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褐煤中提取锗的工艺研究

王玲  
【摘要】: 锗元素在地壳中的分布非常分散,在自然界中很少有能够独立成矿的天然矿石,多以分散状存在于其他元素的硅酸盐、硫化矿中。其中,在我国内蒙古锡林郭勒地区的褐煤中也赋存有较丰富的锗资源,其品位高达375ppm,已达到了直接开发利用的工业品位。该地区某锗厂通常采用水冶法和火冶法提取煤中锗。前者锗回收率较高,但酸消耗量大,导致生产成本升高;后者将煤燃烧后从烟道灰中提取锗,生产成本大大降低,但锗的回收率较低,造成锗资源的极大浪费。 本论文以该地区褐煤为煤样,提出了采用浮选法使褐煤中锗相对富集以及低温缓慢氧化焙烧使锗相对富集再盐酸浸出两种锗提取新思路,并据此制定了浮选法使褐煤中锗富集再盐酸浸出提锗及褐煤低温缓慢氧化焙烧再盐酸浸出提锗两套实验方案,对该地区褐煤中锗的提取工艺进行实验研究,以探索煤中锗的高效提取方法。 首先,对所取煤样进行了浮选实验,从磨矿细度、矿浆浓度与药剂制度等方面进行了初步的对比研究,发现煤中锗有一定的富集效果。由于现有的实验条件及时间所限,煤中锗回收率较低,但浮选法使煤中锗富集的思路对于降低水冶法提取煤中锗的成本研究具有重要的意义。 其次,进行了低温缓慢氧化焙烧的实验研究,褐煤经低温缓慢氧化焙烧,使煤中95%以上的锗固定富着于煤灰中。 第三,进行了盐酸浸出蒸馏提锗的工艺条件优化实验研究,确定了常温常压下盐酸浸出蒸馏提取煤中锗的工艺优化条件:液固比5,盐酸浸出浓度7mol/L,浸出时间90min,蒸馏提取时间10min,加入氧化剂MnO2。对浸渣化验分析,锗回收率平均可达78%。 褐煤低温缓慢氧化焙烧——盐酸浸出蒸馏提锗,与锡林郭勒锗厂水冶法直接提取煤中锗相比减少了入浸原料,降低了盐酸用量,从而大大降低了生产成本,与该厂火冶法提取煤中锗相比,可以明显提高锗回收率。因此,采用低温缓慢氧化焙烧处理后再盐酸浸出蒸馏方法提取煤中锗,是一种比较理想、有发展前途的方法。


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