重有色金属
张廷安,贺欣,吕国志,刘燕
摘要:
加压湿法冶金是特殊冶金技术之一,广泛应用于氧化铝、红土镍矿、闪锌矿及金矿等的分离提取、金属还原制备和矿物合成。我国的加压湿法冶金技术60余年的发展历史说明,无论是生产工艺、技术装备还是规模都已达到了世界先进水平。面对国内外有色金属市场竞争日益激烈、节能减排及环保意识的增强,以及生产过程越发严苛的技术要求,加压湿法冶金技术在复杂低品位难处理矿物的高效清洁利用、加压湿法合成与制备、加压湿法氢还原低碳冶金等方面越来越显示出与生俱来的技术优势。本文对加压湿法冶金技术发展及特点进行阐述,重点介绍氧化铝加压湿法清洁生产、硫化矿氧压浸出及钒渣加压湿法冶金等方面的研究进展,并对加压湿法冶金技术的未来发展前景和方向进行展望。
王玉芳,蒋开喜,秦树辰,郭纵,李达
摘要:
钼是重要的战略金属,辉钼矿是钼冶炼的主要原料,工业生产中多采用焙烧法生产氧化钼或钼酸铵。非标准钼精矿由于钼品位低、杂质含量高等,易造成精矿烧结、金属回收率低、环境污染重等问题。对非标准钼精矿国内外处理技术现状进行了梳理,分为精矿提纯和精矿冶炼两大类,冶炼法又包括焙烧法、常压浸出法、加压氧化法等。加压氧化法具有金属综合回收率高、原料适应性广、过程中不产出二氧化硫的优点,可综合回收铜、钼、铼等有价金属,具有较强的工业应用前景。
郑朝振,刘三平,王海北,蒋开喜
摘要:
采用两段加压新工艺联合处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿。推荐一段高压酸浸工艺条件为:酸矿比330 kg/t、温度250 ℃、矿浆浓度30%、反应时间1 h;推荐二段加压浸出工艺条件为:温度230 ℃、时间1 h、矿浆浓度35%。一段高压酸浸镍浸出率97.58%,二段蛇纹石镍浸出率83.96%,镍总浸出率93.81%,极大提高了镍资源的利用率;二段加压浸出液铁、铝可降至1 g/L以下,可以减少后续中和工序的用碱量。
仝一喆,刘自亮,王恒辉,孟凡成
摘要:
针对硫化铜精矿火法冶炼工艺副产硫酸,在硫酸滞销地区难以大规模应用的难题,研究了硫化铜精矿氧压浸出工艺。对某硫化铜精矿原料进行了成分、物相及有价元素赋存状态进行了分析,从理论上分析了硫化铜精矿氧压浸出的可行性,研究了一段氧压浸出、两段氧压浸出工艺的浸出效果。结果表明,采用两段逆流氧压浸出,一段控制温度135~140 ℃、总压1.3~1.4 MPa、时间2~2.5 h、分散剂加入量4‰~5‰、沉矾剂加入量2.5%~3%,二段控制温度165~170 ℃、总压1.4~1.5 MPa、时间2.5~3 h、分散剂加入量6‰~7‰、沉矾剂加入量3%~3.5%,铜浸出率为90.49%~92.25%。一段浸出液含铜90.78~92.34 g/L、铁10.81~13.84 g/L、硫酸28~30 g/L,可送后续除铁净化—电积生产电铜。
李倡纹,李存兄,王国栋,王启亮,陈帮耀,宋健清,成圳
摘要:
针对现有锌精矿加压浸出过程氧气利用率低、闪锌矿溶解缓慢等问题,利用锌浸出渣中Fe3+的强氧化性以及Fe2+/Fe3+氧化还原离子对输氧效能,提高闪锌矿中S2-的高效氧化和O2利用率,实现锌精矿与锌浸出渣协同强化浸出。研究结果表明,Fe3+可以提高氧气溶解度,同时Fe2+/Fe3+的往返变价行为加速了浸出体系中闪锌矿(ZnS)的氧化溶解,锌的浸出速率和浸出率得到显著提升。以锌浸出渣形式向体系添加6.1 g/L Fe3+、在初始硫酸浓度95 g/L、氧分压0.8 MPa、反应温度160 ℃、反应时间120 min的优化条件下,锌浸出率可以达到98.60%,同时92.47%的铁沉淀入渣。锌精矿与锌浸出渣协同助浸受外扩散控制,表观活化能为15.61 kJ/mol,协同浸出的动力学方程为:
"1-(1-α" ")" ^"1/3" "=4.78×" 〖"10" 〗^"-3" "×{[exp(-15610/8.314T)]×c" 〖"(" "H" _"2" 〖"SO" 〗_"4" ")" 〗^"1.21" "×" 〖P("O" _"2" )〗^"0.33" "×c" 〖"(" 〖"Fe" 〗^"3+" ")" 〗^"0.43" "×t}。"
聂思怡,李田玉,全温灿,徐志峰,王瑞祥,张忠堂,严康
摘要:
采用加压浸出工艺处理含铜硫化渣,通过试验探究了初始硫酸浓度、浸出温度、液固比、氧分压和浸出时间等对渣中Co、Ni、Mn、Li、Al及Cu浸出率的影响。结果表明,最优条件为:初始酸浓度120 g/L、浸出温度140 ℃、液固比5 mL/g、氧分压1.1 MPa、浸出时间3 h。在最优条件下,含铜硫化渣中主要金属Co、Ni、Mn、Li、Al及Cu的一次浸出率分别为99.80%、99.10%、98.42%、98.49%,93.89%和96.91%。表明含铜硫化渣基本完全消解,实现有价金属的综合浸出。此外,通过将一次浸出液经过3次循环加压浸出,实现了Al和Cu的水解脱除。
吴集耀,马保中,陈永强,王成彦
摘要:
菲律宾某矿区典型褐铁型红土镍矿的工艺矿物学分析表明,矿样中主要的矿物为针铁矿、铬尖晶石、石英及其他黏土质矿物,镍、钴主要赋存在铁矿物中。基于矿物特性,选择采用硫酸高压浸出工艺对该矿物进行处理,在100 g矿酸用量29 g、温度250 ℃、液固比3 mL/g、反应时间30 min的条件下,镍、钴浸出率均超过95%,铁浸出率低于1%,实现了镍、钴的选择性浸出。浸出渣的工艺矿物学分析表明,浸出过程中,原矿中的针铁矿矿相被破坏,赋存在其中的镍、钴被浸出进入溶液,未被浸出的镍、钴赋存于铬尖晶石中,这是镍、钴浸出不完全的主要原因。浸出渣中主要的含硫物相是铝水解生成的明矾石和铁水解夹带的部分硫酸镁等硫酸盐,二者均与铁矿物结合较紧密。
何鲁华,彭俊,沈裕军,刘强,周小舟,朱安宇,王垣智
摘要:
针对传统铋精矿冶炼原料适应性差、不适于低品位铋精矿、有价金属综合回收率低、火法冶炼产生低浓度SO2治理难、成本高等问题,以柿竹园低品位铋多金属精矿为原料,提出加压氧化碱浸分离钼、钨、硫和铋的新工艺,研究了碱用量、时间、温度、总压及液固比等因素对钼、钨、硫、铋浸出率的影响。在优化工艺条件下,钼、钨、硫的浸出率分别达99.73%、90.81%和97.69%,铋不浸出在渣中富集,实现了低品位铋多金属精矿中钼、钨、硫与铋的高效分离。
侯树梁,饶帅,滕年高,戴文灿,刘志强,曹洪杨,王东兴,马致远
摘要:
