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铜镉渣中回收金属锌、铜、镉的研究
同济大学 硕士学位论文 铜镉渣中回收金属锌、铜、镉的研究 姓名：邓小华 申请学位级别：硕士 专业：环境科学与工程 指导教师：周恭明;陈德珍
摘要摘要本文对用常规化学法从湿法冶锌中产生的大量铜锡渣中回收锌、铜、镊的工艺 　　　　 进行了 探讨， 对回收制备海绵铜、 海绵锅、七水硫酸锌进行了参数优化和对比分析 研究。实验结果表明： １ 　　　　 、 当渣的颗粒直径在 ０ ｌｍ ．　 左右， ｍ 硫酸与铜锅渣的液固比为４ １ 硫酸的 ：　 ． 浓度为 ２％ 　　　　　　　　　　 ．　 ５，反应时间为 ２５ 时，搅拌强度 ３０ｍｎ 采用分步加酸， ｈ ０ｒ ｉ ／ ， 空气搅拌与边搅拌边从底部加人 Ｈ ， 　　　　　　　　　　 ｚ 相结合的方法氧化浸出， ０ 可达到锌、锡、 　　　　　　　　　　 铜等有价金属同 槽浸出，总浸出 ９． 以 率 ８５ 上； ％ 　　　　 ２ ， 采用铁粉置换，铁粉实际投加量为理论量的 １ 倍， 应时间为 ６ 分 ． ２ 反 ０ 钟，反应温度为 ３０ 　　　　　　　　　　铜的置换率为 ９．％， ０ Ｃ时， ９０ 制得的 海绵铜纯度为９． ％以上； 　　　　　　　　　　 ５０３ 　　　　 ， 选择过硫酸按作氧化剂，当投加量为 Ｆｓ ｍｚ ｅ ，　＋ ＋ ｎ 摩尔浓度的５５ ．　 倍，反 应温度为８＇－ ０ ，反应时间为４ｍｎ 　　　　　　　　　　 ０ ９０ Ｃ　 Ｃ ５ｉ，溶液 ｐ 值控制在 ５２ ． Ｈ ．－５４ 时， 锰的去除率均可以达到９％ 　　　　　　　　　　 铁、 ８以上； ４ 　　　　 、 锌片用量为理论用量的 １７ 倍， ．５ 反应时间为６ｍｎ锌片大小为 １ＯＲ ０ｉ， ．　 ， Ｃ ？ 搅拌器转速 ３０／ｉ， 　　　　　　　　　　 ０ｒｍｎ 锅的置换率为 ９．％，制得的 ９０ 海绵锡纯度均在９％ 　　　　　　　　　　 ０以上； 　　　　 ５ 、 控制温度在 ３℃以下， ９ 混合结晶法生产七水硫酸锌， 冷风吹干产品，得 到纯度大于 ９ ％，达到工业一级品标准的七水硫酸锌。 　　　　　　　　　　 ８关键词：铜福渣，酸浸，海绵铜，海绵福，锌，综合利用ＡＢＳ ＲＡＣＴ ＴＢ ｉ ｅｉ ｉ ｏ ｈ ｅｄ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅｌｒｃｌ　 ｓｉ ｈ ｈ 　　　　ｇｔｇ　 ｔ ｒ ｉ ｅ　ｍ　ｅ　ｄ ｍ ｔｌｇ ａ ｉ ｕｔｅ ｗ ｉ ｙ　 ｓ ａｎ ｎ　 ｓ ｕ ｒ ｈ ｙ ｏ ａｕ ｉ ｎ ｒｓ　 ｃ ｎ ｔ ｖ ｅ　 ｏ ｄ ｃｎ ｉ ｈ ｈ ｏｔ ｔ　ｚ ｃ ｃｐｅ ｃｄ ｉ 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在文中以明确方式标明。 均已 本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。签：０＿ 名１ 片 ７ ＇ Ｕｄ　 弓月 ， ｒ年 ４ 犷日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定同意如下各项 内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、 数字化或其它手段保存论文； 学校有权提供目 录检索以 及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务； 学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版； 在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内 容用于学术活动。