冶炼污酸管式气隙膜蒸馏过程研究

冶炼厂污酸的处理及回用技术一直是冶金工业中关注的热点之一。以河南某冶炼厂的污酸废液为研究对象,采用管式膜蒸馏系统对污酸废液进行连续性浓缩。系统地研究了污酸的体积浓缩倍数对膜通量、产水电导率,以及浓缩液和产水的H~+,SO_4~(2-),As浓度的影响;对比研究了污酸和纯硫酸膜蒸馏过程性能差异;并对污酸膜蒸馏浓缩及浓缩液冷却结晶过程的产物进行了分析。研究结果表明:污酸中的硫酸浓度及金属杂质离子含量主要影响浓缩过程的膜通量和膜润湿性;污酸原液(H_2SO_4浓度为1. 02 mol·L~(-1)/9. 8%(质量分数))浓缩到原体积的1/3时,系统产水通量显著降低,产水电导率显著升高;膜蒸馏浓缩过程的H_2SO_4回收率为91. 89%,疏水膜对As的截留率为99. 91%;浓缩液冷却结晶过程的脱砷率为54. 33%。最终,污酸浓缩到了初始体积的1/4以上,浓缩液(H_2SO_4浓度为4. 16 mol·L~(-1)/40. 7%)中的硫酸浓度升高了4倍左右,污酸中的砷及其他金属离子主要以砷的氧化物、硫酸盐、硅酸盐以及硫酸钙等形式结晶出来。     

基于PTFE中空纤维膜的多元重金属溶液膜蒸馏探索研究

以聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维疏水膜作为分离膜,分别采用直接接触膜蒸馏(DCMD)和真空膜蒸馏(VMD)对多元重金属溶液进行浓缩处理,通过考察膜蒸馏通量、产水电导率的变化及膜污染情况,探讨重金属离子对膜蒸馏性能的影响,考察VMD内进外抽和外进内抽两种操作方式的差异,并借助扫描电镜(SEM)分析产生差异的机制。结果表明,铜锌镍3种金属元素并未对膜蒸馏通量稳定性及产水水质产生显著影响;研究还发现采用VMD内进外抽操作方式更容易导致膜表面晶体沉积和重金属离子渗漏,经能谱仪检测分析管内表面沉积物为硫酸铜晶体,外进内抽方式则性能良好;电镜分析表明,膜丝内外表面微观结构的差别是造成内进外抽和外进内抽膜蒸馏性能差异的主要原因。本研究结果表明,采用合适的操作方式,膜蒸馏处理多元重金属溶液是可行的。     

膜蒸馏处理焦化RO浓盐水试验研究

焦化RO浓盐水是一种难处理的高浓度有机废水,国内尚无成熟的处理工艺.通过一系列试验研究,分析了减压膜蒸馏技术处理宝钢焦化RO浓盐水运行参数对产水效率及产水水质的影响.真空度越高,进水和蒸汽之间的温差越大,通量也越大,而且产水的电导率也越低,可达到10 μS/cm左右;同一真空度下,浓盐水进水温度升高,通量增加,产水的电导率有所升高,但当真空度达到0.095 MPa及以上时,温度的影响显著变小.最后分析了膜蒸馏膜污染情况及预防措施,数据显示,Ca2、Mg2、SiO2的存在对膜结垢造成一定威胁.     

蒸馏—萃取联合法再生镀钌废液中的三氯化钌

传统氧化蒸馏工艺回收钌废液中钌的损失率较高,试验优化了氧化蒸馏工艺,并采用萃取法处理蒸余液。探讨了蒸馏温度、氧化剂用量、吸收剂,以及预氧化剂、萃取剂体积分数、萃取相比、反萃条件等因素对钌回收率的影响。结果表明:在蒸馏温度80℃下,以KMnO4-H2SO4为氧化剂,6 mol/L HCl为吸收剂,蒸馏时间为1 h,钌蒸馏回收率最高达到89.0%;再生蒸余液时,在萃取剂为30%N503,萃取相比为1,反萃剂为2 mol/L NaOH溶液,反萃相比为1的最佳条件下,反萃率达到80.4%。蒸馏—萃取联合法再生钌的总回收率达到96.9%,比单一蒸馏法提高了7.9百分点,有效提高了钌的再生利用率。     

