大学附属泰州人民医院骨科江苏泰州225300

目的基于X线图像对分别置入膝关节单髁固定平台假体与活动平台假体的患者进行术前与术后随访的测量,分析髌骨高度变化的差异。方法选取2021-09—2022-09因膝关节单侧间室骨性关节炎接受膝关节单髁置换术患者的影像资料进行测量分析,共纳... 详细信息

目的基于X线图像对分别置入膝关节单髁固定平台假体与活动平台假体的患者进行术前与术后随访的测量,分析髌骨高度变化的差异。方法选取2021-09—2022-09因膝关节单侧间室骨性关节炎接受膝关节单髁置换术患者的影像资料进行测量分析,共纳入100例,根据置入假体类型将患者分为固定平台假体组(51例)与活动平台假体组(49例),行双下肢单髁置换者均置入相同假体。两组术前及术后采用Insall-Salvati(IS)和Caton-Deschamps(CD)比值测量髌骨高度并进行组间及组内比较。结果根据固定平台假体组及活动平台假体组组内亚组间分析结果,固定平台假体组中体质量指数亚组术后IS有明显差异(P0.05)。活动平台假体组中性别亚组术前与术后IS有明显差异(P0.05);其余测量参数对比无明显差异(P>0.05)。结论除固定平台假体组中男性及体质量指数<28 kg/m^(2)亚组术前IS明显高于活动平台假体组亚组外,无论年龄、性别、体质量指数及术式不同均未表现出两组之间存在明显差异。

关键词：髌骨高度膝关节单髁置换术固定平台活动平台骨性关节炎

ZnSO-FeSO溶液氧压水热强化针铁矿法除铁行为与机理

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中国有色金属学报 2024年

作者：杨博陆占清周东风李兴彬彭晓华李人杰魏昶邓志敢昆明理工大学冶金与能源工程学院深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂云南驰宏锌锗股份有限公司

针对湿法炼锌过程中针铁矿法锌铁分离效率低、沉铁产物性能差等问题，本文提出了在氧压水热环境下开展针铁矿法除铁的方法。研究表明，反应温度、氧分压、搅拌转速、晶种添加量和pH的增加有利于除铁。在反应温度为110 ℃、氧分压为0.2 ... 详细信息

针对湿法炼锌过程中针铁矿法锌铁分离效率低、沉铁产物性能差等问题，本文提出了在氧压水热环境下开展针铁矿法除铁的方法。研究表明，反应温度、氧分压、搅拌转速、晶种添加量和pH的增加有利于除铁。在反应温度为110 ℃、氧分压为0.2 MPa的优化反应条件下，产出的针铁矿渣含铁55.2%，含锌3.2%和含硫1.5%，其矿物学表征表明生成了结晶性能良好的针铁矿渣。开展了氧压水热除铁过程动力学研究，表明反应前60 min符合一级反应动力学特征，60 min～100 min满足二级反应动力学特征，反应活化能为34.50 kJ/mol，在110 ℃下的除铁反应的速率常数为k=0.021 dm3·mol-1·min-。

关键词：湿法炼锌针铁矿氧压水热结晶性能

从锌冶炼含铟锗复杂物料中强化浸出铟锗工艺研究

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第7期54卷 2552-2562页

作者：谭紫东甄勇金鑫杜敏李兴彬魏昶昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 四川四环锌锗科技有限公司四川雅安625400

采用常压浸出和氧压浸出相结合的两段逆流强化浸出工艺,破坏原料中氧化物、硫化物、锗酸盐、铁酸盐、硅酸盐等多种含铟锗化合物的矿物结构,最大限度地实现铟、锗的高效浸出。研究结果表明:在温度为80℃、初始硫酸质量浓度为180 g/L、反... 详细信息

采用常压浸出和氧压浸出相结合的两段逆流强化浸出工艺,破坏原料中氧化物、硫化物、锗酸盐、铁酸盐、硅酸盐等多种含铟锗化合物的矿物结构,最大限度地实现铟、锗的高效浸出。研究结果表明:在温度为80℃、初始硫酸质量浓度为180 g/L、反应时间为3 h、液固比为4 mL/g、搅拌转速为500 r/min的常压浸出条件下,可以实现原料中氧化物、锗酸盐等易溶解化合物中铟和锗的浸出,一段浸出渣中难溶解金属硫化物和锗酸盐较多,含铟1993.3 g/t、锗623.5 g/t、铜23.65%,铟、锗、铜含量仍然较高。进一步采用氧压浸出方式实现金属硫化物及难溶锗酸盐中铟、锗的深度浸出;在温度为120℃、氧压分压为0.25 MPa、硫酸质量浓度为180 g/L、时间为3 h、液固比为6 mL/g的条件下,一段浸出渣中铟、锗、锌、铜质量分数分别降低至74.2 g/t、574.8 g/t、6.15%和1.76%,渣率降低至3.5%。通过两段逆流强化浸出,铟、锗、铜、锌的总浸出率分别达到99.41%、95.11%、99.98%和99.11%,实现了铟、锗等多种金属的高效浸出。

关键词：铟锗综合回收强化浸出

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湿法炼锌铜砷渣分离提铜及沉砷工艺研究

中国有色金属学报 2022年第11期32卷 3479-3488页

作者：祁聪海孙朴邓志敢魏昶李兴彬李旻廷昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

采用铁粉置换法处理湿法炼锌产生的锌浸渣还原浸出液,产出一种含砷铜渣,以该含砷铜渣为研究对象,利用氧压酸浸缓慢分解含砷铜渣,使其中的铜、锌等溶解进入溶液,同时,砷、铁以臭葱石的形式沉淀为浸出渣,从而将铜的浸出和砷、铁的沉淀在... 详细信息

采用铁粉置换法处理湿法炼锌产生的锌浸渣还原浸出液,产出一种含砷铜渣,以该含砷铜渣为研究对象,利用氧压酸浸缓慢分解含砷铜渣,使其中的铜、锌等溶解进入溶液,同时,砷、铁以臭葱石的形式沉淀为浸出渣,从而将铜的浸出和砷、铁的沉淀在同一反应釜同一过程中完成,有效实现含砷铜渣中有价金属的浸出过程与杂质的沉淀过程在同一过程同步进行。结果表明:在反应温度为135℃、反应时间为4 h、液固体积质量比25 mL/g、硫酸浓度为50 g/L、氧分压500 kPa、铁砷摩尔比为1的条件下,浸出渣中铜含量仅为2.03%,浸出率达到97.72%,砷含量达到26.06%,沉淀率达到95.98%;浸出液中铜的浓度达到20.47 g/L,砷浓度小于0.63 g/L,实现了铜和砷的高效分离,提高了铜金属回收率和资源综合利用率。浸出渣中砷均以臭葱石(FeAsO4·2H2O)的形式存在,符合当前的环境友好型发展理念。

关键词：湿法炼锌氧压浸出铜砷渣铜砷分离