硫化锌精矿的加压酸浸(一)
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
硫化锌精矿的加压酸浸(一)
A 加压酸浸的机理加压氧化酸浸是液、固、气多相反应,浸出中氧对硫
化锌精矿有氧化作用和金属氧化物的酸溶作用,实质上是将传统湿法炼锌的焙
烧、浸出两个过程合为一个过程进行。硫化锌精矿加压氧化酸浸的机理基本上
可分为两种类型,即电化腐蚀机理和吸附配合物机理。 a 电化腐蚀机理硫化
物的溶解类似于金属腐蚀的电化反应。阴极反应:O2+2H++2e ==== H2O2
H2O2+2H++2e ==== 2H2O 阳极反应:MeS ==== Me2++S+2e MeS+4H2O ==== Me2++SO42-+8H++8e 总反应:1MeS+ ——O2+2H+ ==== Me2++H2O+S 2 MeS+2O2 ==== MeSO4 硫化物中的S2-在矿粒阳极部位氧化放出电子,通过矿粒本身转送到阴极部位,使氧还原,完成一个闭路微电池。
氧的还原通过一个H2O2 中间物进行转移。硫化锌在100℃下进行氧化酸溶试验,其动力学曲线如下图所示。溶液中的氧压与所需酸量的关系是:氧压愈
高,要求的酸浓度愈高;氧压一定时,酸超过极限含量,反应速率则不再增
大,保持一个恒定值。在130℃时硫化锌进行氧化酸溶也可得到类似的曲线,
证实属于电化学腐蚀机理。
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b 吸附配合物机理假设在固相S 与液相B 之间的反应中途形成吸附配合物S·B,其反应机理可用下式表示。S 固+B 液==== S·B—→产物
吸附配合物的形成是过程的最缓慢阶段,为过程速率的控制步骤。过程的
反应动力学可以推导如下:设Q 为形成吸附配合物过程中参与反应的部分,
1 - Q = 没有参与反应的游离部分设形成配合物的速率ξ1为ξ1= K1(1-Q)
[B]n 设配合物分解(成组分)的速率ξ2为ξ2= K2Q 设配合物分解(成产物)的速率ξ3为ξ3= K3Q 式中,K1,K2,K3 均为速率常数。当n=1 反应