针对冶炼厂在两段逆流氧压浸出湿法炼锌工艺流程中镓回收率不高的问题,采用XRD、SEM-EDS与ICP-AES对工艺流程中各阶段溶液及渣物相进行分析,对预中和、锌粉置换过程影响镓回收率低的机理进行探究。结果表明,一段浸出液预中和过程中由于酸度过低导致镓与黄钾铁矾或铅黄钾铁矾共沉淀的现象是导致镓损失的原因。在锌粉置换过程中,单纯依靠锌粉提高pH无法使镓完全沉淀。据此提出在预中和过程中通过将预中和终点酸度控制为6 g/L,反应时间1 h,反应温度85 ℃,以避免镓损失;在置换阶段采用先中和再置换的方法:先使用优质氧化锌7 g/L进行中和反应1 h,然后加入锌粉3 g/L反应1 h,反应温度85 ℃。经优化后,镓沉淀率可达100%。
刘强,李存兄,王国栋,陈帮耀,王启亮
摘要:
针对银精矿极具回收价值及现有处理工艺不足,以湿法炼锌过程产出的含锗银精矿为研究对象,提出了浓硫酸熟化—氧压酸浸的工艺路线,重点研究了工艺过程原理、含锗银精矿熟化—氧压酸浸过程中Zn、Cu、Ge的浸出行为及浸出渣中物相演变规律。结果表明:浓硫酸熟化预处理可氧化分解含锗银精矿中低价金属硫化物及精矿表面残留的有机药剂;在高温氧化性条件和Fe3+/Fe2+变价离子对的助浸作用下,物相组成由含锗银精矿中的铁闪锌矿、闪锌矿、雌黄铁矿、氯化亚铜为主演变为浸出渣中单质硫、硫酸铅、铁矾(MeFe3(SO4)2(OH)6,Me: 1/2Pb,Na,K)为主。最佳氧压酸浸条件为:反应温度150 ℃、初始酸度150 g/L、反应时间180 min、氧分压0.6 MPa、液固比7 mL/g,Zn、Cu、Ge的浸出率分别为95.34%、98.47%和84.35%,铅、银分别富集至3.19%和7 074 g/t,实现了Zn、Cu、Ge的深度浸出和铅、银的高效富集。
谢铿,王海北,邓彤,杨必文,邹发夔
摘要:
多金属硫基镍资源富含镍、钴、铜,以及及金、银、铂、钯等贵金属,其综合回收价值显著。加压浸出技术能有效促进这些金属离子溶解于溶液中,为后续的分离提纯创造条件,对镍冶金领域具有重大应用价值。深入研究多金属硫基镍资源加压浸出的冶金机理及多金属迁移路径,对于提升金属回收率、优化物料平衡及促进技术革新至关重要。依托赞比亚某硫化镍精矿、云南某高镍锍及新疆某硫基镍渣的加压浸出的工业实例,剖析了在加压浸出过程中镍、钴、铜、铁,以及金、银、铂、钯等贵金属的溶出特性和反应原理,探讨了基于加压浸出的多组份分离提取工艺方案,旨在为加压浸出工艺的设计优化提供数据支持与理论指导,推动多金属硫基镍资源高效、清洁、可持续综合利用。
张朝波,邓志敢,保雪凡,张程,戴兴征,付光,张特,魏昶
摘要:
在常规湿法炼锌工艺的中性浸出—酸浸逆流浸出过程中,酸浸液返回中性浸出时会导致酸浸液中的少部分铜和大部分锗沉淀进入中浸渣,造成铜的回收率低、锗未能直接分离富集。针对锌焙砂酸浸液中铜、锗的分离富集,研究酸浸液直接置换沉铜—中和沉淀富集锗工艺及过程中铜和锗的分离行为。结果表明:较低pH和较高铁粉加入量时会使得酸浸液中的铜和锗共沉淀;在溶液pH为1.5~2.0、铁粉加入系数为1.2、温度70 ℃的条件下反应20 min可实现溶液中铜和锗的有效分离,铜、锗的沉淀率分别为96.53%和2.51%;溶液中的砷与铜共同沉淀,置换渣中主要物相为Cu3As和Cu2O,置换渣中铜的质量分数为58.02%。沉铜后液在H2O2用量5 mL/L、温度70 ℃、时间2.5 h、终点pH为5.0~5.2的条件下,中和后液中铜、铁、锗的含量分别为16.52、1.39和0.43 mg/L,满足后续净化的要求;中和渣含锗2 501.40 g/t,可作为回收锗的原料。
陈龙义
摘要:
锌氧压浸出特点是硫化锌精矿直接湿法浸出,硫不进入烟气,而是直接转化成单质硫回收。该工艺生产流程更简单,环境友好,综合能耗低,硫磺产品相对更容易储存、运输及销售。因此该技术的推广应用对锌冶炼行业节能减排乃至碳达峰碳中和目标的实现意义重大。从精矿矿物特征及金属的浸出率、浸出过程中硫元素的酸化率、硫磺结晶过程控制、硫浮选效率以及硫精矿热过滤温度等方面着手,研究其对硫磺回收率的影响机制。
林海彬,郭金溢,谢洪珍,王乾坤,李有辉,邱耀兴
摘要:
某碳质高砷硫化物包裹多重难处理金矿进行了以热压氧化—氰化为主体工艺的试验。结果表明:原矿全硫浮选—浮选精矿常规热压氧化—氰化金浸出率仅76.2%,采取了氧化渣脱碳、原矿预脱炭及硫砷分选等措施,均难以提高金回收率。热压氧化渣采用中温焙烧预处理再氰化,可较彻底地消除有机碳的影响,金浸出率达到94.7%,且焙烧过程有害组分砷几乎不会进入气相,焙烧-氰化渣与热压氧化液中和渣混合后的毒性浸出结果满足一般固废要求。
张正阳,王海北,杨玮娇,杨永强,韦其晋,彭煜华,王伟
摘要:
高铁高硫铝土矿的提质利用对于保障我国铝工业战略矿产资源安全具有重要意义。针对含铁13.66%、硫16.24%的一水硬铝石型高铁高硫铝土矿,主要铁、硫物相为黄铁矿,绘制了Fe-S-H2O系电位-pH图。结果表明,当体系pH小于Fe3+水解临界pH时,能够实现铁、硫的同步浸出。采用加压浸出法处理,在液固比4 mL/g、浸出温度170 ℃、氧气分压0.20 MPa、保温时间2 h条件下,铁、硫浸出率分别为94.08%和98.34%,浸出渣铁、硫含量分别为1.23%和0.41%,XRD结果表明,浸出渣物相主要为一水硬铝石,实现了高铁高硫铝土矿的提质。浸出液主要溶质为硫酸铁,具有铁、硫进一步资源化利用的潜力。
伍贺东,谢庭芳,邓伟,何宗云,袁国海,于洋,李虹颖,向天鹏,秦树辰
摘要:
对木质素在牧草中的分布进行了详细论述,对牧草的体外消化情况进行了分析,归纳了木质素的制备方法,创新地提出了草食性动物排泄物富集—提纯木质素—制备氧压浸出分散剂的技术新思路,利用草食性动物消化—分解—吸收植物中蛋白质、脂肪、淀粉和粗纤维等营养物质,使得木质素残留在排泄物中,实现了木质素的天然富集,并以草食性动物排泄物为原料制备了木质素磺酸盐,提高了木质素磺酸盐单位产出量,降低了处理成本。该技术结合了冶炼企业与草原生态的特点,充分利用当地草原牧草、草食性动物排泄物为锌氧压浸出提供制备木质素的原材料,形成了植物-动物-锌冶炼多领域相结合的特色工艺。
陈昭旺,章国玺,何家吉,钟文涛,周珍鹏,熊凤钰,姚桢
摘要:
废旧阴极炭块作为铝工业仅次于赤泥的第二大固体废物,对于生态环境具有显著污染隐患,同时富含大量优质石墨资源,兼具循环利用属性。为实现废旧阴极炭块优质石墨资源的高效循环利用,利用高压浸出处理废旧阴极炭块,系统对比了废旧阴极炭块、煅后石油焦以及不同阶段回收石墨的理化性质差异,选取回收石墨掺配制备铝电解炭阳极。结果表明,相较于煅后石油焦,回收石墨具有较为接近的工业成分、物相组成及元素含量,但晶体结构和沥青润湿性存在显著差异。鉴于此,随着回收石墨掺配量的增加,制备阳极的使用性能逐渐降低。在低掺量条件下,废旧阴极炭块回收石墨具备掺配制备铝电解炭阳极的可行性和应用潜力。
秦树辰,周起帆,郑朝振,苏立峰,王海北,刘三平
摘要:
