次氧化锌氨法浸锌的行为特性研究

论文摘要

次氧化锌是一种二次资源,它是含锌固体废弃物经烟化挥发后得到的含锌烟尘,是锌回收过程中的一种中间产物,可生产锌盐和活性氧化锌。次氧化锌的浸出是含锌固体废弃物回收锌、制备锌产品的重要环节,其处理方法主要有酸浸法和氨浸法。酸浸法是以硫酸作浸出剂,氨浸法是以氨水作浸出剂,同时加入碳酸氢铵。与硫酸法相比,氨浸法具有工艺简单、操作方便、成本低、废水量小等优点,在工业上逐渐受到重视。然而,有关次氧化锌氨法浸锌行为特性的研究尚不够深入,浸出过程的可控性不强,不同的次氧化锌试样具有不同的浸出特性,它们在溶液中的化学行为尚不清楚。因此,研究次氧化锌氨法浸出行为特性具有重要意义：可优化浸出过程和加强浸出过程的可控制性；节约浸出剂用量,避免浪费。本文以纯ZnO和两种不同的次氧化锌试样为实验对象,研究了它们的最佳浸出工艺参数,[NH3]T:ZnT对锌浸出率影响,[NH3]T:ZnT与[NH3]T:[Zn2+]T的关系。还研究了杂质在锌浸出时的行为及其对锌浸出的影响。实验结果表明：浸出所需的[NH3]T:ZnT与原料的性质有关。纯ZnO浸出所需的[NH3]T:ZnT比工业次氧化锌的低。溶液中[NH3]T:[Zn2+]T可表征锌浸出的难易程度,溶液中[NH3]T:[Zn2+]T越小,单位氨量溶解的锌越多,在[NH3]T:ZnT为6.4时,溶液中[NH3]T:[Zn2+]T达到最低值。在氨法浸出体系中,溶液中锌主要以[Zn（NH3）4]2+存在,氨主要以游离NH3的形式存在,游离氨占总氨的比例达到90%。Cu、Cd是影响纯ZnO锌的溶解的主要杂质因素,Pb、Fe不是影响纯ZnO锌溶解的主要杂质因素。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 锌的性质、用途及二次锌资源现状
• 1.1.1 锌的性质
• 1.1.2 锌的用途
• 1.1.3 二次锌资源状况
• 1.2 次氧化锌的主要来源和化学组成
• 1.2.1 次氧化锌的主要来源
• 1.2.2 次氧化锌的化学组成
• 1.3 次氧化锌中锌的应用现状
• 1.3.1 次氧化锌生产活性氧化锌
• 1.3.2 次氧化锌生产电锌
• 1.3.3 次氧化锌生产硫酸锌
• 1.3.4 次氧化锌生产氯化锌
• 1.4 次氧化锌的处理方法
• 1.4.1 酸浸法
• 1.4.2 氨浸法
• 1.5 研究目的及意义
• 1.6 研究思路
• 第二章 实验原料及研究方法
• 2.1 原料与试剂
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 主要设备仪器
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 实验方法
• 2.3.2 实验装置
• 2.3.3 分析方法
• 第三章 次氧化锌中锌的浸出行为研究
• 3.1 浸出条件的优化研究
• 3]_T:[CO₃^2-]对锌浸出率的影响'>3.1.1 [NH₃]_T:[CO₃^2-]对锌浸出率的影响
• 3.1.2 浸出时间对锌浸出率的影响
• 3.1.3 搅拌速率对锌浸出率的影响
• 3.1.4 液固比对锌浸出率的影响
• 3.1.5 浸出温度对锌浸出率的影响
• 3]_T:Zn_T对锌浸出率影响的研究'>3.2 [NH₃]_T:Zn_T对锌浸出率影响的研究
• 3]_T:Zn_T对氧化锌锌浸出率影响的研究'>3.2.1 [NH₃]_T:Zn_T对氧化锌锌浸出率影响的研究
• 3]_T:Zn_T对金属锌锌浸出率影响的研究'>3.2.2 [NH₃]_T:Zn_T对金属锌锌浸出率影响的研究
• 3]_T:Zn_T与[NH₃]_T:[Zn²⁺]_T的关系研究'>3.3 [NH₃]_T:Zn_T与[NH₃]_T:[Zn²⁺]_T的关系研究
• 3.4 氨法浸锌过程动力学研究
• 3.5 小结
• 第四章 杂质的浸出行为及其对锌浸出影响的研究
• 4.1 单一杂质的浸出行为及其对锌浸出的影响
• 4.1.1 Fe的行为研究
• 4.1.2 Cu的行为研究
• 4.1.3 Cd的行为研究
• 4.1.4 Pb的行为研究
• 4.2 共存杂质对纯ZnO锌浸出的影响研究
• 4.3 小结
• 第五章 氨法浸锌的化学原理
• 5.1 氨法浸锌的反应原理
• 5.2 氨法浸锌的热力学分析
• 2O系'>5.2.1 Zn-H₂O系
• 3-NH₄HCO₃-H₂O系'>5.2.2 Zn-NH₃-NH₄HCO₃-H₂O系
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要成绩