从废旧锂电池处理废渣中硫酸浸出锂的动力学研究

采用硫酸浸出含锂废渣中的锂,考察了温度、液固比、硫酸浓度和搅拌速率对浸出过程的影响。结果表明,在液固比5∶1、硫酸浓度10%、搅拌速率400 r/min、反应温度70 ℃、反应120 min时,锂浸出率达到94.63%。通过正交实验和动力学推导,确认含锂废渣中硫酸浸出锂的动力学模型为收缩核模型,浸出表观活化能为10.39 kJ/mol,浸出过程中速度控制步骤是固膜扩散。     

某铂钯氧压浸出渣浮选精矿的氢氧化钠脱硫实验研究

对某含较多单质硫及铜、镍、铁等金属硫化物的浮选精矿进行了脱硫实验研究。考察了氢氧化钠直接浸出和氢氧化钠氧压浸出脱硫工艺及工艺条件。实验结果表明, 当液固比4∶1、温度90 ℃、碱浓度2 mol/L、保温时间1 h时, 氢氧化钠直接浸出脱硫, 脱硫率仅为18%左右;氢氧化钠氧压浸出时, 当液固比为3∶1、碱浓度2 mol/L、搅拌速度400 r/min、150 ℃下保温2 h后通入氧气, 保持氧分压为0.7 MPa, 继续反应3 h得到氧压浸出渣脱硫率为48.78%。     

含砷烟尘选择性浸出砷及其动力学

采用氢氧化钠-硫磺从含砷烟尘中选择性浸出砷,研究了浸出过程的工艺条件和动力学。结果表明: 在氢氧化钠浓度3.0 mol/L、硫磺用量0.075 g/g、液固比6∶1、浸出温度95 ℃、浸出时间2.0 h、搅拌速度400 r/min条件下,砷、锑、铅和锌浸出率分别为99.27%、1.83%、0.20%和0.15%,浸出渣中砷含量为0.08%; 砷的浸出过程主要受固膜内扩散控制,浸出反应表观活化能为7.62 kJ/mol。     

基于正交试验法的某低品位氧化镍矿酸浸试验研究

利用L_(16)(4_5)正交试验研究了低品位氧化镍矿酸浸过程中酸浓度、液固比、浸出时间、浸出温度和搅拌速率对镍浸出率的影响。通过极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,结果表明,影响镍浸出率的因素显著性依次为液固比浸出温度硫酸浓度浸出时间搅拌速率。镍的浸出优化条件为液固比为4∶1,浸出温度为100℃,硫酸浓度为5.2 mol/L,浸出时间2.5 h,搅拌速率为250 r/min,在此条件下镍的浸出率可达98.23%。研究可为优化类似镍矿酸浸工艺提供参考。     

有机硅废触体中铜的浸出行为及动力学研究

采用过氧化氢氧化-硫酸浸出工艺提取有机硅废触体中的铜,考察了硫酸浓度、固液比、浸出温度、浸出时间和过氧化氢用量等因素对铜浸出率的影响,并进行了浸出动力学研究。结果表明,在浸出温度40 ℃、浸出时间2 h、硫酸浓度1.5 mol/L、液固比4 mL/g、过氧化氢溶液体积与固体质量之比为0.2 mL/g的浸出条件下,铜平均浸出率为96.64%,浸出渣中平均含铜仅0.524%。有机硅中铜的浸出过程符合收缩未反应核模型,主要受化学反应控制,铜浸出过程的反应表观活化能为24.23 kJ/mol。     

软锰矿-硫铁矿协同浸出实验研究

以硫铁矿为还原剂,开展了软锰矿-硫铁矿协同还原浸出实验研究,考察了搅拌速度、两矿质量比、液固比、初始硫酸浓度、反应时间及温度对锰浸出率的影响。结果表明,在搅拌速度300 r/min、液固比5、反应温度85 ℃、初始硫酸浓度100 g/L、硫铁矿与软锰矿两矿质量比20%、反应时间300 min时,锰浸出率达99.5%以上;浸出渣中主要物相为难溶物FeO(OH)、SiO₂、ZnS、Si和FeS₂等。     

基于正交试验法的某低品位氧化镍矿酸浸试验研究北大核心CSCD

利用L_(16)(4_5)正交试验研究了低品位氧化镍矿酸浸过程中酸浓度、液固比、浸出时间、浸出温度和搅拌速率对镍浸出率的影响。通过极差分析和方差分析对试验结果进行了分析,结果表明,影响镍浸出率的因素显著性依次为液固比>浸出温度>硫酸浓度>浸出时间>搅拌速率。镍的浸出优化条件为液固比为4∶1,浸出温度为100℃,硫酸浓度为5.2 mol/L,浸出时间2.5 h,搅拌速率为250 r/min,在此条件下镍的浸出率可达98.23%。研究可为优化类似镍矿酸浸工艺提供参考。     