针对复杂硫化铜镍渣进行了中温氧压浸铜镍—同步沉铁试验,查明了硫化铜镍渣中主要元素的存在形式,考察了氧压浸出工艺条件对铜、镍、铁、硫浸出率的影响。获得硫化铜镍渣高效浸铜镍—同步沉铁的最佳工艺参数为:硫酸(98%)20 g(即每吨铜镍渣硫酸200 kg)、浸出温度170 ℃、氧分压0.4 MPa、液固比5 mL/g、浸出时间5 h,在该条件下,铜、镍、铁、硫的浸出率分别为98.73%、98.86%、26.69%、93.17%,浸出液残酸浓度1.28 g/L,浸出液中铜、镍、铁质量浓度分别为77.04、18.80、0.67 g/L。
董文强,谢锋,王伟,白云龙,高腾跃,李光胜
摘要:
采用加压氧化方法对黄金冶炼氰化废水进行脱氰处理,研究了反应温度、氧分压、处理时间及酸度等对加压氧化降解氰化废水中总氰、硫氰根及重金属离子脱除规律的影响。结果表明,提高反应温度、氧分压、反应时间和酸度均有利于含氰废水中总氰的脱除,当反应温度80 ℃、氧分压0.3 MPa、反应时间1 h、酸化时浓硫酸用量0.31 mol/L时,总氰降至22.2 mg/L,静置两天后进一步降至7.73 mg/L,SCN-降至13.8 g/L,Cu降至30.3 mg/L,Fe降至3.21 mg /L,Zn降至2.2 mg/L。铜、铁、锌几乎全部分别以Zn3(Fe(CN)6)2、Cu2Fe(CN)6?2H2O和Fe4(Fe(CN)6)3的形式固定在沉淀物,进而降低黄金冶炼废水的毒性。降解处理后的废水经调节pH后返回金矿氰化浸出工序,实现废水循环再利用。
林荣跃,张雷刚,韦其晋,张正阳,杨玮娇
摘要:
刚果(金)地区主要采用湿法炼铜工艺提取铜精矿中的铜,含铜55%~65%的硫化铜精矿经过焙烧和两段酸浸后,酸浸渣中含有3%~10%的铜。以刚果(金)某铜精矿焙砂酸浸渣为研究对象,在对其进行工艺矿物学分析的基础上,采用加压浸出方式回收渣中的铜。结果表明,铜精矿焙砂酸浸渣中的铜主要以硅孔雀石、胆矾和亚铁酸铜的形式存在,三种矿物所含铜占总铜量的96.87%,其中亚铁酸铜为主要难浸矿物;酸浸时,酸用量对铜浸出率影响最大;最佳浸出条件为液固比4 mL/g、酸矿比(硫酸用量与酸浸渣的质量比)65%、浸出时间2 h、浸出温度180 ℃,对应的铜浸出率为94.52%,渣含铜可由处理前的7.66%降低到0.52%。
罗跃,白细民,吴慧,余圣品,陈茜茜
摘要:
为探讨酸法地浸中井距对铀浸出效率的影响,以内蒙巴彦乌拉铀矿区为例,通过酸法地浸采铀数值模型,探讨溶浸液覆盖范围及流速的时空变化特征。从井场成本、浸铀周期、溶浸死角三个方面探讨不同井距对浸铀的影响,26种方案比选结果表明:1)采区井场随井距增加而减小,井距对井场成本影响较大;2)采区内特征流速随井距增大而减小,由于流速会影响浸铀周期,因此相对浸铀周期随井距增大而增大;3)随井距增大,溶浸死角空间范围呈近似指数增大。综合考虑,在本文模拟条件下,认为26~30 m为最佳浸铀井距,该结果可为该矿区后续地浸工艺孔的合理布设提供参考。
高起方,谢铿,王海北,邹发夔,邓彤,高亮,刘三平,赵旭,杨必文,李达
摘要:
以金宝山铂钯精矿熔炼—吹炼得到的高冰镍为研究对象,采用一段常压浸出—两段加压浸出湿法冶金工艺处理,研究镍、钴、铜、铁、硫的浸出行为及贵金属的精炼富集,考察了浸出终点pH、浸出温度、液固比、氧分压、反应时间、初始酸度等因素的影响。结果表明,常压浸出控制条件为浸出温度70 ℃、浸出时间8 h、液固比6;一段加压浸出控制条件为溶液用量500 mL(H2SO4 10 g/L,Cu 3.19 g/L)、液固比10、氧分压0.2 MPa、浸出时间1 h、反应温度150 ℃;二段加压浸出控制条件为溶液用量500 mL(H2SO4 40 g/L)、液固比10、反应温度180 ℃、氧分压0.1 MPa,反应时间2 h。浸出后,高冰镍中的镍和铜的浸出率可以达到99%以上,铂、钯基本不被浸出,金、银、铂、钯总量的富集程度可以达到88倍以上。
胡磊,曹雪娇,梁新星,张伟光
摘要:
针对提钒尾渣中钒的回收与利用,提出碱法加压浸出提钒工艺,从而实现提钒尾渣中钒的浸出与提取。进行了原料分析并考察了浸出过程中温度、氢氧化钠浓度、反应时间、液固比和搅拌转速对尾渣中钒、铬、硅的浸出率的影响。结果表明,在温度120 ℃、氢氧化钠用量10%、液固体积质量比4~6 mL/g、时间1 h、搅拌转速400 r/min的条件下,钒的浸出率可控制在50%,同时尽量减少了铬与硅的浸出,保持溶液的净化程度,为后续的萃取提钒工艺提供很好的溶液条件。
重有色金属
张廷安,贺欣,吕国志,刘燕
摘要:
加压湿法冶金是特殊冶金技术之一,广泛应用于氧化铝、红土镍矿、闪锌矿及金矿等的分离提取、金属还原制备和矿物合成。我国的加压湿法冶金技术60余年的发展历史说明,无论是生产工艺、技术装备还是规模都已达到了世界先进水平。面对国内外有色金属市场竞争日益激烈、节能减排及环保意识的增强,以及生产过程越发严苛的技术要求,加压湿法冶金技术在复杂低品位难处理矿物的高效清洁利用、加压湿法合成与制备、加压湿法氢还原低碳冶金等方面越来越显示出与生俱来的技术优势。本文对加压湿法冶金技术发展及特点进行阐述,重点介绍氧化铝加压湿法清洁生产、硫化矿氧压浸出及钒渣加压湿法冶金等方面的研究进展,并对加压湿法冶金技术的未来发展前景和方向进行展望。
王玉芳,蒋开喜,秦树辰,郭纵,李达
摘要:
钼是重要的战略金属,辉钼矿是钼冶炼的主要原料,工业生产中多采用焙烧法生产氧化钼或钼酸铵。非标准钼精矿由于钼品位低、杂质含量高等,易造成精矿烧结、金属回收率低、环境污染重等问题。对非标准钼精矿国内外处理技术现状进行了梳理,分为精矿提纯和精矿冶炼两大类,冶炼法又包括焙烧法、常压浸出法、加压氧化法等。加压氧化法具有金属综合回收率高、原料适应性广、过程中不产出二氧化硫的优点,可综合回收铜、钼、铼等有价金属,具有较强的工业应用前景。
郑朝振,刘三平,王海北,蒋开喜
摘要:
采用两段加压新工艺联合处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿。推荐一段高压酸浸工艺条件为:酸矿比330 kg/t、温度250 ℃、矿浆浓度30%、反应时间1 h;推荐二段加压浸出工艺条件为:温度230 ℃、时间1 h、矿浆浓度35%。一段高压酸浸镍浸出率97.58%,二段蛇纹石镍浸出率83.96%,镍总浸出率93.81%,极大提高了镍资源的利用率;二段加压浸出液铁、铝可降至1 g/L以下,可以减少后续中和工序的用碱量。
仝一喆,刘自亮,王恒辉,孟凡成
摘要:
