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中国有色金属学报 2022年第8期32卷 2354-2364页

作者：张荥斐袁佳田佳韩海生孙伟中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室长沙410083

铜烟灰中砷与有价金属的高效分离一直是制约二次资源利用的核心问题。以典型铜冶炼烟灰为原料,研究了影响烟灰选择性湿法脱砷的主要因素以及无定形FeS代替传统硫化剂在烟灰浸出液中的铜砷高效硫化分离行为。结果表明:在最佳浸出条件下,... 详细信息

铜烟灰中砷与有价金属的高效分离一直是制约二次资源利用的核心问题。以典型铜冶炼烟灰为原料,研究了影响烟灰选择性湿法脱砷的主要因素以及无定形FeS代替传统硫化剂在烟灰浸出液中的铜砷高效硫化分离行为。结果表明:在最佳浸出条件下,烟灰中铜浸出率超过95%,砷浸出率超过86%;无定形FeS随着陈化时间的延长,由无定形逐渐趋于晶体化,反应活性逐渐减弱;与Na_(2)S相比,无定形FeS具有良好的硫源缓释效应可有效减少反应过程中H_(2)S气体的逸出和改善产物的结晶性能。无定形FeS在实际浸出液中对铜的去除率大于99%,硫化铜渣中砷含量不超过2%(质量分数);缓释除砷阶段渣砷品位大于25%。无定形FeS为铜烟灰中有价金属与砷的分离提供了一种较优的备选方案。

关键词：无定形FeS 铜烟灰缓释硫化铜砷分离

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单斜晶系FeS的制备及其重金属净化机理研究

单斜晶系FeS的制备及其重金属净化机理研究

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作者：袁佳中南大学

学位级别：硕士

有色金属冶炼过程制备硫酸以及矿山行业等均产生大量的含砷及重金属离子强酸性废水,对环境危害极大。目前,硫化法可在强酸环境中使重金属离子和砷转化为难溶硫化物,从而实现重金属及砷的高效分离,这是目前工业上常用的净化技术。然而,... 详细信息

有色金属冶炼过程制备硫酸以及矿山行业等均产生大量的含砷及重金属离子强酸性废水,对环境危害极大。目前,硫化法可在强酸环境中使重金属离子和砷转化为难溶硫化物,从而实现重金属及砷的高效分离,这是目前工业上常用的净化技术。然而,由于强酸性废水中大量H的强竞争作用,使得传统硫化剂利用率低且极易产生硫化氢气体,不仅造成了药剂的浪费还存在着严重的安全隐患。如何提高S的利用效率,减少HS的逃逸对于强酸性废水中重金属离子和砷的深度净化至关重要。本文基于铁硫化合物对重金属及砷的优良吸附特性,通过不同方法制备了具有高活性的单斜晶系磁黄铁矿,作为强酸性体系S的缓释供体,应用于污酸中铜、砷等离子的净化,阐明了单斜晶系磁黄铁矿对重金属及砷的净化机理,建立了单斜晶系磁黄铁矿结构性能与其净化效率的“构-效”关系。主要研究结论如下:(1)氮气下黄铁矿煅烧产物演变规律:黄铁矿→单斜磁黄铁矿→六方磁黄铁矿→陨硫铁;煅烧温度对黄铁矿煅烧产物相变有着显著的影响,650℃-700℃单斜磁黄铁矿的转变速率最快;由此制备的单斜磁黄铁矿具有多孔、比表面积较大的特性;单斜磁黄铁矿用于污酸铜、砷离子分离,在最佳条件下,铜的去除率67%,砷的去除率25%,证明黄铁矿煅烧制备的单斜磁黄铁矿反应活性较低。(2)氮气下铁粉与硫磺煅烧产物演变规律:铁粉+硫磺→单斜磁黄铁矿→六方磁黄铁矿;温度与铁硫比对煅烧产物的相变影响较大,450℃单斜磁黄铁矿的转变速率最快,铁与硫磺在1:1下制备的单斜磁黄铁矿表面粗糙、孔隙大;污酸中铜、砷离子分离实验结果表明,单斜磁黄铁矿对铜、砷净化效率高,铜去除率93.17%,砷的去除率达到了66.46%,证明铁粉与硫磺制备的单斜磁黄铁矿具有良好的反应活性。(3)氮气下黄铁矿与铁粉煅烧产物演变规律:单斜磁黄铁矿→六方磁黄铁矿→陨硫铁;温度与时间对煅烧产物的相转变影响较大,450℃开始出现单斜磁黄铁矿,随煅烧时间的延长,单斜磁黄铁矿的含量和转化速率均在增大,结构由网状结构转变为棒状和短柱状;由此制备的单斜磁黄铁矿净化污酸实验结果表明,P450-4(450℃下煅烧4h)用量为理论摩尔量的5倍,反应温度为80℃,铜的去除率为94%;P450-4用量为理论摩尔量的10.5倍,反应温度为50℃,反应时间30min,砷的去除率达到了97.19%,证明铁粉与黄铁矿制备的单斜磁黄铁矿具有良好的反应活性。(4)三种方法制备出单斜磁黄铁矿的反应活性从高到低依次为:黄铁矿与铁粉煅烧>铁粉与硫磺>黄铁矿。黄铁矿与铁粉得到的单斜磁黄铁矿煅烧产物表面呈现出疏松多孔的纳米-亚微米结构,而其他两种煅烧产物表面多以块状、少量孔隙和致密的状态存在;铜/砷去除的机制是与单斜磁黄铁矿发生了硫化反应,进而使得铜/砷与硫结合形成Cu S/AsS沉淀,且该反应过程符合Avrami动力学模型,反应受扩散与化学反应混合控制。图53幅,表10个,参考文献81篇

关键词：单斜磁黄铁矿缓释硫化污酸煅烧结构演化铜砷分离

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矿山酸性废水的资源化处理

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工程建设与设计 2018年第10期 170-171页

作者：陈国强北京矿冶科技集团有限公司北京100070

介绍了某矿山酸性废水资源化处理工程,在分析原水水质和企业情况后,选取了"缓释硫化回收重金属+HDS中和回用"的酸性废水资源化处理新工艺,对工艺流程和工艺特点进行了论述,并做了投资和效益分析。工程结果表明,该技术处理效果显著,且具... 详细信息

介绍了某矿山酸性废水资源化处理工程,在分析原水水质和企业情况后,选取了"缓释硫化回收重金属+HDS中和回用"的酸性废水资源化处理新工艺,对工艺流程和工艺特点进行了论述,并做了投资和效益分析。工程结果表明,该技术处理效果显著,且具有良好的环境和社会效益,可为有色矿山企业酸性废水的资源化处理提供借鉴。

关键词：矿山酸性废水缓释硫化资源化

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