不同碱浸工艺处理氧化锌矿的对比研究

袁杰, 陈媛媛, 周明芹, 龚光倩. 不同碱浸工艺处理氧化锌矿的对比研究[J]. 矿产综合利用, 2022, 43(4): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.012
引用本文: 袁杰, 陈媛媛, 周明芹, 龚光倩. 不同碱浸工艺处理氧化锌矿的对比研究[J]. 矿产综合利用, 2022, 43(4): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.012
Yuan Jie, Chen Yuanyuan, Zhou Mingqin, Gong Guangqian. Different Treatments of Zinc Oxide Ore in Caustic Leaching Process[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2022, 43(4): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.012
Citation: Yuan Jie, Chen Yuanyuan, Zhou Mingqin, Gong Guangqian. Different Treatments of Zinc Oxide Ore in Caustic Leaching Process[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2022, 43(4): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.04.012

不同碱浸工艺处理氧化锌矿的对比研究

  • 基金项目: 国家自然科学基金青年基金(51904150);贵州省科技计划项目(黔科合基础[2020]1Y225);贵州省普通高等学校科技拔尖人才项目(黔教合KY字[2019]056);六盘水市科技计划项目(52020-2018-0304、52020-2019-05-09);六盘水师范学院科技创新团队(LPSSYKJTD201801、LPSSYKJTD201905);六盘水师范学院重点学科建设项目(LPSSYZDPYXK201708);卓越工程师培养计划项目(LPSSYzyjypyjh201801)
详细信息
    作者简介: 袁杰(1985-),男,博士,副教授,从事冶金固废资源化利用研究
  • 中图分类号: TD989;TF813

Different Treatments of Zinc Oxide Ore in Caustic Leaching Process

  • 氧化锌矿资源化利用是当前锌冶炼行业重要关注点。通过超声波辅助和常规机械搅拌碱浸处理氧化锌矿对比实验,考查实验因素温度、时间、初始碱浓度、超声波功率/搅拌速率等对锌浸出率的影响。结果表明,超声波辅助浸出效果优于常规浸出,在较优实验参数超声波功率400 W、温度65℃、时间40 min、初始碱浓度4 mol/L、液固比10∶1下重复实验,Zn平均浸出率为91.62%。超声波辅助浸出可大幅缩短反应时间。超声波在浸出提取锌的过程中发挥重要作用。

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  • 图 1  Zn(II)-H2O系E-pH (298K,锌离子活度=1)

    Figure 1. 

    图 2  反应时间对锌浸出率的影响

    Figure 2. 

    图 3  温度对锌浸出率的影响

    Figure 3. 

    图 4  初始碱浓度对锌浸出率的影响

    Figure 4. 

    图 5  超声波功率和搅拌速率对锌浸出率的影响

    Figure 5. 

    图 6  综合实验结果

    Figure 6. 

    表 1  氧化锌矿元素分析/%

    Table 1.  Ultimate analysis of zinc oxide ore

    ZnFeCaAlCdMnSiOS
    9.721.034.511.171.8410.283.0226.445.21
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    表 2  原料中锌物相分析/%

    Table 2.  Zinc phase distributions of sample

    物相ZnOZnCO3Zn2SiO4其他总量
    锌含量2.523.413.430.369.72
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    表 3  Zn(II)-H2O系主要反应E-pH计算结果(298 K)

    Table 3.  E-pH of main reactions in Zn(II)-H2O system (298 K)

    序号反应方程电势E/pH方程
    Zn2+ + 2e = ZnE = −0.7658 + 0.02958 lg aZn2+
    Zn2+ + 2H2O = Zn(OH)2(s) + 2H+pH = 6.1703 + 0.5 lg aZn2+
    Zn(OH)2(s) + 2H+ + 2e = Zn + 2H2OE = −0.4007 − 0.0591pH
    ZnO22− + 2H+ = Zn(OH)2(s)pH = 14.258 + 0.5lg aZnO2-2
    ZnO22− + 4H+ + 2e = Zn + 2H2OE = 0.4429 + 0.02958lgaZn2+ − 0.1183pH
    2H+ + 2e = H2OE = −0.0591pH
    O2 + 4H+ + 4e = 2O2−E = 1.229 − 0.0591pH
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出版历程
收稿日期:  2020-08-06
刊出日期:  2022-08-25

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