针对硫化铜精矿火法冶炼工艺副产硫酸,在硫酸滞销地区难以大规模应用的难题,研究了硫化铜精矿氧压浸出工艺。对某硫化铜精矿原料进行了成分、物相及有价元素赋存状态进行了分析,从理论上分析了硫化铜精矿氧压浸出的可行性,研究了一段氧压浸出、两段氧压浸出工艺的浸出效果。结果表明,采用两段逆流氧压浸出,一段控制温度135~140 ℃、总压1.3~1.4 MPa、时间2~2.5 h、分散剂加入量4‰~5‰、沉矾剂加入量2.5%~3%,二段控制温度165~170 ℃、总压1.4~1.5 MPa、时间2.5~3 h、分散剂加入量6‰~7‰、沉矾剂加入量3%~3.5%,铜浸出率为90.49%~92.25%。一段浸出液含铜90.78~92.34 g/L、铁10.81~13.84 g/L、硫酸28~30 g/L,可送后续除铁净化—电积生产电铜。
李倡纹,李存兄,王国栋,王启亮,陈帮耀,宋健清,成圳
摘要:
针对现有锌精矿加压浸出过程氧气利用率低、闪锌矿溶解缓慢等问题,利用锌浸出渣中Fe3+的强氧化性以及Fe2+/Fe3+氧化还原离子对输氧效能,提高闪锌矿中S2-的高效氧化和O2利用率,实现锌精矿与锌浸出渣协同强化浸出。研究结果表明,Fe3+可以提高氧气溶解度,同时Fe2+/Fe3+的往返变价行为加速了浸出体系中闪锌矿(ZnS)的氧化溶解,锌的浸出速率和浸出率得到显著提升。以锌浸出渣形式向体系添加6.1 g/L Fe3+、在初始硫酸浓度95 g/L、氧分压0.8 MPa、反应温度160 ℃、反应时间120 min的优化条件下,锌浸出率可以达到98.60%,同时92.47%的铁沉淀入渣。锌精矿与锌浸出渣协同助浸受外扩散控制,表观活化能为15.61 kJ/mol,协同浸出的动力学方程为:
"1-(1-α" ")" ^"1/3" "=4.78×" 〖"10" 〗^"-3" "×{[exp(-15610/8.314T)]×c" 〖"(" "H" _"2" 〖"SO" 〗_"4" ")" 〗^"1.21" "×" 〖P("O" _"2" )〗^"0.33" "×c" 〖"(" 〖"Fe" 〗^"3+" ")" 〗^"0.43" "×t}。"
聂思怡,李田玉,全温灿,徐志峰,王瑞祥,张忠堂,严康
摘要:
采用加压浸出工艺处理含铜硫化渣,通过试验探究了初始硫酸浓度、浸出温度、液固比、氧分压和浸出时间等对渣中Co、Ni、Mn、Li、Al及Cu浸出率的影响。结果表明,最优条件为:初始酸浓度120 g/L、浸出温度140 ℃、液固比5 mL/g、氧分压1.1 MPa、浸出时间3 h。在最优条件下,含铜硫化渣中主要金属Co、Ni、Mn、Li、Al及Cu的一次浸出率分别为99.80%、99.10%、98.42%、98.49%,93.89%和96.91%。表明含铜硫化渣基本完全消解,实现有价金属的综合浸出。此外,通过将一次浸出液经过3次循环加压浸出,实现了Al和Cu的水解脱除。
吴集耀,马保中,陈永强,王成彦
摘要:
菲律宾某矿区典型褐铁型红土镍矿的工艺矿物学分析表明,矿样中主要的矿物为针铁矿、铬尖晶石、石英及其他黏土质矿物,镍、钴主要赋存在铁矿物中。基于矿物特性,选择采用硫酸高压浸出工艺对该矿物进行处理,在100 g矿酸用量29 g、温度250 ℃、液固比3 mL/g、反应时间30 min的条件下,镍、钴浸出率均超过95%,铁浸出率低于1%,实现了镍、钴的选择性浸出。浸出渣的工艺矿物学分析表明,浸出过程中,原矿中的针铁矿矿相被破坏,赋存在其中的镍、钴被浸出进入溶液,未被浸出的镍、钴赋存于铬尖晶石中,这是镍、钴浸出不完全的主要原因。浸出渣中主要的含硫物相是铝水解生成的明矾石和铁水解夹带的部分硫酸镁等硫酸盐,二者均与铁矿物结合较紧密。
何鲁华,彭俊,沈裕军,刘强,周小舟,朱安宇,王垣智
摘要:
针对传统铋精矿冶炼原料适应性差、不适于低品位铋精矿、有价金属综合回收率低、火法冶炼产生低浓度SO2治理难、成本高等问题,以柿竹园低品位铋多金属精矿为原料,提出加压氧化碱浸分离钼、钨、硫和铋的新工艺,研究了碱用量、时间、温度、总压及液固比等因素对钼、钨、硫、铋浸出率的影响。在优化工艺条件下,钼、钨、硫的浸出率分别达99.73%、90.81%和97.69%,铋不浸出在渣中富集,实现了低品位铋多金属精矿中钼、钨、硫与铋的高效分离。
侯树梁,饶帅,滕年高,戴文灿,刘志强,曹洪杨,王东兴,马致远
摘要:
针对冶炼厂在两段逆流氧压浸出湿法炼锌工艺流程中镓回收率不高的问题,采用XRD、SEM-EDS与ICP-AES对工艺流程中各阶段溶液及渣物相进行分析,对预中和、锌粉置换过程影响镓回收率低的机理进行探究。结果表明,一段浸出液预中和过程中由于酸度过低导致镓与黄钾铁矾或铅黄钾铁矾共沉淀的现象是导致镓损失的原因。在锌粉置换过程中,单纯依靠锌粉提高pH无法使镓完全沉淀。据此提出在预中和过程中通过将预中和终点酸度控制为6 g/L,反应时间1 h,反应温度85 ℃,以避免镓损失;在置换阶段采用先中和再置换的方法:先使用优质氧化锌7 g/L进行中和反应1 h,然后加入锌粉3 g/L反应1 h,反应温度85 ℃。经优化后,镓沉淀率可达100%。
刘强,李存兄,王国栋,陈帮耀,王启亮
摘要:
针对银精矿极具回收价值及现有处理工艺不足,以湿法炼锌过程产出的含锗银精矿为研究对象,提出了浓硫酸熟化—氧压酸浸的工艺路线,重点研究了工艺过程原理、含锗银精矿熟化—氧压酸浸过程中Zn、Cu、Ge的浸出行为及浸出渣中物相演变规律。结果表明:浓硫酸熟化预处理可氧化分解含锗银精矿中低价金属硫化物及精矿表面残留的有机药剂;在高温氧化性条件和Fe3+/Fe2+变价离子对的助浸作用下,物相组成由含锗银精矿中的铁闪锌矿、闪锌矿、雌黄铁矿、氯化亚铜为主演变为浸出渣中单质硫、硫酸铅、铁矾(MeFe3(SO4)2(OH)6,Me: 1/2Pb,Na,K)为主。最佳氧压酸浸条件为:反应温度150 ℃、初始酸度150 g/L、反应时间180 min、氧分压0.6 MPa、液固比7 mL/g,Zn、Cu、Ge的浸出率分别为95.34%、98.47%和84.35%,铅、银分别富集至3.19%和7 074 g/t,实现了Zn、Cu、Ge的深度浸出和铅、银的高效富集。
谢铿,王海北,邓彤,杨必文,邹发夔
摘要:
多金属硫基镍资源富含镍、钴、铜,以及及金、银、铂、钯等贵金属,其综合回收价值显著。加压浸出技术能有效促进这些金属离子溶解于溶液中,为后续的分离提纯创造条件,对镍冶金领域具有重大应用价值。深入研究多金属硫基镍资源加压浸出的冶金机理及多金属迁移路径,对于提升金属回收率、优化物料平衡及促进技术革新至关重要。依托赞比亚某硫化镍精矿、云南某高镍锍及新疆某硫基镍渣的加压浸出的工业实例,剖析了在加压浸出过程中镍、钴、铜、铁,以及金、银、铂、钯等贵金属的溶出特性和反应原理,探讨了基于加压浸出的多组份分离提取工艺方案,旨在为加压浸出工艺的设计优化提供数据支持与理论指导,推动多金属硫基镍资源高效、清洁、可持续综合利用。
