铁酸锌的分解及铁资源的综合利用工艺研究

论文摘要

随着低铁锌资源的不断枯竭,高铁闪锌矿处理技术的开发成为当今研究的重点。我国高铁闪锌矿储量较为丰富,仅云南省就有700多万吨。因此,对高铁闪锌矿的开发利用工艺逐渐地提到冶炼研究的日程上来,逐步引起人们的关注。在阅读参考大量关于火法及湿法炼锌工艺资料的基础上,讨论了国内外铁闪锌矿浸出研究的现状和有关热力学的相关性质与动力学各种因素,对铁酸锌分解的原理进行了阐述,将传统冶金工艺与新工艺相结合,达到了简化工艺流程的目的,提高了锌浸出率并使铁资源得到了利用。本试验对高铁闪锌矿的氧化焙砂进行了高温还原焙烧,再对焙烧后的产物进行浸出,使锌离子最大程度的进入到浸出液中,而使铁元素尽量的留在浸出渣。再对浸出渣进行磁选。分别考察了还原焙烧的温度、还原焙烧的时间、还原焙烧煤粉的用量；浸出液的酸度、浸出温度、浸出液的液固比、浸出反应时间等因素对锌铁浸出率的影响。找出较佳的工艺条件,并且通过对比试验进行了验证。实验的结果显示较佳的工艺条件为：还原焙烧的温度900℃、还原焙烧的时间60min、煤粉用量为焙砂质量的10%、浸出液的pH为2-3、浸出温度70℃-80℃；浸出液固比：6/1、浸出反应时间为120min。在此条件下铁酸锌大部分分解,锌的浸出率为93%左右,铁的浸出率为13%左右。浸出渣的铁含量达40%左右,对其进行简单处理得到含量达60%以上的铁精矿。在试验基础上对高铁闪锌矿的氧化焙砂进行了还原焙烧—酸浸工艺进行了研究,不仅提高了锌离子的浸出率,还将铁元素得到了保护。浸出液经过除杂处理可以用来做锌的电解液,浸出渣经磁选处理,XRD分析衍射分析结果表明：铁主要以Fe304、Fe203以及ZnO·Fe2O3的形式存在,经除杂后可作为炼铁原料。高铁闪锌矿中的铁大部分留在了浸出渣当中,并经磁选得到了铁精矿,铁资源可以得到利用,消除了铁渣排放对生态环境的污染。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 锌工业的起源、发展
• 1.2 锌的性质
• 1.3 锌的用途
• 1.4 锌的矿物资源和炼锌原料
• 1.5 炼锌的方法
• 1.6 关于铁酸锌分解的研究
• 1.7 铁闪锌矿的浸出研究现状
• 1.8 铁矿的标准
• 1.9 本课题的研究意义及目的
• 第二章 本研究的理论基础
• 2.1 还原焙烧理论基础
• 2.2 浸出理论基础
• 第三章 实验研究方法及技术路线
• 3.1 实验原料
• 3.2 浸出条件分析
• 3.3 实验步骤
• 3.4 本章小结
• 第四章 还原焙烧的实验研究
• 4.1 实验方法
• 4.2 铁酸锌还原反应
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 第五章 湿法浸出的实验研究
• 5.1 实验设备及试剂
• 5.2 浸出反应
• 5.3 实验方法
• 5.4 结果及讨论
• 5.5 验证试验
• 5.6 铁精矿的化学元素分析及XRD
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 问题及意见
• 6.3 创新性
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录B 攻读硕士学位期间主要参与的科研项目