某黄钾铁矾渣浸出多种有价金属试验研究

　2012年1月

内蒙古科技与经济

Januar y 2012　第1期总第251期

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某黄钾铁矾渣浸出多种有价金属试验研究

X

樊丽丽1

,曾　钦1

,薛佩毅

2

(1.内蒙古自治区矿产实验研究所,内蒙古呼和浩特　010031;2.陕西省潞安集团公司职业高中,陕西长治　047506) 摘　要:试验研究了加温搅拌浸出过程中各因素对黄钾铁矾渣浸出率的影响。结果表明,在温度

105℃、液固比10∶2、6mol /L NH 4Cl 溶液搅拌浸出2h 条件下,Zn 、

P b 和Cd 的浸出率可达95%以上。关键词:黄钾铁矾渣;浸出;有价金属

中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)01—0062—01 目前,如何经济有效地处理数量庞大的湿法冶炼锌铁矾渣,仍然是当今有色冶金工业面临的重要环保课题。黄钾铁矾由于易沉淀析出、溶解度低、过滤性好、试剂消耗少和生产成本低而应用最广,但其主要特点是渣量大、有价金属损失较多、稳定性差和堆存性不好[1～3]。由此,本研究提出用NH 4C 溶液浸出处理黄钾铁矾渣。

1　浸出过程主要化学反应

根据配位化学原理,NH 4Cl 溶液浸出黄钾铁矾渣的过程中主要发生以下化学反应[4,5]:

NH 4Cl →NH 3+Cl -+H +

(1)ZnSO 4+i (NH 3)→Zn (NH 3)i 2++SO 42-(2)Zn (NH 3)22++2Cl -→Zn (NH 3)2Cl 2

(3)PbSO 4+4Cl -→P bCl 42-+SO 4

2-(4)Ag 2O +8Cl -+2H +→2A gCl 43-+H 2O

(5)CdO +4Cl -+2H +→CdCl 42-+H 2O

(6)其中i=1,2,3,42　矿石特性及主要试剂

表1 黄钾铁矾渣主要化学成分 %

元素

Fe

Zn

Pb

Cd C u As Si

S

含量18.63 6.71 3.960.09

0.21

0.13

5.4713.

62

图1　铁矾渣的XR D 光谱

试验所用铁矾渣来自国内某厂湿法炼锌除铁工序,其主要化学组成见表1和图1。由图1可看出,该

铁矾渣主要含铁物相为黄钾铁矾KF e 3(SO 4)2(OH )6。试验用的主要化学试剂NH 4Cl ,NH 3·H 2O 等均为分析纯。3　结果与讨论

3.1　氯化铵浓度对黄钾铁矾渣浸出的影响

在液固比10∶1、反应时间2h 、反应温度105℃的条件下,4mol /L ～7m ol/L 的不同浸出剂浓度对浸出效果的影响见表2。Zn ,P b 与Cd 的浸出率平均随NH 4Cl 浓度增加而增加,但超过6mo l/L 时,Zn 与Cd 的浸出率随其浓度增加提高很小。此外,N H 4Cl 浓度过高,容易在冷却过程中结晶析出,因此,NH 4Cl 浓度以6mol/L 为最佳。

表2氯化铵浓度对黄钾铁矾渣浸出的影响氯化铵浓度mo l/L

浸出率/%

pb Zn Cd 481.2274.2696.02586.0881.0696.94694.8197.3399.617

98.72

97.73

99.72

3.2　反应温度对黄钾铁矾渣浸出的影响

在6mo l /L NH 4Cl 溶液、液固比10∶1、反应时间2h 条件下,50℃～105℃的不同反应温度的影响见表3。可以看出,适宜的反应温度为沸腾温度105℃。

表3反应温度对黄钾铁矾渣浸出的影响

温度℃浸出率/%

pb Zn Cd 5089.0886.4295.717094.8487.2697.229092.7488.9399.41110

91.86

97.45

99.98

3.3　液固比对黄钾铁矾渣浸出的影响

在6mol/L NH 4Cl 溶液、反应时间2h 、反应温度105℃条件下,10∶1～10∶3的不同液固比的影响见表4。可以看出,适宜的液固比为10∶2。

(下转第64页)

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收稿日期:2011-11-28

作者简介:樊丽丽(1981-),女,内蒙古呼和浩特人,助理工程师,硕士研究生,主要从事选矿和湿法冶金研究工作。

　总第251期 内蒙古科技与经

济

图2　序列波形

2.2　测试数据处理

应用系统自带的数据分析模块,对各个孔的测试数据进行处理,见图3,即可得到各测试点的波速

值。

图3　测试数据处理

2.3　测试结果分析

根据数据处理得到的结果,绘制出波速与测试点位置的曲线图,见图4,根据曲线可直观地了解到巷道围岩的松动范围。图5所示的曲线在距孔口0.9m 处的测点位置有明显的变化,据此可判断此处围岩的松动范围在0.9m 左右,而曲线在距孔口 3.3m 处的地方亦有下降,推测该处岩体可能有裂隙等结构面存在。通过对巷道不同时空背景下松动圈范围进行测试,可以对比分析出采矿活动诱发围

岩松动范围及变形变化规律。

图4　不同深度序列波形

3　结束语

通过用RSM ——SY5声波仪对巷道围岩松动圈进行测试,较好地得出了巷道围岩的松动范围及变形变化规律,能够指导矿山采取合理的支护形式及支护参数,具有良好的工程实用价值。

[参考文献]

[1]　钱鸣高,石平五,邹喜正,等.矿山压力与岩层

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[5]　孟庆彬,门燕青,杨以明,等.巷道围岩松动圈

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(上接第62页)

表4液固比对黄钾铁矾渣浸出的影响

液固比浸出率/%

pb Zn Cd 10∶198.0496.9799.8910∶299.9597.7797.7810∶3

76.44

95.67

86.38

4　结论

¹NH 4Cl 浸出的最佳工艺条件为:NH 4Cl 浓度6mo l/L ,溶液pH 为7,液固比10∶2,温度105℃,此时Z n ,Pb 和Cd 的浸出率均达95%以上。º该工艺有望回收渣中的Zn,Pb 和Cd 等有价金属,但根据不同地区的矿石价格、氯化铵价格等选择合理的技术经济指标。

[参考文献]

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