张朝波,邓志敢,保雪凡,张程,戴兴征,付光,张特,魏昶
摘要:
在常规湿法炼锌工艺的中性浸出—酸浸逆流浸出过程中,酸浸液返回中性浸出时会导致酸浸液中的少部分铜和大部分锗沉淀进入中浸渣,造成铜的回收率低、锗未能直接分离富集。针对锌焙砂酸浸液中铜、锗的分离富集,研究酸浸液直接置换沉铜—中和沉淀富集锗工艺及过程中铜和锗的分离行为。结果表明:较低pH和较高铁粉加入量时会使得酸浸液中的铜和锗共沉淀;在溶液pH为1.5~2.0、铁粉加入系数为1.2、温度70 ℃的条件下反应20 min可实现溶液中铜和锗的有效分离,铜、锗的沉淀率分别为96.53%和2.51%;溶液中的砷与铜共同沉淀,置换渣中主要物相为Cu3As和Cu2O,置换渣中铜的质量分数为58.02%。沉铜后液在H2O2用量5 mL/L、温度70 ℃、时间2.5 h、终点pH为5.0~5.2的条件下,中和后液中铜、铁、锗的含量分别为16.52、1.39和0.43 mg/L,满足后续净化的要求;中和渣含锗2 501.40 g/t,可作为回收锗的原料。
陈龙义
摘要:
锌氧压浸出特点是硫化锌精矿直接湿法浸出,硫不进入烟气,而是直接转化成单质硫回收。该工艺生产流程更简单,环境友好,综合能耗低,硫磺产品相对更容易储存、运输及销售。因此该技术的推广应用对锌冶炼行业节能减排乃至碳达峰碳中和目标的实现意义重大。从精矿矿物特征及金属的浸出率、浸出过程中硫元素的酸化率、硫磺结晶过程控制、硫浮选效率以及硫精矿热过滤温度等方面着手,研究其对硫磺回收率的影响机制。
林海彬,郭金溢,谢洪珍,王乾坤,李有辉,邱耀兴
摘要:
某碳质高砷硫化物包裹多重难处理金矿进行了以热压氧化—氰化为主体工艺的试验。结果表明:原矿全硫浮选—浮选精矿常规热压氧化—氰化金浸出率仅76.2%,采取了氧化渣脱碳、原矿预脱炭及硫砷分选等措施,均难以提高金回收率。热压氧化渣采用中温焙烧预处理再氰化,可较彻底地消除有机碳的影响,金浸出率达到94.7%,且焙烧过程有害组分砷几乎不会进入气相,焙烧-氰化渣与热压氧化液中和渣混合后的毒性浸出结果满足一般固废要求。
张正阳,王海北,杨玮娇,杨永强,韦其晋,彭煜华,王伟
摘要:
高铁高硫铝土矿的提质利用对于保障我国铝工业战略矿产资源安全具有重要意义。针对含铁13.66%、硫16.24%的一水硬铝石型高铁高硫铝土矿,主要铁、硫物相为黄铁矿,绘制了Fe-S-H2O系电位-pH图。结果表明,当体系pH小于Fe3+水解临界pH时,能够实现铁、硫的同步浸出。采用加压浸出法处理,在液固比4 mL/g、浸出温度170 ℃、氧气分压0.20 MPa、保温时间2 h条件下,铁、硫浸出率分别为94.08%和98.34%,浸出渣铁、硫含量分别为1.23%和0.41%,XRD结果表明,浸出渣物相主要为一水硬铝石,实现了高铁高硫铝土矿的提质。浸出液主要溶质为硫酸铁,具有铁、硫进一步资源化利用的潜力。
伍贺东,谢庭芳,邓伟,何宗云,袁国海,于洋,李虹颖,向天鹏,秦树辰
摘要:
对木质素在牧草中的分布进行了详细论述,对牧草的体外消化情况进行了分析,归纳了木质素的制备方法,创新地提出了草食性动物排泄物富集—提纯木质素—制备氧压浸出分散剂的技术新思路,利用草食性动物消化—分解—吸收植物中蛋白质、脂肪、淀粉和粗纤维等营养物质,使得木质素残留在排泄物中,实现了木质素的天然富集,并以草食性动物排泄物为原料制备了木质素磺酸盐,提高了木质素磺酸盐单位产出量,降低了处理成本。该技术结合了冶炼企业与草原生态的特点,充分利用当地草原牧草、草食性动物排泄物为锌氧压浸出提供制备木质素的原材料,形成了植物-动物-锌冶炼多领域相结合的特色工艺。
陈昭旺,章国玺,何家吉,钟文涛,周珍鹏,熊凤钰,姚桢
摘要:
废旧阴极炭块作为铝工业仅次于赤泥的第二大固体废物,对于生态环境具有显著污染隐患,同时富含大量优质石墨资源,兼具循环利用属性。为实现废旧阴极炭块优质石墨资源的高效循环利用,利用高压浸出处理废旧阴极炭块,系统对比了废旧阴极炭块、煅后石油焦以及不同阶段回收石墨的理化性质差异,选取回收石墨掺配制备铝电解炭阳极。结果表明,相较于煅后石油焦,回收石墨具有较为接近的工业成分、物相组成及元素含量,但晶体结构和沥青润湿性存在显著差异。鉴于此,随着回收石墨掺配量的增加,制备阳极的使用性能逐渐降低。在低掺量条件下,废旧阴极炭块回收石墨具备掺配制备铝电解炭阳极的可行性和应用潜力。
秦树辰,周起帆,郑朝振,苏立峰,王海北,刘三平
摘要:
针对复杂硫化铜镍渣进行了中温氧压浸铜镍—同步沉铁试验,查明了硫化铜镍渣中主要元素的存在形式,考察了氧压浸出工艺条件对铜、镍、铁、硫浸出率的影响。获得硫化铜镍渣高效浸铜镍—同步沉铁的最佳工艺参数为:硫酸(98%)20 g(即每吨铜镍渣硫酸200 kg)、浸出温度170 ℃、氧分压0.4 MPa、液固比5 mL/g、浸出时间5 h,在该条件下,铜、镍、铁、硫的浸出率分别为98.73%、98.86%、26.69%、93.17%,浸出液残酸浓度1.28 g/L,浸出液中铜、镍、铁质量浓度分别为77.04、18.80、0.67 g/L。
董文强,谢锋,王伟,白云龙,高腾跃,李光胜
摘要:
采用加压氧化方法对黄金冶炼氰化废水进行脱氰处理,研究了反应温度、氧分压、处理时间及酸度等对加压氧化降解氰化废水中总氰、硫氰根及重金属离子脱除规律的影响。结果表明,提高反应温度、氧分压、反应时间和酸度均有利于含氰废水中总氰的脱除,当反应温度80 ℃、氧分压0.3 MPa、反应时间1 h、酸化时浓硫酸用量0.31 mol/L时,总氰降至22.2 mg/L,静置两天后进一步降至7.73 mg/L,SCN-降至13.8 g/L,Cu降至30.3 mg/L,Fe降至3.21 mg /L,Zn降至2.2 mg/L。铜、铁、锌几乎全部分别以Zn3(Fe(CN)6)2、Cu2Fe(CN)6?2H2O和Fe4(Fe(CN)6)3的形式固定在沉淀物,进而降低黄金冶炼废水的毒性。降解处理后的废水经调节pH后返回金矿氰化浸出工序,实现废水循环再利用。
林荣跃,张雷刚,韦其晋,张正阳,杨玮娇
摘要:
刚果(金)地区主要采用湿法炼铜工艺提取铜精矿中的铜,含铜55%~65%的硫化铜精矿经过焙烧和两段酸浸后,酸浸渣中含有3%~10%的铜。以刚果(金)某铜精矿焙砂酸浸渣为研究对象,在对其进行工艺矿物学分析的基础上,采用加压浸出方式回收渣中的铜。结果表明,铜精矿焙砂酸浸渣中的铜主要以硅孔雀石、胆矾和亚铁酸铜的形式存在,三种矿物所含铜占总铜量的96.87%,其中亚铁酸铜为主要难浸矿物;酸浸时,酸用量对铜浸出率影响最大;最佳浸出条件为液固比4 mL/g、酸矿比(硫酸用量与酸浸渣的质量比)65%、浸出时间2 h、浸出温度180 ℃,对应的铜浸出率为94.52%,渣含铜可由处理前的7.66%降低到0.52%。
