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《昆明理工大学》 2010年
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铬在湿法炼锌浸出净化过程中的行为以及除氯的实验研究

王晓丹  
【摘要】:分析检测发现某锌厂的锌精矿与锌焙砂中的铬含量较高(0.043%),超过钴、镍的含量,大约为铜含量(0.088%)的一半;在中性浸出液中也检测到了铬的存在(1.06 mg·L-1)。该厂使用烟化法处理锌浸出渣时所产生锌烟尘的氯含量达0.146%,若将此烟尘返回浸出工序,则浸出液中氯含量可达292 mg·L-1,这远远超过了锌电解液对氯的允许含量(100 mg·L-1,甚至更低)。 文献表明:铬在焙烧、浸出以及净化过程中的行为还没有引起人们的重视,相关的研究工作尚未见报道。虽然前人对离子交换法除氯的研究取得了令人满意的结果,但这些工作都未对氯交换容量,交换的动力学进行研究,深入研究离子交换法除氯的工艺条件及效率,对使用此法除氯的工艺具有深远意义。对于高氯含锌物料中难溶氯化物的去除的研究工作尚未见报道。开展以上工作对于明确铬在焙烧、浸出以及净化过程中的行为,掌握离子交换除氯的工艺条件,探索高氯含锌物料的预脱氯具有重要意义。本研究考察了铬在湿法炼锌焙烧、浸出以及净化过程中的行为,离子交换法对硫酸锌电解液除氯的工艺条件,探索了高氯含锌物料的脱氯预处理的工艺。 铬在焙烧、浸出、净化过程行为的研究表明:含铬矿物可与焙烧产物氧化锌反应生成较难溶于酸的化合物。完全焙烧时,含铬矿物与氧化锌反应较完全,中性浸出液和酸性浸出液中的铬含量小于0.5 mg·L-1。传统三段净化工艺在第一段中就可以较好地除去浸出液中所含的铬,在工艺条件为:铜铬比Cu/Cr=2,pH4.0,锌粉添加量DZn2.5 g·L-1,时间t=1 h,温度T65℃时净化后溶液中的残铬量小于0.5 mg·L-1。Cr(Ⅵ)也是一种有助于锌粉置换除钴的“活化剂”。添加Cr(Ⅵ)可降低“锑盐”净化除钴、镍过程中钴、镍的氧化复溶程度。同时使用Sb(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)做为锌粉置换除钴、镍的“活化剂”,在最佳工艺条件下除钴率可达86.95%;除镍率可达89.61%。 离子交换法除氯的研究结果表明:完全将C1型的201×7离子交换树脂转化成8042-型是很难达到的,只能将其部分地转变。转型剂所含有的S042-浓度越高,转型效果越好,转型时间大于6 h后,时间对转型效果的影响不大。静态交换过程的动力学控制步骤较为符合颗粒扩散控制。静态交换需要很长的时间才能达到交换平衡(大于6 h),除氯效率在20%-30%之间。动态离子交换过程中料液流过约15倍的树脂层体积时树脂发生穿透。201×7离子交换树脂的实际氯交换容量为7.43 kg-Cl/(t-树脂),为理论交换容量的5.8%。再生效果很大程度上取决于再生剂中S042-的浓度,以S042-浓度为250 g·L-1的再生剂对失效树脂进行再生,树脂的再生率为83.40%。 烟化法处理锌浸出渣时所产生的含锌烟尘的预脱氯研究表明:烟化法处理锌浸出渣时所产生的含锌烟尘中的氯主要以难溶性的氯化合物的形式存在。使用火法去除含锌烟尘中的氯,其效果主要取决于两个因素:氧化气氛及传质速率。使用湿法去除含锌烟尘中的氯,以Na2CO3溶液为除氯剂的除氯效果较好,在实验条件下氯的去除率可达92.46%,Na2CO3溶液中含锌量为0.2 g·L-1。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TF813

【参考文献】
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