湿法炼锌铁钒除铁工艺管路结晶的机理探讨

通过对湿法炼锌过程所涉及的三元体系M_2SO_4-ZnSO_4-H_2O(M=K,Na,NH4)溶解度相图的比较研究,发现在上述三元体系中,在一般的冶炼工艺条件下,复盐(如(NH_4)_2SO_4·ZnSO_4·6H_2O(s)、Na_2SO_4·ZnSO_4·4H_2O(s)、K_2SO_4·ZnSO_4·6H_2O(s)远比单盐(如ZnSO_4·7H_2O(s)、Na_2SO_4(s)、K_2SO_4(s))要容易析出得多。这些复盐在溶液中的溶解度均随着温度的降低而降低,是管路结晶的主要诱因。溶解度较小的((NH_4)_2SO_4·ZnSO_4·6H_2O(s)生成是导致黄铵铁钒除铁过程管路易结晶堵塞的主因。     

膜法处理硫酸法钛白工艺中废酸的研究

在硫酸法钛白工艺中,每生产1 t钛白,要副产硫酸浓度约为20%的废酸7 t～11t,其回收利用技术的开发是解决该工艺环保问题的关键.本文报告了以真空膜蒸馏为核心,膜法处理钛白废酸的实验室研究结果.配置料液的研究结果表明,用膜蒸馏把纯硫酸浓缩到65%是可行的,但废酸中FeSO4的结晶易破坏膜的疏水性,不利于膜蒸馏过程的顺利进行.本研究探索了两种不同的废酸实际料液的处理工艺:(1)一级膜蒸馏浓缩→冷却结晶FeSO4@7H2O→扩散渗析除铁→二级膜蒸馏浓缩;(2)三异辛胺-仲锌醇-煤油体系萃取硫酸→膜蒸馏浓缩.研究表明,两种工艺均可将废酸浓缩到65%以上,能返回主流程使用.     

铜锌银精矿冶炼新工艺

介绍了一种处理复杂铜锌银精矿的新工艺。该工艺是利用 SO2 -3 还原浸出液中的 Cu2 ,使生成 Cu2 Cl2 ,而将铜锌有效分离。Cu2 Cl2 经氧化可制取 Cu SO4,铜的总回收率为 94 .2 9% ,硫酸铜平均品位为 96.72 % ,超过 GB4 3 7— 80一级品要求 (96% ) ;沉铜后的溶液经净化后可制取质量分数大于 99.5%的氧化锌产品 ,锌的直收率为 80 .60 % ,总回收率为 86.4 1 % ;浸出渣用高浓度 NH4Cl溶液循环浸出银 ,银总回收率为 94 .70 %。     

W-1抑制剂对内蒙古某浮选铅精矿降锌选矿试验研究

内蒙古某铅锌矿原矿中铅锌比为1∶4,目前生产上采用高碱条件下铅-锌优先浮选工艺,生产的铅精矿中含Zn为10%~12%,为了降低铅精矿中的Zn含量,采用W-1抑制剂进行了大量的降锌选矿试验研究;研究结果表明:W-1的添加可以有效降低ZnSO_4的用量,采用(W-1+ZnSO_4+NaSO_3)组合作为铅浮选抑制剂,可以将铅精矿中的Zn含量降低至5%左右,在提高铅精矿品质的同时不影响Ag在铅精矿中的回收率,目前该药剂已经成功用于工业生产。     

从废钨渣中酸法回收钽铌的研究

阐述了从废钨渣中酸法回收铌钽的新工艺,采用稀酸脱硅-浓酸脱铁、锰-HF酸浸出-蒸发浓缩工艺,可处理氧化钽和氧化铌含量分别为0.14%和0.59%的钨渣。通过实验确定了最佳的处理条件,在最优条件下可得到含氧化钽8.0 g/L和氧化铌35.4 g/L的HF酸溶液,该溶液可直接用于工业生产,钽和铌的回收率达到80%以上。该工艺既可实现钨渣中钽、铌、硅等资源的回收利用,又可减轻大量钨渣堆存引起的环境污染问题。     