罗跃,白细民,吴慧,余圣品,陈茜茜
摘要:
为探讨酸法地浸中井距对铀浸出效率的影响,以内蒙巴彦乌拉铀矿区为例,通过酸法地浸采铀数值模型,探讨溶浸液覆盖范围及流速的时空变化特征。从井场成本、浸铀周期、溶浸死角三个方面探讨不同井距对浸铀的影响,26种方案比选结果表明:1)采区井场随井距增加而减小,井距对井场成本影响较大;2)采区内特征流速随井距增大而减小,由于流速会影响浸铀周期,因此相对浸铀周期随井距增大而增大;3)随井距增大,溶浸死角空间范围呈近似指数增大。综合考虑,在本文模拟条件下,认为26~30 m为最佳浸铀井距,该结果可为该矿区后续地浸工艺孔的合理布设提供参考。
高起方,谢铿,王海北,邹发夔,邓彤,高亮,刘三平,赵旭,杨必文,李达
摘要:
以金宝山铂钯精矿熔炼—吹炼得到的高冰镍为研究对象,采用一段常压浸出—两段加压浸出湿法冶金工艺处理,研究镍、钴、铜、铁、硫的浸出行为及贵金属的精炼富集,考察了浸出终点pH、浸出温度、液固比、氧分压、反应时间、初始酸度等因素的影响。结果表明,常压浸出控制条件为浸出温度70 ℃、浸出时间8 h、液固比6;一段加压浸出控制条件为溶液用量500 mL(H2SO4 10 g/L,Cu 3.19 g/L)、液固比10、氧分压0.2 MPa、浸出时间1 h、反应温度150 ℃;二段加压浸出控制条件为溶液用量500 mL(H2SO4 40 g/L)、液固比10、反应温度180 ℃、氧分压0.1 MPa,反应时间2 h。浸出后,高冰镍中的镍和铜的浸出率可以达到99%以上,铂、钯基本不被浸出,金、银、铂、钯总量的富集程度可以达到88倍以上。
胡磊,曹雪娇,梁新星,张伟光
摘要:
针对提钒尾渣中钒的回收与利用,提出碱法加压浸出提钒工艺,从而实现提钒尾渣中钒的浸出与提取。进行了原料分析并考察了浸出过程中温度、氢氧化钠浓度、反应时间、液固比和搅拌转速对尾渣中钒、铬、硅的浸出率的影响。结果表明,在温度120 ℃、氢氧化钠用量10%、液固体积质量比4~6 mL/g、时间1 h、搅拌转速400 r/min的条件下,钒的浸出率可控制在50%,同时尽量减少了铬与硅的浸出,保持溶液的净化程度,为后续的萃取提钒工艺提供很好的溶液条件。
重有色金属
张廷安,贺欣,吕国志,刘燕
摘要:
加压湿法冶金是特殊冶金技术之一,广泛应用于氧化铝、红土镍矿、闪锌矿及金矿等的分离提取、金属还原制备和矿物合成。我国的加压湿法冶金技术60余年的发展历史说明,无论是生产工艺、技术装备还是规模都已达到了世界先进水平。面对国内外有色金属市场竞争日益激烈、节能减排及环保意识的增强,以及生产过程越发严苛的技术要求,加压湿法冶金技术在复杂低品位难处理矿物的高效清洁利用、加压湿法合成与制备、加压湿法氢还原低碳冶金等方面越来越显示出与生俱来的技术优势。本文对加压湿法冶金技术发展及特点进行阐述,重点介绍氧化铝加压湿法清洁生产、硫化矿氧压浸出及钒渣加压湿法冶金等方面的研究进展,并对加压湿法冶金技术的未来发展前景和方向进行展望。
王玉芳,蒋开喜,秦树辰,郭纵,李达
摘要:
钼是重要的战略金属,辉钼矿是钼冶炼的主要原料,工业生产中多采用焙烧法生产氧化钼或钼酸铵。非标准钼精矿由于钼品位低、杂质含量高等,易造成精矿烧结、金属回收率低、环境污染重等问题。对非标准钼精矿国内外处理技术现状进行了梳理,分为精矿提纯和精矿冶炼两大类,冶炼法又包括焙烧法、常压浸出法、加压氧化法等。加压氧化法具有金属综合回收率高、原料适应性广、过程中不产出二氧化硫的优点,可综合回收铜、钼、铼等有价金属,具有较强的工业应用前景。
郑朝振,刘三平,王海北,蒋开喜
摘要:
采用两段加压新工艺联合处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿。推荐一段高压酸浸工艺条件为:酸矿比330 kg/t、温度250 ℃、矿浆浓度30%、反应时间1 h;推荐二段加压浸出工艺条件为:温度230 ℃、时间1 h、矿浆浓度35%。一段高压酸浸镍浸出率97.58%,二段蛇纹石镍浸出率83.96%,镍总浸出率93.81%,极大提高了镍资源的利用率;二段加压浸出液铁、铝可降至1 g/L以下,可以减少后续中和工序的用碱量。
仝一喆,刘自亮,王恒辉,孟凡成
摘要:
针对硫化铜精矿火法冶炼工艺副产硫酸,在硫酸滞销地区难以大规模应用的难题,研究了硫化铜精矿氧压浸出工艺。对某硫化铜精矿原料进行了成分、物相及有价元素赋存状态进行了分析,从理论上分析了硫化铜精矿氧压浸出的可行性,研究了一段氧压浸出、两段氧压浸出工艺的浸出效果。结果表明,采用两段逆流氧压浸出,一段控制温度135~140 ℃、总压1.3~1.4 MPa、时间2~2.5 h、分散剂加入量4‰~5‰、沉矾剂加入量2.5%~3%,二段控制温度165~170 ℃、总压1.4~1.5 MPa、时间2.5~3 h、分散剂加入量6‰~7‰、沉矾剂加入量3%~3.5%,铜浸出率为90.49%~92.25%。一段浸出液含铜90.78~92.34 g/L、铁10.81~13.84 g/L、硫酸28~30 g/L,可送后续除铁净化—电积生产电铜。
李倡纹,李存兄,王国栋,王启亮,陈帮耀,宋健清,成圳
摘要:
针对现有锌精矿加压浸出过程氧气利用率低、闪锌矿溶解缓慢等问题,利用锌浸出渣中Fe3+的强氧化性以及Fe2+/Fe3+氧化还原离子对输氧效能,提高闪锌矿中S2-的高效氧化和O2利用率,实现锌精矿与锌浸出渣协同强化浸出。研究结果表明,Fe3+可以提高氧气溶解度,同时Fe2+/Fe3+的往返变价行为加速了浸出体系中闪锌矿(ZnS)的氧化溶解,锌的浸出速率和浸出率得到显著提升。以锌浸出渣形式向体系添加6.1 g/L Fe3+、在初始硫酸浓度95 g/L、氧分压0.8 MPa、反应温度160 ℃、反应时间120 min的优化条件下,锌浸出率可以达到98.60%,同时92.47%的铁沉淀入渣。锌精矿与锌浸出渣协同助浸受外扩散控制,表观活化能为15.61 kJ/mol,协同浸出的动力学方程为:
"1-(1-α" ")" ^"1/3" "=4.78×" 〖"10" 〗^"-3" "×{[exp(-15610/8.314T)]×c" 〖"(" "H" _"2" 〖"SO" 〗_"4" ")" 〗^"1.21" "×" 〖P("O" _"2" )〗^"0.33" "×c" 〖"(" 〖"Fe" 〗^"3+" ")" 〗^"0.43" "×t}。"
聂思怡,李田玉,全温灿,徐志峰,王瑞祥,张忠堂,严康
摘要:
