低品位氧化锌矿石的碱法浸出

采矿 湿法冶金 浮选药剂 冶金工程

第 2 2 0期( 9期 ) 4卷第 1 3月 3 0 5年总第

湿法冶金Hy r realr yo ia d on t l g fCh n u

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低品位氧化锌矿石的碱法浸出刘三军,欧乐明,冯其明,国范,张卢毅屏(中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙 4 08) 10 3

摘要:究了云南兰坪氧化锌矿石的碱法浸出 .浸出剂为氢氧化钠和氨一酸铵溶液 .在氢氧化钠浓度为 4研碳 m lL浸出温度为 7 o/, O℃,固质量比为 1】,液 O:时锌浸出率为 9.%;氨一酸铵浓度为 5m l,度 2 26在碳 o/温 L 5℃,固质量比为 1 1,液 5:时锌的浸出率可达 9. . 13 关键词:氧化锌矿石;碱法浸出;锌中图分类号: 8 3 2 TF 0 . 1文献标识码: A文章编号:0 9 6 7 2 0 ) 1 0 2一O 1 0—2 1 (0 5 0 - 0 3 3

氧化锌是锌的次生矿物.氧化锌矿石中的锌

有处理锌品位在 3以上的氧化锌矿石才有较 O

主要以菱锌矿 ( n O )硅锌矿 ( n i等形态 ZC ., Z SO )存在,石中含有大量的金属杂质,矿如铅,,,铁镉

好的技术指标 . 用碱浸出氧化锌矿石,备不易腐蚀,设固液分离方便,浸出液易净化,目前研究较多和较有前是途的氧化锌矿石处理方法之一[ .本工作对云南 5]兰坪氧化锌矿石进行碱法浸出探索性试验,采用的浸出剂为氢氧化钠和氨一碳酸铵,旨在为从氧化锌矿石中直接湿法回收锌寻找行之有效的方法 .

铜等 .锌的氧化矿物相复杂,不易选别,浮选药剂的选择,矿物表面的改性都比较困难[ . 1]目前,氧化锌矿石的处理方式有 2: 1种第种

是氧化锌矿石经选矿富集后进入冶炼程序得金属锌; 2是氧化锌矿石直接入冶炼程序 .直接第种冶锌法又分为火法和湿法 2 .类

火法处理中,品位较低的矿石一般先用鼓风炉化矿,由烟化炉挥发;再品位较高的矿石,般一

1碱法浸出基本原理 根据冶金过程动力学原理,A(+ B( ) . ) - q C( ), q

用回转炉等设备直接挥发,两者均可获得锌质量分数 5~ 6的氧化锌粉 .此种氧化锌粉采 O O用回转炉和多膛炉等设备脱除氟,氯后,再用常规湿法冶炼产出电锌 .该工艺环节多,流程长,备设庞大,耗能高,生产 1t要消耗 1~ 1煤,锌 O 5t锌

固相外形尺寸随反应过程的进行而减小直至消

失,符合未反应核减缩模型:]1 ( - a -ml tp一 1 )邝- e/ r c

式中,——反应速率,; a r

粒子原始半径,

回收率仅 5~6,且对环境不友好[, O/ O/而 9 6 9 6 2因]此,国冶金学者都在探讨锌的

直接湿法浸出法 .各 湿法浸出有酸法浸出[ 4 3] -和碱法浸出.酸法

1;——颗粒密度,/m. f Tp I g c;——反应时间,; s——

固体中锌的质量,;——药剂的浓度, gc 氢氧化钠与氧化锌反应的方程式为:2 OH+ Zn—— Na Z Na O 2 nO2 H2 + O.

mo/ lL.

浸出的浸出液不易净化,设备易腐蚀 .锌的直接回收率在 7以上, 5/ 9 6但工艺技术条件控制要求严格,技术难度大 .氧化锌矿石中都有一定量的硅, 而酸浸不易脱硅;浸出液中锌浓度较低,出中和浸

氨一碳酸铵与氧化锌反应的方程式为:Zn O+ ( NH4 2 ) CO3 2+ NH3— — Z O( n NH4 2 ) CO3 H2 + O; Z S+( n O4 NH4 2 ) CO3 4+ NH3— — Z O( n NH4 2 ) CO3 H2 O4+ S .

渣量大,溶液平衡不易控制;硫酸消耗量大,产生1锌要耗酸 1t t 以上,为硫化锌矿石酸耗的 5 .倍

受锌矿石品位的影响,经济效益不很明显,目前只收年 1日期: 0 4 6 7 2 0—0—0

作者筒介:刘三军 (99 )男, 17 -,湖南郴州人,硕士研究生,要研究方向为铅锌矿,主铝土矿的资源研究 .

