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《北京有色金属研究总院》 2012年
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含砷硫铁矿及制酸烧渣除砷研究

张广伟  
【摘要】:砷是一种毒性极大的污染物,属于Ⅰ类环境致癌物,我国每年都会向环境中带入大量的砷,特别是多年来硫铁矿制酸所产生的大量含砷废渣,在长期堆存过程中严重污染环境,并通过地下水等途径进入人体,对居民生活健康造成了极大的危害,除砷研究在国内外都受到了很多关注。本文从硫铁矿制酸的原料和制酸烧渣两方面入手,开展了除砷研究工作,以降低硫酸生产过程中砷所带来的污染和危害,提高资源的综合利用价值。论文的主要内容及研究成果如下: (1)硫铁矿除砷方面以黄铁矿和毒砂的纯矿物研究为基础,开发出新型组合抑制剂B31,在人工混合矿浮选分离实验中,达到了较好的分离效果。 (2)抑制剂B31在实际矿物中的应用实验研究:安徽华金含砷硫铁矿中以黄铁矿为主,经过磨矿细度、浮选pH和药剂用量等实验条件的探索,通过一次粗选、两次扫选可得到含S45.68%、As0.78%的硫精矿产品,S回收率为62.95%,除砷率为78.80%;广西含砷硫铁矿尾矿中有用矿物主要为磁黄铁矿、闪锌矿,经过混合浮选脱除脉石矿物,然后在高pH条件下对混精矿进行锌硫分离,可得到含Zn29.4%,As0.57%的锌精矿及含As4.18%的硫精矿,接着使用抑制剂B31对硫精矿进行除砷,通过石灰、抑制剂B31、捕收剂、活化剂等药剂用量条件实验的探索,最终可获得含S31.06%,As0.33%的精矿产品,作业除砷率达69.11%,但精矿中含砷量偏高,在进一步研究中需改进和优化。 (3)含砷制酸烧渣的处理方法为重选—化学法:首先使用摇床对硫酸渣进行重选处理,以提高烧渣中的Fe品位,然后对重选精矿进行化学法除砷,通过条件实验确定最优除砷技术条件为磨矿细度85%,温度30℃,初始硫酸浓度2.5%,液固比5:1,搅拌速度350r/min,浸出时间60min,最终可得到含Fe63.30%,As0.033%的铁精矿产品。 (4)硫铁矿和毒砂表面氧化机理研究发现,在弱碱性溶液体系中,黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂的热力学上稳定性区间存在差异性。根据这种热力学差异性,通过加入氧化剂调节氧化电位可以有效实现硫砷分离。 (5)电化学研究中考察了抑制剂B31对黄铁矿和毒砂循环伏安曲线的影响,通过对添加抑制剂前后氧化峰和还原峰的对比和分析发现,抑制剂B31对毒砂具有较好的选择性吸附作用,在浮选体系中可以有效降低毒砂的可浮性,有利于实现毒砂和黄铁矿的分离。 (6)硫酸渣浸出过程的热力学研究表明,制酸烧渣中的FeAsO4在弱酸性体系下通过搅拌浸出可以有效实现分离。
【学位授予单位】:北京有色金属研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD951

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【参考文献】
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