热酸浸出锌浸渣中镓锗的研究

研究了锌浸渣热酸浸出过程的工艺条件,分析了浸出热力学和动力学机理,并用于指导回收稀有金属镓和锗。实验结果表明,锌浸渣中镓和锗浸出的最佳工艺条件为:硫酸初始质量浓度为188 g/L,反应温度为95℃,反应时间为3 h,液固比为5∶1,搅拌速度为300 r/min,该条件下多组综合实验的酸浸出液中Ga和Ge的浸出率均高于86%和62%。锌浸渣中金属镓锗的浸出过程在动力学上属于"未反应核减缩"模型,浸出过程主要受反应温度、始酸浓度、反应时间的影响,反应由界面化学反应控制。     

铜烟尘加压浸出工艺研究

采用加压酸浸工艺处理铜烟尘, 研究了反应温度、反应时间、初始硫酸浓度、液固比、氧压等对铜、锌浸出率的影响。最佳浸出工艺条件为：初始酸度0.5 mol/L、液固比10∶1、反应温度115 ℃、反应时间2 h、搅拌转速500 r/min、氧压0.4 MPa, 此时Cu、Zn浸出率分别为95.4%和97.6%, Fe、As浸出率分别为6.6%和14.0%, 同时Pb、Ag等有价金属在浸出渣中得到富集, 实现了有价金属的综合回收。     

含铜硫酸渣中铜的浸出及浸出动力学分析

为了研究黄铁矿经高温焙烧制取硫酸后产生的铜品位为0.87%硫酸渣的铜浸出动力学规律,采用X射线衍射分析等方法分析了矿石的性质,研究了矿石粒度、初始酸浓度、液固比、搅拌速率、浸出温度和浸出时间等因素对硫酸渣矿样中铜浸出的影响,采用未反应收缩核模型对硫酸渣浸出过程进行动力学分析。结果表明,各因素对硫酸渣铜浸出的浸出率有较大影响;从浸出过程控制模型、浸出动力学方程、浸出反应表观活化能方面确定了硫酸渣浸出过程的主要控制步骤为内扩散过程控制,得出浸出反应的表观活化能Ea=19.96 kJ/mol。     

锰渣硫酸浸出正交实验探究

以电解锰渣为原料, 常温下采用硫酸浸出, 充分利用浓硫酸水化放热效应, 促使锰渣与H₂SO₄反应。开展了单因素酸浸及正交酸浸实验, 探索了硫酸用量、液固比、反应时间及搅拌速度对锰浸出率的影响。结果表明, 在浓硫酸用量0.5 mL/g、液固比3∶1、反应时间2 h、搅拌速度150 r/min时, 锰浸出率可达到86.53%。     

过硫酸盐氧化碱浸低品位铜精矿提取钼

以过硫酸钠为氧化剂, 在碳酸钠溶液中从低品位铜精矿中提取钼。运用单因素实验法, 探讨了搅拌速度、过硫酸钠和碳酸钠初始浓度、浸出时间、温度和液固比等因素对氧化碱浸提取钼的影响。结果表明,铜精矿氧化碱浸提取钼的优化条件为: 搅拌速度500 r/min, 浸出温度50 ℃, 碳酸钠初始浓度2.5 mol/L, 过硫酸钠初始浓度0.7 mol/L, 液固比10 mL/g, 浸出时间4.0 h, 在此条件下钼浸出率达97.10%。     

废旧三元锂电池回收中间产物铝渣的资源化研究

采用氢氧化钠碱浸-碳分工艺处理废旧电池回收中间产物——铝渣, 实现了废渣中的镍钴锰与铝分离并分步回收。结果表明, 在反应温度200 ℃、氢氧化钠浓度6 mol/L、苛性比为5、碱浸5 h条件下, 碱浸液中铝浸出率可达97.70%, 镍钴锰浸出率小于0.23%; 碱浸渣经浸出-除杂-萃取后, 得到Ni、Co、Mn含量均大于100 g/L, Fe、Al含量均小于0.001 g/L的纯净硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液, 从而实现废旧三元锂电池中铝与镍钴锰的资源化高效回收利用。     