采用加压浸出工艺处理含铜硫化渣,通过试验探究了初始硫酸浓度、浸出温度、液固比、氧分压和浸出时间等对渣中Co、Ni、Mn、Li、Al及Cu浸出率的影响。结果表明,最优条件为:初始酸浓度120 g/L、浸出温度140 ℃、液固比5 mL/g、氧分压1.1 MPa、浸出时间3 h。在最优条件下,含铜硫化渣中主要金属Co、Ni、Mn、Li、Al及Cu的一次浸出率分别为99.80%、99.10%、98.42%、98.49%,93.89%和96.91%。表明含铜硫化渣基本完全消解,实现有价金属的综合浸出。此外,通过将一次浸出液经过3次循环加压浸出,实现了Al和Cu的水解脱除。
吴集耀,马保中,陈永强,王成彦
摘要:
菲律宾某矿区典型褐铁型红土镍矿的工艺矿物学分析表明,矿样中主要的矿物为针铁矿、铬尖晶石、石英及其他黏土质矿物,镍、钴主要赋存在铁矿物中。基于矿物特性,选择采用硫酸高压浸出工艺对该矿物进行处理,在100 g矿酸用量29 g、温度250 ℃、液固比3 mL/g、反应时间30 min的条件下,镍、钴浸出率均超过95%,铁浸出率低于1%,实现了镍、钴的选择性浸出。浸出渣的工艺矿物学分析表明,浸出过程中,原矿中的针铁矿矿相被破坏,赋存在其中的镍、钴被浸出进入溶液,未被浸出的镍、钴赋存于铬尖晶石中,这是镍、钴浸出不完全的主要原因。浸出渣中主要的含硫物相是铝水解生成的明矾石和铁水解夹带的部分硫酸镁等硫酸盐,二者均与铁矿物结合较紧密。
何鲁华,彭俊,沈裕军,刘强,周小舟,朱安宇,王垣智
摘要:
针对传统铋精矿冶炼原料适应性差、不适于低品位铋精矿、有价金属综合回收率低、火法冶炼产生低浓度SO2治理难、成本高等问题,以柿竹园低品位铋多金属精矿为原料,提出加压氧化碱浸分离钼、钨、硫和铋的新工艺,研究了碱用量、时间、温度、总压及液固比等因素对钼、钨、硫、铋浸出率的影响。在优化工艺条件下,钼、钨、硫的浸出率分别达99.73%、90.81%和97.69%,铋不浸出在渣中富集,实现了低品位铋多金属精矿中钼、钨、硫与铋的高效分离。
侯树梁,饶帅,滕年高,戴文灿,刘志强,曹洪杨,王东兴,马致远
摘要:
针对冶炼厂在两段逆流氧压浸出湿法炼锌工艺流程中镓回收率不高的问题,采用XRD、SEM-EDS与ICP-AES对工艺流程中各阶段溶液及渣物相进行分析,对预中和、锌粉置换过程影响镓回收率低的机理进行探究。结果表明,一段浸出液预中和过程中由于酸度过低导致镓与黄钾铁矾或铅黄钾铁矾共沉淀的现象是导致镓损失的原因。在锌粉置换过程中,单纯依靠锌粉提高pH无法使镓完全沉淀。据此提出在预中和过程中通过将预中和终点酸度控制为6 g/L,反应时间1 h,反应温度85 ℃,以避免镓损失;在置换阶段采用先中和再置换的方法:先使用优质氧化锌7 g/L进行中和反应1 h,然后加入锌粉3 g/L反应1 h,反应温度85 ℃。经优化后,镓沉淀率可达100%。
刘强,李存兄,王国栋,陈帮耀,王启亮
摘要:
针对银精矿极具回收价值及现有处理工艺不足,以湿法炼锌过程产出的含锗银精矿为研究对象,提出了浓硫酸熟化—氧压酸浸的工艺路线,重点研究了工艺过程原理、含锗银精矿熟化—氧压酸浸过程中Zn、Cu、Ge的浸出行为及浸出渣中物相演变规律。结果表明:浓硫酸熟化预处理可氧化分解含锗银精矿中低价金属硫化物及精矿表面残留的有机药剂;在高温氧化性条件和Fe3+/Fe2+变价离子对的助浸作用下,物相组成由含锗银精矿中的铁闪锌矿、闪锌矿、雌黄铁矿、氯化亚铜为主演变为浸出渣中单质硫、硫酸铅、铁矾(MeFe3(SO4)2(OH)6,Me: 1/2Pb,Na,K)为主。最佳氧压酸浸条件为:反应温度150 ℃、初始酸度150 g/L、反应时间180 min、氧分压0.6 MPa、液固比7 mL/g,Zn、Cu、Ge的浸出率分别为95.34%、98.47%和84.35%,铅、银分别富集至3.19%和7 074 g/t,实现了Zn、Cu、Ge的深度浸出和铅、银的高效富集。
谢铿,王海北,邓彤,杨必文,邹发夔
摘要:
多金属硫基镍资源富含镍、钴、铜,以及及金、银、铂、钯等贵金属,其综合回收价值显著。加压浸出技术能有效促进这些金属离子溶解于溶液中,为后续的分离提纯创造条件,对镍冶金领域具有重大应用价值。深入研究多金属硫基镍资源加压浸出的冶金机理及多金属迁移路径,对于提升金属回收率、优化物料平衡及促进技术革新至关重要。依托赞比亚某硫化镍精矿、云南某高镍锍及新疆某硫基镍渣的加压浸出的工业实例,剖析了在加压浸出过程中镍、钴、铜、铁,以及金、银、铂、钯等贵金属的溶出特性和反应原理,探讨了基于加压浸出的多组份分离提取工艺方案,旨在为加压浸出工艺的设计优化提供数据支持与理论指导,推动多金属硫基镍资源高效、清洁、可持续综合利用。
张朝波,邓志敢,保雪凡,张程,戴兴征,付光,张特,魏昶
摘要:
在常规湿法炼锌工艺的中性浸出—酸浸逆流浸出过程中,酸浸液返回中性浸出时会导致酸浸液中的少部分铜和大部分锗沉淀进入中浸渣,造成铜的回收率低、锗未能直接分离富集。针对锌焙砂酸浸液中铜、锗的分离富集,研究酸浸液直接置换沉铜—中和沉淀富集锗工艺及过程中铜和锗的分离行为。结果表明:较低pH和较高铁粉加入量时会使得酸浸液中的铜和锗共沉淀;在溶液pH为1.5~2.0、铁粉加入系数为1.2、温度70 ℃的条件下反应20 min可实现溶液中铜和锗的有效分离,铜、锗的沉淀率分别为96.53%和2.51%;溶液中的砷与铜共同沉淀,置换渣中主要物相为Cu3As和Cu2O,置换渣中铜的质量分数为58.02%。沉铜后液在H2O2用量5 mL/L、温度70 ℃、时间2.5 h、终点pH为5.0~5.2的条件下,中和后液中铜、铁、锗的含量分别为16.52、1.39和0.43 mg/L,满足后续净化的要求;中和渣含锗2 501.40 g/t,可作为回收锗的原料。
陈龙义
摘要:
锌氧压浸出特点是硫化锌精矿直接湿法浸出,硫不进入烟气,而是直接转化成单质硫回收。该工艺生产流程更简单,环境友好,综合能耗低,硫磺产品相对更容易储存、运输及销售。因此该技术的推广应用对锌冶炼行业节能减排乃至碳达峰碳中和目标的实现意义重大。从精矿矿物特征及金属的浸出率、浸出过程中硫元素的酸化率、硫磺结晶过程控制、硫浮选效率以及硫精矿热过滤温度等方面着手,研究其对硫磺回收率的影响机制。
林海彬,郭金溢,谢洪珍,王乾坤,李有辉,邱耀兴
摘要:
某碳质高砷硫化物包裹多重难处理金矿进行了以热压氧化—氰化为主体工艺的试验。结果表明:原矿全硫浮选—浮选精矿常规热压氧化—氰化金浸出率仅76.2%,采取了氧化渣脱碳、原矿预脱炭及硫砷分选等措施,均难以提高金回收率。热压氧化渣采用中温焙烧预处理再氰化,可较彻底地消除有机碳的影响,金浸出率达到94.7%,且焙烧过程有害组分砷几乎不会进入气相,焙烧-氰化渣与热压氧化液中和渣混合后的毒性浸出结果满足一般固废要求。
张正阳,王海北,杨玮娇,杨永强,韦其晋,彭煜华,王伟
摘要:
