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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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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

硫酸镁在四元体系MgSO4-ZnSO4-H2SO4-H2O中的固液相平衡

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中国有色金属学报 2022年第4期32卷 1127-1133页

作者：彭晓华魏昶李兴彬邓志敢李旻廷李永勇昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

为了研究湿法炼锌涉及的四元体系MgSO_(4)-ZnSO_(4)-H_(2)SO_(4)-H_(2)O的固液相平衡及其溶液物化性质,采用等温溶解平衡法,分析了−15~100℃下硫酸镁在该体系饱和时的固液相平衡关系,测定了硫酸镁的溶解度,并绘制了相应的溶解度曲线。... 详细信息

为了研究湿法炼锌涉及的四元体系MgSO_(4)-ZnSO_(4)-H_(2)SO_(4)-H_(2)O的固液相平衡及其溶液物化性质,采用等温溶解平衡法,分析了−15~100℃下硫酸镁在该体系饱和时的固液相平衡关系,测定了硫酸镁的溶解度,并绘制了相应的溶解度曲线。结果表明:结晶MgSO_(4)·nH_(2)O(n=1,6,7)存在的温度范围较广,平衡固相的晶型转变对硫酸镁溶解度的影响显著。当平衡固相以MgSO_(4)·_(7)H_(2)O或MgSO_(4)·_(6)H_(2)O形式存在时,硫酸镁溶解度随温度升高而增大;当平衡固相以MgSO_(4)·H_(2)O形式存在时,硫酸镁溶解度随温度升高而减小。此外,增大硫酸浓度会抑制硫酸镁的溶解,但可降低溶液体系的冰点。XRD分析结果显示,该体系在−10℃下的平衡固相为MgSO_(4)·_(7)H_(2)O和ZnSO_(4)·_(7)H_(2)O,在40℃和65℃下的平衡固相为MgSO_(4)·_(6)H_(2)O和ZnSO_(4)·_(6)H_(2)O,在90℃下的平衡固相为MgSO_(4)·H_(2)O和ZnSO_(4)·H_(2)O。

关键词：湿法炼锌硫酸镁四元体系固液相平衡溶解度

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氧化锌烟尘中锗的浸出行为

中国有色金属学报 2023年

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省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南驰宏锌锗股份有限公司

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... 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。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升；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在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锗的分离富集

中南大学学报（自然科学版） 2023年第8期54卷 2992-3003页

作者：王梓澎邓志敢陈春林戴兴征魏昶李兴彬李旻廷樊刚昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明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云南昆明650093 云南驰宏锌锗股份有限公司云南曲靖655000

针对单宁沉锗工艺中存在单宁引入影响锌电解和单宁消耗量大导致工艺成本高的问题,开展中和沉淀−浸出富集锗研究,替代单宁沉锗达到富集锗的目的。以氧化锌烟尘浸出液为原料、工业氧化锌烟尘为中和剂,考察时间、pH、温度对中和沉淀效果影... 详细信息

针对单宁沉锗工艺中存在单宁引入影响锌电解和单宁消耗量大导致工艺成本高的问题,开展中和沉淀−浸出富集锗研究,替代单宁沉锗达到富集锗的目的。以氧化锌烟尘浸出液为原料、工业氧化锌烟尘为中和剂,考察时间、pH、温度对中和沉淀效果影响,研究中和沉淀过程中锗、铁、砷、硅元素行为规律,同时考察中和渣浸出效果。研究结果表明:经两段逆流中和沉淀,一段温度为45℃、中和时间为2 h、pH=4.0~4.5,二段温度为45℃、中和时间为1.5 h、通氧量为60 L/h、pH=5.0~5.2,一段中和渣含锗1.13%,二段沉锗后液中锗质量浓度为1.98 mg/L,锗、铁、砷和硅的沉淀率分别为99.08%、26.72%、99.12%和95.36%,沉锗后液可直接返回锌冶炼系统。将中和渣经氧压−常压浸出后,氧压浸出渣中锗含量为3148.9 g/t,浸出液锗质量浓度为1.72 g/L,锗、铁、砷和硅的浸出率分别为85.86%、25.46%、68.33%和11.39%。氧压浸出渣再经常压浸出后,常压浸出渣中锗含量为1884.9 g/t,浸出液中锗质量浓度为331.1 mg/L,锗浸出率提升至95.96%,在富集锗的同时达到了分离除杂的效果。