以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰

研究了以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰, 考察了焙烧时间、焙烧温度、物料配比、搅拌速率、浸出温度、液固比、浸出时间和H₂SO₄浓度对锰除尘灰中锰及铁浸出率的影响。结果显示, 焙烧还原工艺最佳条件为：锰除尘灰与还原剂硫化钙质量比4.12∶1、焙烧还原温度600 ℃、焙烧还原时间1.0 h, 酸浸工艺最佳条件为：搅拌速率300 r/min、H₂SO₄浓度3 mol/L、液固比8∶1、浸出温度80 ℃、浸出时间25 min, 最佳工艺条件下锰、铁浸出率分别为98.18%和76.83%。     

从冶锌酸浸渣中回收铅、锌的工艺研究

采用高酸氯盐浸出-分离-纯化工艺回收保靖某厂冶锌酸浸渣中的铅、锌并制备PbCl₂、ZnO, 条件试验研究得出最佳条件如下: 第一段浸出中氯化钙用量为渣量的1/5、液固比6∶1、盐酸浓度2 mol/L、反应温度90 ℃、反应时间1 h, 并在此条件下, 上清液返回原渣中回浸一次后, 补加1/10渣量的氯化钙和1/60溶液体积的浓盐酸作为浸出液循环使用; 第二段采用氯化钠溶液纯化PbCl2; 第三段采用分段中和法分离铁锌, 并加入碳酸钠处理废水。原料扩大10倍验证工艺流程试验, 所得产品氯化铅和氧化锌的纯度分别为99.5%和87.6%, 其中氯化铅产品纯度达到了试剂化学纯的要求, 铅和锌的总收率分别为63.7%和72.5%。     

某难处理高硅氧化锌矿加压酸浸工艺

以某高硅氧化锌矿为研究对象, 在加压酸性体系下, 分析了起始酸度、浸出温度、釜内压力、浸出时间及液固比等因素对锌浸出率、二氧化硅浸出率和产液速率的影响。结果表明: 在矿样粒度-0.105 mm粒级占85%以上、起始酸度90.16 g/L、浸出温度120 ℃、釜内压力1.2 MPa、浸出时间90 min、液固比5∶1、搅拌速度550 r/min的条件下, 可使锌的浸出率达到98.54%以上, 二氧化硅的浸出率低于1.02%, 产液速率不低于941 L/(m²·h)。对浸出产物进行XRD和SEM分析表明, 经历浸出过程, 浸出残渣表面相对浸出前变化很大。     

闪锌矿氧压氨浸过程动力学研究

在NH₃-(NH₄)₂SO₄体系中, 采用氧压氨浸工艺, 研究了闪锌矿的浸出行为。研究表明, 在浸出温度110 ℃、总氨浓度4 mol/L、NH₃与NH₄⁺浓度比为5∶3、总压0.5 MPa、搅拌速度500 r/min、液固比25、矿物粒度-0.063 mm条件下浸出5 h, 锌浸出率可达97%。采用液固反应的收缩核模型进行模拟, 得到了闪锌矿氧压氨浸的浸出动力学方程式, 其表观活化能为47.26 kJ/mol。     

某高镁低品位软锰矿锰镁分离试验

高镁低品位软锰矿石传统的锰镁分离工艺均存在污染严重、锰镁离子分离效率低等问题。为了实现高镁低品位软锰矿的高效、低污染开发利用,以广西某高镁低品位软锰矿为原料,对采用酸化还原焙烧+尾气(SO2)还原软锰矿矿浆—还原产物合并浸出—浸出液除杂工艺制得的高纯Mn SO4与Mg SO4混合溶液,进行了NH4HCO3沉Mn2+(锰镁高效分离)工艺条件研究。结果表明,在NH4HCO3与Mn SO4物质的量之比为2.25,反应时间为60 min,反应温度为30℃,搅拌速度为120 r/min情况下,锰镁分离率可达96.96%。该锰镁分离工艺既解决了酸化还原焙烧尾气(SO2)的高效回收利用问题,又高效地实现了浸出液中锰镁离子的分离。     

两矿法浸出电解锰阳极渣中锰的研究

采用两矿法还原浸出电解锰阳极渣中的锰。以硫铁矿为还原剂、电解金属锰阳极渣作氧化剂,在硫酸溶液中实现电解锰阳极渣中锰的浸出。考察了硫铁矿与阳极渣质量比、硫酸与阳极渣中MnO₂摩尔比、反应时间、反应温度对锰浸出效果的影响。结果表明,最佳实验条件为: 硫铁矿与阳极渣质量比2∶1、硫酸与阳极渣中MnO₂摩尔比1.8∶1、反应时间5.5 h、实验温度90 ℃、液固比6∶1,此时锰浸出率达到99.1%。