响应曲面法优化低砷锑铋铜阳极泥硫酸化焙烧蒸硒

为准确确定低砷锑铋铜阳极泥硫酸化焙烧蒸硒的最优工艺条件,通过响应曲面法进行优化,探究了焙烧温度、保温时间及酸泥比对蒸硒率的影响,建立了硫酸化焙烧蒸硒过程的二次回归方程。结果表明：焙烧温度和保温时间对蒸硒率影响显著,在焙烧温度为522 ℃、保温时间为22.34 min、酸泥比为0.333mL/g的最优条件下,模型预测蒸硒率为99.48%,而实验蒸硒率为99.12%,与预测值相差0.36%,匹配性良好,硫酸化焙烧过程响应曲面法模型可靠。     

铜阳极泥复合浸出渣选择性分离硒过程热力学分析

铜阳极泥复合浸出渣是铜阳极泥采用复合浸出砷锑铋后的产物,采用硫酸化焙烧选择性分离硒。针对其含硒物质在选择性分离过程中的反应历程不明晰,本文利用Factsage数据库中相关热力学数据及Equilib平衡计算模块对含硒物质在不同温度时反应的ΔGθ及反应过程平衡分析,明晰反应过程中的物相变化规律。结果表明:Cu₂Se与H₂SO₄在低温下反应生成固态Se、CuSO₄·H₂O、SO₂及H₂SO₄吸水形成H₂SO₄·H₂O;然后固态Se融化变成液态Se,同时与H₂SO₄·H₂O反应生成SeO₂、SO₂和H₂O;高温下CuSO₄·H₂O会脱水生成CuSO₄和H₂O,CuSO₄会进一步分解生成CuSO₄·CuO和SO₃;Ag₂Se与H₂SO₄反应生成固态Se、Ag₂SO₄、SO₂及H₂SO₄吸水形成H₂SO₄·H₂O; 然后固态Se融化变成液态Se,同时与H₂SO₄·H₂O反应生成SeO₂、SO₂和H₂O; 另外高温下Ag₂SO₄会转变形态;Se与H₂SO₄反应生成SeO₂、SO₂和H₂O。考察了铜阳极泥复合浸出渣在不同焙烧温度、硫酸用量及焙烧时间对蒸硒率的影响,在焙烧温度为500 ℃、H₂SO₄加入量为0.2 mL/g、升温速率为10 ℃/min、反应时间为30 min的焙烧条件下,蒸硒率达到95.4%。      

SO2还原SeO2制备Se的工艺及动力学研究

考察了反应温度、硫酸浓度、SO₂流速及反应时间对SO₂还原SeO₂制备Se过程的影响,并对该过程进行动力学研究,得到了最佳工艺条件及动力学限制性控制环节。结果表明：在反应温度40℃、硫酸浓度1 mol/L、SO₂流速60 mL/min、反应时间30 min的条件下,Se还原率达到99.73%,制备出纯度99.85%的Se;控制条件能得到不同形态Se,低温下得到无定形红硒,高温下得到结晶良好的黑硒;SO₂还原SeO₂制备Se的过程符合Avrami模型,表观活化能为1.98 kJ/mol,受扩散控制,动力学方程为-ln(1-X)=0.178×e^-238/Tt^1.276。