关键词：湿法炼锌中和沉淀浸出富集锗分离除杂

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钢厂含锌烟尘强化浸出及铁钾钠分离研究

中南大学学报（自然科学版） 2023年第2期54卷 616-627页

作者：张程李嘉辉邓志敢李春林马黎阳魏昶李兴彬李旻廷昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明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云南昆明650093 鑫联环保科技股份有限公司云南个旧661000

钢铁厂冶炼过程中产生的含锌烟尘中主要含锌、铁、铟等有价金属,具有较高的回收价值。针对常规中浸-酸浸-高酸浸工艺处理烟尘存在原料适应性差、流程长、渣量大等问题,提出钢厂含锌烟尘中浸氧化沉铁-加压浸出的两段浸出工艺路线,并采用... 详细信息

钢铁厂冶炼过程中产生的含锌烟尘中主要含锌、铁、铟等有价金属,具有较高的回收价值。针对常规中浸-酸浸-高酸浸工艺处理烟尘存在原料适应性差、流程长、渣量大等问题,提出钢厂含锌烟尘中浸氧化沉铁-加压浸出的两段浸出工艺路线,并采用高温铁矾法对铟回收后液中的铁钾钠进行分离。研究结果表明:在液固比为3.9 mL/g、温度为60℃、过氧化氢用量为65 mL/kg、中浸时间1 h以及中和时间2 h的Ⅰ段浸出条件下,锌的浸出率为83.55%,Ⅰ段浸出液中铁的质量浓度仅为3.88 mg/L;在液固比为2.5 mL/g、温度为125℃、浸出时间为3 h的条件下Ⅱ段浸出,锌的浸出率为98.71%。经两段浸出后,锌的总浸出率和回收率分别为99.61%和95.42%,含锌烟尘中锌的质量分数从57.18%降低到0.83%,铅的质量分数由7.31%富集至30.10%;在120~150℃时,促进Fe(Ⅲ)水解生成铁矾,所得铁矾渣品质高,锌、铁、钠和硫质量分数分别为1.97%,30.77%,0.69%和12.52%,沉铁率和沉钾率分别为99.52%和96.57%。钢厂含锌烟尘的两段浸出及高温铁矾沉铁工艺实现了锌的高效浸出、溶液中铁钾钠的高效分离和烟尘的资源化处理。

关键词：含锌烟尘氧化沉铁加压浸出浸出率高温铁矾法

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铜冶炼烟尘酸性浸出液中铜、砷分离行为研究

化学工业与工程 2023年第4期40卷 111-121页

作者：袁松李旻廷魏昶孙旭李兴彬邓志敢蒋子为昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

针对铜烟尘酸性浸出液中砷与有价金属分离的难题,采用加压合成臭葱石的方法,实现Cu和As的高效分离以及将砷以臭葱石的形式进行稳定固化的目的。在加压体系下研究了温度、总压和初始pH值对Cu和As的分离效果以及臭葱石合成的影响。结果表... 详细信息

针对铜烟尘酸性浸出液中砷与有价金属分离的难题,采用加压合成臭葱石的方法,实现Cu和As的高效分离以及将砷以臭葱石的形式进行稳定固化的目的。在加压体系下研究了温度、总压和初始pH值对Cu和As的分离效果以及臭葱石合成的影响。结果表明:提高反应温度,有利于Cu和As的分离及合成晶型良好的臭葱石,温度较低时生成铁矾影响臭葱石合成进而影响Cu、As的分离;初始pH值增大,不利于Cu和As的分离,初始pH值越高,体系中的Fe3+越易水解,不利于臭葱石的合成,进而影响Cu和As的分离效率;总压增大,有利于Cu和As分离,不利于臭葱石的稳定固化,氧压过高氧化速率加快,易发生Fe3+水热水解反应,臭葱石形貌由双锥状变为团聚状使其稳定性降低。在初始Fe和As物质的量之比1.2、初始pH值0.4、时间2 h、初始铜离子浓度9 g·L^(-1)、总压0.8 MPa、温度160℃的条件下,As和Cu的沉淀率分别为81.57%与12.27%,Cu、As分离系数为76.88,能够高效分离Cu和As,并获得晶态臭葱石。