膜法处理硫酸法钛工艺中废酸的研究

在硫酸法钛白工艺中,每生产1t钛白,要副产硫酸浓度约为20％的废酸7t-11t,其回收利用技术的开发是解决该工艺环保问题的关键。本文报告了以真空膜蒸馏为核心,膜法处理钛白废酸的实验室研究结果,配置料液的研究结果表明,用膜蒸馏把纯硫酸浓缩到65％是可行的,但废酸中FeSO4的结晶易破坏膜的疏水性,不利于膜蒸馏过程的顺利进行,本研究探索了两种不同的废酸实际料液的处理工艺,（1）一级膜蒸馏浓缩→冷却结晶FeSO4.7H2O→扩散渗析除铁→二级膜蒸馏浓缩;（2）三异辛胺－仲锌醇－煤油体系萃取硫酸→膜蒸馏浓缩,研究表明,两种工艺均可将废酸浓缩到65％以上,能返回主流程使用。     

从高浓度铝酸钠-氢氧化钠废液中脱除铝的试验研究

研究了用拜耳工艺从高浓度铝酸钠-氢氧化钠废液中以生成Al(OH)3晶体形式脱除部分铝。试验结果表明:拜耳法种分工艺可以满足除铝要求,处理后的废液可返回利用;在适宜的降温制度下,以反应生成的Al(OH)3晶体作晶种,随循环次数增加,反应时间逐渐延长,表明所用晶种活性逐渐下降。以细粒Al(OH)3晶体作晶种可以更有效地从溶液中脱铝。     

工业氢氧化铝重溶重结晶制备高纯氧化铝试验研究

研究了用高浓度氢氧化钠溶液溶解工业氢氧化铝并重结晶制备高纯度氧化铝,考察了水质、分级过筛及洗涤、初始氢氧化铝浓度、种分时间和温度对产物中杂质含量的影响。结果表明:用高纯水配制Na_2O和Al_2O_3初始质量浓度分别为170、184 g/L的铝酸钠溶液,并在30℃下种分60 h,所得氢氧化铝中SiO_2、Fe_2O_3杂质质量分数分别低于3.0×10~(-3)%和5.0×10~(-3)%,纯度相对较高,但仍需深度除钠;种分氢氧化铝产物用稀盐酸水热处理后进行焙烧,在超声波作用下,热稀酸中氧化铝晶体和晶间残留的Na_2O被脱除,最终所得Al_2O_3产物中Na_2O质量分数低至3.8×10~(-2)%,纯度在99.9%以上。     

两种白钨矿碱分解溶液的蒸发与结晶过程研究

本文采用旋转薄膜、玻璃真空蒸发器,对两种组成不同的白钨矿的苛性钠浸出溶液,选择了两种蒸发温度(90℃和80℃)下的蒸发-结晶试验。蒸发-结晶过程是按照流程设计的要求,所进行的承上启下的中间过程。目的是取得含有与不含有钼酸钠的钨酸钠结晶,以方便萃取分离钨/钼过程使用,并节省调整酸度过程的耗酸量;同时,取得高浓度氢氧化钠溶液,以便循环使用苛性钠试剂,并节省浸出试剂的消耗量。试验结果表明,对于含钼的钨酸钠-苛性碱浸出溶液而言,蒸发-结晶温度为90℃时(-0.098 MPa,56 r/min),尽管,氢氧化钠的回收率达到了尽善尽美,ηNa OH=100%,但是,美中不足的结晶率分别是:ηW=84.39%和ηM o=69.60%。即钨酸钠和钼酸钠的循环率分别为:ρw=16.17%和ρMo=31.29%。对于不含钼的钨酸钠-苛性碱溶液而言,蒸发-结晶温度为80℃,(-0.098 MPa,56 r/min),尽管,氢氧化钠的回收率接近完美,ηNa OH=100.0%,但是,美中不足是钨酸钠的循环率达到了,ηW=17.00%。两种结果表明,蒸发-结晶温度范围为80~90℃下,氢氧化钠的回收率,尽如人意,美中不足的是钨酸钠的循环率达到了16.1%~17.0%,钼酸钠的循环率达到31.29%。钨酸钠和钼酸钠之间的分离系数范围是1.21~1.56。     

结晶—重结晶法制备氯化镧

研究了以结晶—重结晶法制备及纯化氯化镧,考察了原液酸度、析晶温度、降温速度、静置时间、淋洗液酸度及结晶母液循环对产品质量的影响。结果表明:所得氯化镧晶体中,非稀土金属杂质质量分数小于5×10~(-5),产品纯度较高;热分解机制表明,所得氯化镧的组成为LaCl_3·7H_2O。     

