有色冶煉行業(yè)低價(jià)值物料的高值化利用研究.pdf

1、我國(guó)有色冶煉行業(yè)每年產(chǎn)生大量固體廢棄物，如:爐底廢渣、煙道灰等，這些廢棄物對(duì)環(huán)境造成了一系列惡劣影響，對(duì)其進(jìn)行高效、清潔治理已刻不容緩。同時(shí)，現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝資源利用率較低，副產(chǎn)很多低價(jià)值中間產(chǎn)品，亟需高值化利用。針對(duì)目前有色行業(yè)固廢及低端產(chǎn)品積壓嚴(yán)重的現(xiàn)狀，本文以有色冶煉行業(yè)較常見的兩種低價(jià)值物料:煙道灰和次氧化鋅為代表，開展了全濕法處理有色行業(yè)低價(jià)值物料的新工藝研究，以實(shí)現(xiàn)物料有價(jià)金屬的綠色、低成本、高值化利用。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:

2、
　　(1)成功設(shè)計(jì)了濕法處理煙道灰的工藝流程為:水洗-磁選-酸浸-后續(xù)分離。發(fā)現(xiàn):不溶性砷酸鹽是所測(cè)煙道灰物料中鋅和砷的主要存在形式，水溶性鋅、砷主要以硫酸鋅和三氧化二砷的形式被水洗浸出。磁選后，磁性物質(zhì)的鐵品位達(dá)到36.8％，主要成分為Fe和Fe3O4。通過對(duì)比單一硫酸、鹽酸及混合硫酸硝酸、混合鹽酸硝酸四種酸浸體系，發(fā)現(xiàn)硫酸-硝酸混酸體系為最優(yōu)，在優(yōu)化工藝條件為:硝酸用量8 mL/100g，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間2h時(shí)，其C

3、u、Zn、As、Bi的浸出率分別為92.14％、92.34％、90.00％，10.01％，而Pb沒有浸出。
　　(2)深入研究了水洗液鋅砷分離過程，在單一硫酸鐵和氧化鈣除砷工藝的基礎(chǔ)上，原創(chuàng)性地提出了硫酸鐵-氧化鈣-氨水三步鋅砷選擇性分離新工藝。在優(yōu)化工藝條件下，As的脫除率大于98.9％，而Zn的損失小于10％。進(jìn)一步的機(jī)理研究發(fā)現(xiàn):體系pH值在2-3之間變化時(shí)，As的脫出率無(wú)明顯改變;而Zn的脫除率變化較大，其原因不僅與溶度積

4、常數(shù)有關(guān)，F(xiàn)e3+、Ca2+的競(jìng)爭(zhēng)吸附也產(chǎn)生了一定影響。
　　(3)確定了次氧化鋅制備納米氧化鋅的工藝流程為:酸浸-除雜-前驅(qū)體制備-煅燒?？疾炝艘徊椒皟刹椒ㄋ峤に囘^程對(duì)硫酸鋅溶液的影響;優(yōu)化了ZnO-硫酸銅/鋅粉-鋅粉除雜順序，得到了合格的硫酸鋅溶液。
　　(4)通過對(duì)比碳酸氫銨、碳酸鈉、氨水三種沉淀體系，原創(chuàng)性地提出了超聲-陽(yáng)離子表面活性劑耦合沉淀新工藝，獲得了六方晶系結(jié)構(gòu)的優(yōu)級(jí)品納米氧化鋅樣品，其BET數(shù)值達(dá)到46