高硅含锌冶炼粉尘酸浸过程中硅的行为研究
  • 【摘要】

    本文针对含锌冶炼粉尘的的基本物性,酸浸回收锌过程的影响因素,浸出过程中硅的形态变化与浸出行为,以及高硅硫酸锌液浸出过程中影响SiO2脱除的主要因素,进行了细致的研究.首先采用化学分析、XRD、湿式筛分、显微镜观察、SEM-EDS等方法系统研究了三明炼钢粉尘的元素组成、粒度分布、物相、表面形貌及元素分布等基本物性.分析发现三明炼钢粉尘的主要物相为ZnO、Fe2O3、Fe3O4和SiO2;粉尘初始粒度... 展开>>本文针对含锌冶炼粉尘的的基本物性,酸浸回收锌过程的影响因素,浸出过程中硅的形态变化与浸出行为,以及高硅硫酸锌液浸出过程中影响SiO2脱除的主要因素,进行了细致的研究.首先采用化学分析、XRD、湿式筛分、显微镜观察、SEM-EDS等方法系统研究了三明炼钢粉尘的元素组成、粒度分布、物相、表面形貌及元素分布等基本物性.分析发现三明炼钢粉尘的主要物相为ZnO、Fe2O3、Fe3O4和SiO2;粉尘初始粒度较小,存放过程中部分细小颗粒团聚板结形成大颗粒;元素Zn主要分布在较小的颗粒中,元素Fe主要分布在较大的颗料中,而元素Si的分布均匀,没有明显特点.针对粉尘样晶进行了酸性浸出回收锌的实验研究,考察过程中硫酸用量、氧化剂MnO2、温度、浸出时间等因素对矿浆终点pH、Zn, Fe, SiO2浸出率及过滤性能的影响.结果发现:随着硫酸用量的增加,Zn, Fe, SiO2浸出率均增大;加入氧化剂MnO2和延长浸出时间可以降低Si和Fe的浸出率,对Zn浸出有利.随硫酸用量、温度和浸出时间的增加,矿浆过滤速率均出现先降低后升高的趋势,其与溶液中SiO2的浓度无直接关系,浸出液中SiO2和Fe(OH)3胶体的同时存在,会恶化矿浆的过滤性能.通过硅钼黄逐时络合比色法及实验现象观察分析,对实际浸出液中硅酸聚合形态变化的研究发现,浸出过程中粉尘中硅的行为主要包括以下四个过程:浸出与溶解、硅酸聚合、胶粒凝聚与沉淀,沉积与吸附.粉尘的酸浸过程中,上述过程不会全部发生,胶粒凝聚与沉淀过程对浸出矿浆的过滤性能有较大的影响,控制条件使其不发生或进行完全对矿浆的过滤有利.配制高硅硫酸锌模拟浸出液,进行浸出过程脱除SiO2的实验,重点考察SiO2脱除率、处理后溶液过滤性能等指标的影响因素,发现温度和pH是脱硅的关键,高温高pH均有利于溶液中Si02的脱除.在温度85℃,pH=5.2时溶液中Si02的脱除率达90.3%,且处理后溶液非常容易过滤,滤液中SiO2浓度约为300mg/L溶液中SiO2与Fe3+同时存在时,会发生共沉淀作用,对SiO2和Fe3+的脱除均有促进作用,脱除SiO2的最佳条件与不含Fe3+的情况相同;溶液中有Fe3+存在时,低温(20-65℃)、低pH(4-5)下,也能够脱除部分的Si02,但处理后溶液过滤困难,对整个脱硅过程不利.最后根据粉尘酸浸过程中硅的行为及脱硅实验,本文提出了高硅含锌冶炼粉尘湿法回收锌的建议流程. 收起<<

  • 【作者】

    徐瑞 

  • 【学科专业】

    有色金属冶金

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    北京有色金属研究总院

  • 【导师姓名】

    黄松涛

  • 【学位年度】

    2013

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    冶炼粉尘%酸性浸出%Zn浸出率%硅酸聚合凝聚%SiO2脱除