云南某异极矿氧化锌矿石选矿试验研究

云南某异极矿氧化锌矿石属于氧化程度较高的难选氧化锌矿石,锌质量分数8.31%。针对该矿石性质,进行了硫化-组合用药浮选工艺流程条件试验。结果表明:在磨矿细度-0.074 mm占80%及其他最佳参数条件下,浮选闭路试验可获得锌质量分数30.11%、锌回收率75.27%的锌精矿,硫化-组合用药浮选工艺流程合理、稳定性好。     

浸锌渣夹带水溶锌的湿法提取工艺试验

针对湿法炼锌产出的铅银渣和铁矾渣夹带水溶锌含量高的问题,采用洗涤—净化—萃取工艺回收锌,考察反应温度、酸度、时间等因素的影响,得到优化工艺条件。在室温、液固比5∶1、洗水酸度5g/L、洗涤时间30min的条件下进行洗涤,铅银渣和铁矾渣中锌的回收率可分别达到61.4%和79.6%。以熟石灰为中和剂对溶液进行中和净化,控制终点pH 4.0,溶液中的铁可完全沉淀去除,锌几乎没有损失(<0.9%)。在有机相组成30%P204+70%磺化煤油、萃取相比O/A=2/3、萃取混合时间3min条件下萃取锌,经三级逆流萃取,锌萃取达到96%以上,再用锌电积贫液反萃,得到富锌溶液。该工艺操作简单,实现了浸锌渣中夹带水溶锌的资源化利用,还可与原有湿法炼锌工艺有机衔接。     

锌渣电炉炼锌初探

介绍了含稀散金属铟锗的锌渣电炉炼锌的试验研究情况。试验结果表明 :锌总回收率大于93% ;电炉炼锌过程中铟和锗挥发进入粗锌 ,其挥发率均大于 93% ;银则富集于蒸馏残渣。     

氢化物发生——原子荧光光谱法测定纯锌中铅、锡、镉、锑

研究了氢化物发生-原子荧光光谱法测定质量分数99.99%以上高纯锌中铅、锡、镉、锑元素的分析方法,考察了锌基体干扰的起始量,选择了被测元素的适应酸度介质与仪器的最佳工作条件,在选定的工作条件下,其检出限为铅0.00065μg/ml、锑0.00074μg/ml、锡0.00065ug/ml 、镉0.000174ug/ml,加标回收率在93%～113%,相对标准偏差为1.33～1.74.     

含锗物料的氧化浸出及除砷研究

实验所用原料为含锗的锌冶炼真空炉渣,该物料主要含有锌和铅,此外还含有砷、锗、铟、银等元素,主要以金属或金属间化合物的形式存在。采用氧化浸出工艺浸出物料中的有价元素,回收有价元素后的废液通过化学沉淀法进行除砷,达到排放标准后排放。实验结果表明,氧化浸出的最优工艺条件为:游离酸浓度5 mol·L-1;双氧水过剩系数αH2O2=1.5;浸出时间1 h;液固比5∶1。在此条件下,Ge和As的平均浸出率分别为99.64%和99.43%。含砷废液除砷未达标严禁排放,以石灰为沉淀剂,废液经过化学沉淀法除砷处理,得到的砷酸钙废渣用水泥固化技术进行稳定化处理,避免造成二次砷污染;除砷后的废液运用氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)测定残留的砷含量,检测得到溶液中的砷含量(0.008 mol·L-1)低于饮用水排放标准(0.01 mol·L-1),并进一步用石灰中和使废液pH达到9左右,达到排放标准。     

从艾萨炉烟尘硫酸浸出液中萃取分离铜锌试验研究

研究了用ZJ988萃取剂从艾萨炉烟尘硫酸浸出液中萃取铜,考察了萃取过程中萃原液酸度、有机相浓度、相比、萃取级数对铜萃取率的影响,以及反萃取过程中硫酸浓度、反萃取相比对铜反萃取率的影响。结果表明:萃原液酸度对铜萃取率影响显著;常温下,在有机相中ZJ988体积分数40%、pH=2.5、Vo/Va=3/1、混合时间5min、5级萃取条件下,铜萃取率达97.35%;用200g/L硫酸溶液作反萃取剂,在Vo/Va=4/1、混合时间3min、4级反萃取条件下,铜反萃取率为95.88%;萃余液为含锌溶液,锌收率为98.26%,可用于回收锌。