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2· 4

湿法冶金

20 0 5年 3月

2试验物料与方法 试验矿样采自云南兰坪某大型氧化锌矿,主要金属元素化学分析结果见表 1 .表 l氧化锌矿石中主要金属元素分析结果 %

试验结果表明,种体系中,浸出率均随浸 2锌出剂浓度的升高而增大 .对于氢氧化钠体系, 当

浸出剂浓度为 5mo/ lL时,出率为 9 .;浸 2 5对于氨一碳酸铵体系,出剂浓度为 5mo I时,浸 l 锌/浸出率为 8 . 6 .据此初步选定 2 9 5种浸出剂浓度均以 5mo/ lL为宜 .3 2温度对锌浸出的影响 .

氨水为易挥发性物质,从生产环境虑,出浸

温度不宜过高,因此,用氨一酸铵体系浸出时以碳矿石主要成分为 Z O,量 Z S· n· n少 nO ZO n i. Z S SO和 n .原矿磨细至一2 0目占 9, 0 5每次浸出试验样品质量为 1 . 0g选用氢氧化钠和氨水+碳酸铵 2种浸出体系.试验中,将矿样倒入广口瓶中,按一定量加入室温为宜 .低温下,氧化钠浸出体系对氧化锌氢的浸出效果较差,以浸出时需加温 .在液固质所

量比为 1 1 0:条件下, 5mo/用 lL氢氧化钠溶液浸出 3h并对浸出体系缓慢加温,,考察温度对锌浸出率的影响,结果如图 2所示 .

浸出剂溶液,恒温水浴加热,机械搅拌,固液分离 .

3结果与讨论 3 1碱浓度对锌浸出的影响 .

由扩散动力学知,所用碱浓度越大,用的因作

子越多,浸出越有利 .在氨一酸铵体系中,对碳根据 Z O

在氨水中的溶解度曲线可知, p n当 H< 4 时,n Z O在氨水中的溶解度会随 p的变化而变 H化; p当 H> 4时, n Z O在氨水中的溶解度保持在4mo/ lL左右 .因此,验选择浸出剂浓度 3 4试,, 5 6 7m lL由于氨具有挥发性,,, o/ .为保证试验沮度/℃

过程中浓度不变,选用较高的液固质量比 2 1 0:,且氨与碳酸铵的质量比为 1:, 2室温下浸出 3h .图 2温度对锌浸出率的影响

用氢氧化钠溶液浸出时,氢氧化钠浓度为 3 4 5,,,6 7mo/,固质量比为 1 1 6℃下浸出 3, lL液 0:,0h .试验结果如图 1所示 .

结果表明,在氢氧化钠浸出体系中,锌浸出率受温度影响较大 .随温度升高,浸出率升高,锌但 6 O℃后,出率增加减慢 .综合考虑成本因素,浸 可确定氢氧化钠浸出体系的最佳温度为 7℃. O3 3浸出时间对锌浸出的影响 .

在室温,固质量比为 2液 0:1条件下, 5用

mo/ lL的氨一碳酸铵溶液浸出; 7℃,固质在 O液量比 1 1 0:条件下, 5mo/用 lL的氢氧化钠溶液浸出,验结果如图 3所示 .试

从图 3可以看出,碳酸铵体系浸出速率较氨一快, h后锌浸出率即达 9, 1 O以后再延长时间, 浸出率变化不大;而氢氧化钠体系在浸出 2h,后图 1浸出剂浓度对锌浸出率的影响

锌浸出率才趋于平衡 .

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第 2卷第 1 4期l OO

刘三军,:品位氧化锌矿石的碱法浸出等低1 00一_

·2 5·

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鲁茁 8 O

静0 L茁 8

燃馨7 0

蹦墩7 0

6 0 O 2 3

6 O

1 .5

2

2.5

m(酸铵) m( 碳/氨)

图 3浸出时间对锌浸出率的影响 3

图 5碳酸铵与氨的质量比对锌浸出率的影响

3 4液固质■比对氨一 .碳酸铵体系浸出锌的影响

结论碱法浸出是处理氧化锌矿石的有效方法之

其它条件不变 .改变液固质量比,考察其对锌浸出率的影响,结果如图 4所示 .可以看出,对于一

,

它具有浸出率高和对环境友好等优点 .对云

氨一酸铵体系,固质量比在 1 1碳液 5:较为合适 .1 00 95

南兰坪氧化锌矿石的碱法浸出试验表明,氧化氢钠和氨一酸铵溶液都是处理氧化锌矿石的有效碳浸出剂,锌浸出率均可达 9以上 .该方法可用 O于处理同类矿石 . 参考文献:E 3蒋继穆, 1王 …… 此处隐藏：3456字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……