低品位氧化锌矿的浸出工艺研究及活性氧化锌的制备

论文摘要

近年来,我国锌产品的生产能力大幅增长,造成锌资源供应日益紧张、锌矿石品位逐渐下降,因此提高各种锌资源利用率成为必然趋势。开发低品位氧化锌矿石的有效利用方法,对促进我国冶锌工业持续发展具有重要的意义。本文采用湿法冶金方法提取低品位氧化锌矿石中的锌,研究不同浸出条件对锌金属浸出率的影响,通过净化、沉淀和煅烧制备出活性氧化锌。对云南兰坪地区低品位氧化锌矿石进行矿物学分析,矿样中的锌主要以菱锌矿和异极矿形式存在。分别以H2SO4和NH3·H2O-NH4HCO3体系为浸出剂对比研究了酸浸和氨浸两种浸出工艺,考察了浸出剂浓度、浸出温度、矿样粒度、液固比及浸出时间等因素的影响,确定了氧化锌矿石浸出的最佳工艺条件。在此条件下,酸浸和氨浸的锌一段浸出率分别为86.0%和87.2%,经过二段浸出,锌浸出率分别提高至94.0%和95.9%。在氧化锌浸出液净化过程中,酸浸液采用漂白粉氧化除铁及锌粉还原除杂两步净化,氨浸液采用锌粉还原除杂一步净化。综合考虑浸出、净化两步工艺,酸浸过程中硅元素大量进入浸出液,氨浸过程硅元素较少进入浸出液；净化后,氨浸液中Fe、Mn含量为痕量,与酸浸液相比明显金属杂质的种类少、含量低；氨浸液的净化具有操作简单、能耗少、对环境友好的优点。研究了氧化锌氨净出液的蒸氨温度、蒸氨时间、陈化时间和煅烧时间等对氧化锌粒径的影响,得到优化的活性氧化锌制备工艺条件：蒸氨温度120℃,蒸氨时间2.0h,陈化时间10min,煅烧温度350℃,煅烧时间0.5h。经过理化性能测定,由低品位氧化锌矿制备出的活性氧化锌符合化工行业标准HG/T 2572-2006。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 锌资源
• 1.1.1 锌的性质及用途
• 1.1.2 锌的矿物
• 1.1.3 锌矿资源的特点
• 1.2 湿法浸出技术
• 1.2.1 浸出的分类
• 1.2.2 浸出的作用
• 1.3 活性氧化锌
• 1.3.1 活性氧化锌的性质及用途
• 1.3.2 活性氧化锌的制备方法
• 1.3.3 国内活性氧化锌生产情况
• 1.3.4 活性氧化锌产品质量标准
• 1.3.5 活性氧化锌的研究进展
• 1.4 本文研究的意义及内容
• 1.4.1 选题意义及背景
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 矿物性质及预处理
• 2.1.1 原料化学成分分析及矿物特性
• 2.1.2 原料的矿物特性
• 2.1.3 预处理
• 2.2 试剂与仪器
• 2.3 试验装置与试验方法
• 2.3.1 试验装置
• 2.3.2 浸出试验
• 2.3.3 净化试验
• 2.3.4 蒸氨及煅烧试验
• 2.4 浸出液元素含量分析方法
• 2.4.1 锌元素
• 2.4.2 其他各元素
• 第三章 氧化锌矿浸出试验
• 3.1 浸出机理
• 3.1.1 浸出动力学
• 3.1.2 浸出热力学
• 3.2 浸出试验
• 3.2.1 酸浸单因素试验
• 3.2.2 二段酸浸
• 3.2.3 氨浸单因素试验
• 3.2.4 段氨浸
• 第四章 浸出液的净化
• 4.1 酸浸液净化
• 4.1.1 氧化除铁
• 4.1.2 锌粉还原除杂
• 4.2 氨浸液净化
• 4.3 浸出方式的选择
• 第五章 活性氧化锌的制备
• 5.1 试验原理
• 5.2 蒸氨
• 5.2.1 蒸氨时间的影响
• 5.2.2 陈化时间的影响
• 5.3 煅烧
• 5.3.1 煅烧温度的确定
• 5.3.2 煅烧时间的影响
• 5.4 活性氧化锌检测结果
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果