选冶联合清洁处理高铁锌焙砂新技术研究

【摘要】：为了综合利用高铁硫化锌精矿中的锌铁资源,避免铁渣排放对生态环境的污染,简化现有炼锌流程,提高锌、铁等有价金属的综合回收率,本研究提出了“磁化焙烧-低酸浸出-磁选”或“磁化焙烧-磁选-低酸浸出”处理高铁锌焙砂的新工艺,并对各工艺流程进行了系统的研究,得出了一些有意义的结果： 磁化焙烧能使高铁锌焙砂中的铁酸锌选择性的分解为氧化锌和-磁铁矿,有利于提高锌的低酸浸出率和方便铁的磁选回收。经CO磁化焙烧,锌焙砂的锌浸出率从原样的80.27%提高至90.22%；经煤气磁化焙烧,锌浸出率可达92%以上；同时锌焙砂的铁浸出率相应增加,从原料的2%左右增至10%左右,但是采用两段浸出工艺能在锌浸出率达90%情况下,铁浸出率控制在5%左右。在焙烧过程中,由于氧化锌等物相包裹使部分铁酸锌没有分解,同时由于含硫化合物的存在导致一定量闪锌矿生成,二者都进入了浸出渣。 经磁选试验可知,采用“磁化焙烧-磁选-低酸浸出”处理高铁锌焙砂的工艺基本行不通,无法实现锌铁分离,主要原因是焙砂中的磁铁矿与氧化锌等矿物嵌布复杂,单体粒度极细,物理方法无法使磁铁矿单体解离。磁化焙砂先经低酸浸出后,绝大部分铁富集于浸出渣中,再经一段粗选和一段精选作业后,铁精矿的品位可达53.24%、回收率为84.34%,产出的铁精矿可以与高品位的炼铁原料搭配使用。 本研究开发了一种选冶联合清洁处理高铁硫化锌矿的新技术,能有效分离和回收高铁锌焙砂中的锌铁资源,对我国储量丰富的高铁闪锌矿资源的开发利用具有重要意义。图64幅,表17个,参考文献 【关键词】：高铁锌焙砂 铁酸锌 磁化焙烧 浸出 磁选
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD924
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 1 文献综述10-23
• 1.1 锌金属及资源概述10-12
• 1.1.1 锌的性质与用途10-11
• 1.1.2 锌矿物资源概况及分布特点11-12
• 1.2 锌冶炼技术研究现状12-18
• 1.2.1 火法炼锌技术12-13
• 1.2.2 湿法炼锌技术13-18
• 1.3 铁酸锌还原性分解的研究进展18-21
• 1.3.1 铁酸锌的结构及性质18-19
• 1.3.2 炼锌过程中铁酸锌的形成及影响19
• 1.3.3 铁酸锌还原性分解的研究新进展19-21
• 1.4 本课题研究背景、意义及内容21-23
• 1.4.1 课题研究的背景及意义21-22
• 1.4.2 课题研究的主要内容22-23
• 2 实验原料及方法23-36
• 2.1 实验原料23-26
• 2.1.1 化学成分23-24
• 2.1.2 形貌特征及粒度分布24-26
• 2.2 实验药剂及设备26-27
• 2.2.1 还原剂26
• 2.2.2 辅助药剂26-27
• 2.3 实验方法27-30
• 2.3.1 磁化焙烧27-28
• 2.3.2 酸性浸出28-29
• 2.3.3 磁选实验29-30
• 2.4 分析与检测方法30-36
• 2.4.1 化学分析30-32
• 2.4.2 样品表征与检测32-36
• 3 铁酸锌还原热力学及其分解行为研究36-43
• 3.1 铁酸锌还原反应热力学基础研究36-39
• 3.1.1 还原过程吉布斯自由能变化36-37
• 3.1.2 还原反应平衡物相组成37-38
• 3.1.3 还原反应优势区域38-39
• 3.2 还原焙烧过程中铁酸锌分解行为研究39-42
• 3.2.1 非等温过程分解行为研究39-41
• 3.2.2 等温过程分解行为研究41-42
• 3.3 本章小结42-43
• 4 高铁锌焙砂还原性磁化焙烧试验研究43-61
• 4.1 CO磁化焙烧试验研究43-53
• 4.1.1 工艺条件优化43-46
• 4.1.2 综合扩大试验46-48
• 4.1.3 焙烧过程矿物学特征变化研究48-53
• 4.2 煤气磁化焙烧试验研究53-60
• 4.2.1 工艺条件优化54-56
• 4.2.2 综合扩大试验56-57
• 4.2.3 焙烧过程矿物学特征变化研究57-60
• 4.3 本章小结60-61
• 5 磁化焙砂低酸浸出锌铁分离试验研究61-81
• 5.1 锌焙砂磁化焙烧前后锌铁浸出行为差异61-68
• 5.1.1 初始酸度对锌铁浸出行为的影响61-62
• 5.1.2 液固比对锌铁浸出行为的影响62-63
• 5.1.3 浸出温度对锌铁浸出行为的影响63-64
• 5.1.4 搅拌速度对锌铁浸出行为的影响64-65
• 5.1.5 浸出时间对锌铁浸出行为的影响65
• 5.1.6 综合扩大试验65-66
• 5.1.7 浸出过程中矿物学特征变化66-68
• 5.2 CO磁化焙烧产物两段浸出试验研究68-75
• 5.2.1 磁化焙砂的中性浸出试验68-70
• 5.2.2 中性浸出渣的低酸浸出试验70-72
• 5.2.3 综合扩大试验72
• 5.2.4 浸出过程中矿物学特征变化72-75
• 5.3 煤气磁化焙烧产物浸出试验研究75-79
• 5.3.1 磁化焙砂浸出条件试验75-77
• 5.3.2 综合扩大试验77-78
• 5.3.3 浸出过程中矿物学特征变化78-79
• 5.4 本章小结79-81
• 6 磁选回收铁资源试验研究81-90
• 6.1 磁化焙砂直接磁选工艺探索81-83
• 6.1.1 磁场强度对磁选效果的影响81-82
• 6.1.2 磨矿粒度对磁选效果的影响82-83
• 6.2 锌浸出渣磁选工艺研究83-88
• 6.2.1 磁场强度对浸出效果的影响83
• 6.2.2 磨矿细度对磁选效果的影响83-84
• 6.2.3 分散剂用量对磁选效果的影响84-85
• 6.2.4 开路磁选试验85-88
• 6.3 本章小结88-90
• 7 结论90-92
• 参考文献92-98
• 攻读学位期间主要的科研成果98-99
• 致谢99

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