关键词：铜砷分离臭葱石铜烟尘浸出液加压沉砷

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基于无定形砷酸铁沉淀的铜冶炼污酸除砷研究

有色金属工程 2023年第5期13卷 139-151页

作者：舒波李旻廷任军祥周尚张宝辉袁松楚雄滇中有色金属有限责任公司云南楚雄675000 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

针对传统石灰-铁盐污酸处理工艺产出的中和渣含砷高、不能进入柔性填埋场堆存的现状,采用基于无定形砷酸铁沉淀的预中和-铁盐沉砷方法,降低石灰-铁盐污酸处理流程中和渣砷含量,确保含砷渣能够进入柔性填埋场。热力学分析发现,砷酸铁稳... 详细信息

针对传统石灰-铁盐污酸处理工艺产出的中和渣含砷高、不能进入柔性填埋场堆存的现状,采用基于无定形砷酸铁沉淀的预中和-铁盐沉砷方法,降低石灰-铁盐污酸处理流程中和渣砷含量,确保含砷渣能够进入柔性填埋场。热力学分析发现,砷酸铁稳定存在的pH值为0~5.2;在pH=4~5时,As-Fe-H_(2)O体系中砷酸铁可以形成并稳定存在,同时不会产生Fe(OH)_(3)沉淀。研究表明,石灰乳预中和过程终点pH为4.5时,没有砷酸钙沉淀产生或少量产生,预中和石膏含砷小于3%。铁盐沉砷过程温度和初始pH值的升高,有利于降低沉砷后液As浓度、增加As沉淀率和沉砷渣中As含量;但提高初始铁砷摩尔比和初始砷浓度,并不利于砷的沉淀。在低温(40℃)及较短的时间(1h)的条件下,单独采用空气或者80%氧气作氧化剂,难以获得较好的沉砷效果,必须加入适量的H_(2)O_(2),以提高As^(3+)离子的氧化效率。在优化条件下,沉砷后液平均砷浓度为2.80g/L,沉砷渣平均含砷27.01%,沉砷渣为疏松多孔的无定形砷酸铁,砷沉淀率为71.62%。沉淀反应是无定形砷酸铁生成过程的限制步骤。

关键词：污酸无定形砷酸铁返溶氧化速率动力学

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真空制盐两碱净化过程成垢离子的脱除及控制

化学工业与工程 2022年第1期39卷 58-65页

作者：郑三强罗兴国李兴彬魏昶邓志敢李旻廷昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

通过研究卤水两碱法净化过程成垢离子(Ca^(2+),Mg^(2+)和CO_(3)^(2-))的行为,揭示卤水净化成垢离子脱除与控制的基本规律。研究了“NaOH-Na_(2)CO_(3)”两碱用量对卤水中钙镁离子净化效果及精卤中残留碳酸根离子浓度的影响。研究结果表... 详细信息

通过研究卤水两碱法净化过程成垢离子(Ca^(2+),Mg^(2+)和CO_(3)^(2-))的行为,揭示卤水净化成垢离子脱除与控制的基本规律。研究了“NaOH-Na_(2)CO_(3)”两碱用量对卤水中钙镁离子净化效果及精卤中残留碳酸根离子浓度的影响。研究结果表明,通过优化两碱用量,调控卤水pH值,可以在脱除钙镁离子的同时,实现碳酸根离子的高效利用,控制精卤中残留的碳酸根离子的含量,减少精卤中成垢离子总量。研究获得最适宜的两碱用量为NaOH 0.25 g·L^(-1),Na_(2)CO_(3)1.35 g·L^(-1),净化后精卤中钙离子和镁离子浓度总量为12.80 mg·L^(-1),残留碳酸根离子浓度为151.00 mg·L^(-1),成垢离子总量为163.80 mg·L^(-1),与原有工艺相比,精卤中残留碳酸根离子的浓度降低了32%,成垢离子总量降低了30%,减少真空制盐过程CaCO_(3)结垢物的形成,真空制盐生产周期由原来的66 d延长至85 d,实现长周期运行。卤水净化过程中产生的沉淀物分析测试结果表明其主要成分为方解石型碳酸钙和少量氢氧化镁。

关键词：真空制盐卤水净化成垢离子钙镁脱除