高铁高硫铝土矿的提质利用对于保障我国铝工业战略矿产资源安全具有重要意义。针对含铁13.66%、硫16.24%的一水硬铝石型高铁高硫铝土矿,主要铁、硫物相为黄铁矿,绘制了Fe-S-H2O系电位-pH图。结果表明,当体系pH小于Fe3+水解临界pH时,能够实现铁、硫的同步浸出。采用加压浸出法处理,在液固比4 mL/g、浸出温度170 ℃、氧气分压0.20 MPa、保温时间2 h条件下,铁、硫浸出率分别为94.08%和98.34%,浸出渣铁、硫含量分别为1.23%和0.41%,XRD结果表明,浸出渣物相主要为一水硬铝石,实现了高铁高硫铝土矿的提质。浸出液主要溶质为硫酸铁,具有铁、硫进一步资源化利用的潜力。
伍贺东,谢庭芳,邓伟,何宗云,袁国海,于洋,李虹颖,向天鹏,秦树辰
摘要:
对木质素在牧草中的分布进行了详细论述,对牧草的体外消化情况进行了分析,归纳了木质素的制备方法,创新地提出了草食性动物排泄物富集—提纯木质素—制备氧压浸出分散剂的技术新思路,利用草食性动物消化—分解—吸收植物中蛋白质、脂肪、淀粉和粗纤维等营养物质,使得木质素残留在排泄物中,实现了木质素的天然富集,并以草食性动物排泄物为原料制备了木质素磺酸盐,提高了木质素磺酸盐单位产出量,降低了处理成本。该技术结合了冶炼企业与草原生态的特点,充分利用当地草原牧草、草食性动物排泄物为锌氧压浸出提供制备木质素的原材料,形成了植物-动物-锌冶炼多领域相结合的特色工艺。
陈昭旺,章国玺,何家吉,钟文涛,周珍鹏,熊凤钰,姚桢
摘要:
废旧阴极炭块作为铝工业仅次于赤泥的第二大固体废物,对于生态环境具有显著污染隐患,同时富含大量优质石墨资源,兼具循环利用属性。为实现废旧阴极炭块优质石墨资源的高效循环利用,利用高压浸出处理废旧阴极炭块,系统对比了废旧阴极炭块、煅后石油焦以及不同阶段回收石墨的理化性质差异,选取回收石墨掺配制备铝电解炭阳极。结果表明,相较于煅后石油焦,回收石墨具有较为接近的工业成分、物相组成及元素含量,但晶体结构和沥青润湿性存在显著差异。鉴于此,随着回收石墨掺配量的增加,制备阳极的使用性能逐渐降低。在低掺量条件下,废旧阴极炭块回收石墨具备掺配制备铝电解炭阳极的可行性和应用潜力。
秦树辰,周起帆,郑朝振,苏立峰,王海北,刘三平
摘要:
针对复杂硫化铜镍渣进行了中温氧压浸铜镍—同步沉铁试验,查明了硫化铜镍渣中主要元素的存在形式,考察了氧压浸出工艺条件对铜、镍、铁、硫浸出率的影响。获得硫化铜镍渣高效浸铜镍—同步沉铁的最佳工艺参数为:硫酸(98%)20 g(即每吨铜镍渣硫酸200 kg)、浸出温度170 ℃、氧分压0.4 MPa、液固比5 mL/g、浸出时间5 h,在该条件下,铜、镍、铁、硫的浸出率分别为98.73%、98.86%、26.69%、93.17%,浸出液残酸浓度1.28 g/L,浸出液中铜、镍、铁质量浓度分别为77.04、18.80、0.67 g/L。
董文强,谢锋,王伟,白云龙,高腾跃,李光胜
摘要:
采用加压氧化方法对黄金冶炼氰化废水进行脱氰处理,研究了反应温度、氧分压、处理时间及酸度等对加压氧化降解氰化废水中总氰、硫氰根及重金属离子脱除规律的影响。结果表明,提高反应温度、氧分压、反应时间和酸度均有利于含氰废水中总氰的脱除,当反应温度80 ℃、氧分压0.3 MPa、反应时间1 h、酸化时浓硫酸用量0.31 mol/L时,总氰降至22.2 mg/L,静置两天后进一步降至7.73 mg/L,SCN-降至13.8 g/L,Cu降至30.3 mg/L,Fe降至3.21 mg /L,Zn降至2.2 mg/L。铜、铁、锌几乎全部分别以Zn3(Fe(CN)6)2、Cu2Fe(CN)6?2H2O和Fe4(Fe(CN)6)3的形式固定在沉淀物,进而降低黄金冶炼废水的毒性。降解处理后的废水经调节pH后返回金矿氰化浸出工序,实现废水循环再利用。
林荣跃,张雷刚,韦其晋,张正阳,杨玮娇
摘要:
刚果(金)地区主要采用湿法炼铜工艺提取铜精矿中的铜,含铜55%~65%的硫化铜精矿经过焙烧和两段酸浸后,酸浸渣中含有3%~10%的铜。以刚果(金)某铜精矿焙砂酸浸渣为研究对象,在对其进行工艺矿物学分析的基础上,采用加压浸出方式回收渣中的铜。结果表明,铜精矿焙砂酸浸渣中的铜主要以硅孔雀石、胆矾和亚铁酸铜的形式存在,三种矿物所含铜占总铜量的96.87%,其中亚铁酸铜为主要难浸矿物;酸浸时,酸用量对铜浸出率影响最大;最佳浸出条件为液固比4 mL/g、酸矿比(硫酸用量与酸浸渣的质量比)65%、浸出时间2 h、浸出温度180 ℃,对应的铜浸出率为94.52%,渣含铜可由处理前的7.66%降低到0.52%。
罗跃,白细民,吴慧,余圣品,陈茜茜
摘要:
为探讨酸法地浸中井距对铀浸出效率的影响,以内蒙巴彦乌拉铀矿区为例,通过酸法地浸采铀数值模型,探讨溶浸液覆盖范围及流速的时空变化特征。从井场成本、浸铀周期、溶浸死角三个方面探讨不同井距对浸铀的影响,26种方案比选结果表明:1)采区井场随井距增加而减小,井距对井场成本影响较大;2)采区内特征流速随井距增大而减小,由于流速会影响浸铀周期,因此相对浸铀周期随井距增大而增大;3)随井距增大,溶浸死角空间范围呈近似指数增大。综合考虑,在本文模拟条件下,认为26~30 m为最佳浸铀井距,该结果可为该矿区后续地浸工艺孔的合理布设提供参考。
高起方,谢铿,王海北,邹发夔,邓彤,高亮,刘三平,赵旭,杨必文,李达
摘要:
以金宝山铂钯精矿熔炼—吹炼得到的高冰镍为研究对象,采用一段常压浸出—两段加压浸出湿法冶金工艺处理,研究镍、钴、铜、铁、硫的浸出行为及贵金属的精炼富集,考察了浸出终点pH、浸出温度、液固比、氧分压、反应时间、初始酸度等因素的影响。结果表明,常压浸出控制条件为浸出温度70 ℃、浸出时间8 h、液固比6;一段加压浸出控制条件为溶液用量500 mL(H2SO4 10 g/L,Cu 3.19 g/L)、液固比10、氧分压0.2 MPa、浸出时间1 h、反应温度150 ℃;二段加压浸出控制条件为溶液用量500 mL(H2SO4 40 g/L)、液固比10、反应温度180 ℃、氧分压0.1 MPa,反应时间2 h。浸出后,高冰镍中的镍和铜的浸出率可以达到99%以上,铂、钯基本不被浸出,金、银、铂、钯总量的富集程度可以达到88倍以上。
胡磊,曹雪娇,梁新星,张伟光
摘要:
针对提钒尾渣中钒的回收与利用,提出碱法加压浸出提钒工艺,从而实现提钒尾渣中钒的浸出与提取。进行了原料分析并考察了浸出过程中温度、氢氧化钠浓度、反应时间、液固比和搅拌转速对尾渣中钒、铬、硅的浸出率的影响。结果表明,在温度120 ℃、氢氧化钠用量10%、液固体积质量比4~6 mL/g、时间1 h、搅拌转速400 r/min的条件下,钒的浸出率可控制在50%,同时尽量减少了铬与硅的浸出,保持溶液的净化程度,为后续的萃取提钒工艺提供很好的溶液条件。