学论作签：Ｑ 位文者“ ， Ｐ Ｑ锌如犷 月哎 。 年弓 日第一章绪论第一章绪论１１ ． 研究背景随着社会经济的发展， 　　　　 锌的消耗量越来越大， 其直接结果是锌渣的产生量增加。锌渣中含有大量的锌、铜、偏等有价金属，这些金属离子进入水体和土壤后，直接 影响到生态环境。全世界每年约产生几百万吨这样的浸锌渣。 我国现有大型冶锌厂数十座， 每年都有大量的锌渣需要处理，据有关资料统计， 我国的锌废渣累积量已达１ ０ 万吨。 年约 ０ 多 ０ 每 产生３ 万吨的 业 锌渣［加 电 锌 铜 渣等。 ２ 工 废 ［ ，　 镀 渣、 锡 ｌ 仅湘西自治州每年就有锌渣 ２ 万多吨，目前大多数堆积在各企业生产厂区附近的山谷 中，只有部分外运加工。在锌资源逐渐减少，新的需求继续增长的形势下， 锌渣的再生处理方法研究日 益受到重视。－硫化锌矿一 ［］ ２ ３ 般伴生 有许多 有价元素，除 Ｃ， ｕ Ｐ 外， ｂ 还常伴生Ａ，　 Ａ，　 Ｇ，　等。 ｕ Ａ，　 ５，　 Ｇ ｇ ｓ ｂ ａ ｅ 在湿法炼锌工艺中，这些伴生元素常残留在浸锌渣中。这部分渣如得不到有效的利用， 将会造成很大的资源浪费。废 渣的堆放占用土地又污染环境，对水体和土壤的污染日 益严重。 因此， 　　　　 从含锌废渣中综合回收锌等有价金属， 实现废物资源化和减少环境污染， 就显得尤为迫切。针对我国锌渣来源较广，且锌资源比较缺乏这一问题，准备就含 锌废渣的回收处理， 尤其是资源化利用进行研究，旨 在摸索出一套实用的回收利用技术。１２ ． 研究目的１ 　　　　 、治理环境污染 锌渣中含有多种有毒元素，特别是锡 （ ｄ，是一种毒性较强的微量元素，可 　　　　 Ｃ） 通过皮肤、 食物、 呼吸道等渠道侵入人体， 引起中毒， 造成人或其它动物骨质疏松、 痴呆和不育的综合症状。 工业锌渣不仅占有土地、 破坏土壤、 危害生物、 淤塞河床、污染 质， 且 恶 其 气污染 〔 理 渣是 府和 矿企 面临 水 而 造成 臭和 它空 等。 闲治 锌 政 厂 业 急待解决的问题。第一章绪论第一章绪论１１ ． 研究背景随着社会经济的发展， 　　　　 锌的消耗量越来越大， 其直接结果是锌渣的产生量增加。锌渣中含有大量的锌、铜、偏等有价金属，这些金属离子进入水体和土壤后，直接 影响到生态环境。全世界每年约产生几百万吨这样的浸锌渣。 我国现有大型冶锌厂数十座， 每年都有大量的锌渣需要处理，据有关资料统计， 我国的锌废渣累积量已达１ ０ 万吨。 年约 ０ 多 ０ 每 产生３ 万吨的 业 锌渣［加 电 锌 铜 渣等。 ２ 工 废 ［ ，　 镀 渣、 锡 ｌ 仅湘西自治州每年就有锌渣 ２ 万多吨，目前大多数堆积在各企业生产厂区附近的山谷 中，只有部分外运加工。在锌资源逐渐减少，新的需求继续增长的形势下， 锌渣的再生处理方法研究日 益受到重视。－硫化锌矿一 ［］ ２ ３ 般伴生 有许多 有价元素，除 Ｃ， ｕ Ｐ 外， ｂ 还常伴生Ａ，　 Ａ，　 Ｇ，　等。 ｕ Ａ，　 ５，　 Ｇ ｇ ｓ ｂ ａ ｅ 在湿法炼锌工艺中，这些伴生元素常残留在浸锌渣中。这部分渣如得不到有效的利用， 将会造成很大的资源浪费。废 渣的堆放占用土地又污染环境，对水体和土壤的污染日 益严重。 因此， 　　　　 从含锌废渣中综合回收锌等有价金属， 实现废物资源化和减少环境污染， 就显得尤为迫切。针对我国锌渣来源较广，且锌资源比较缺乏这一问题，准备就含 锌废渣的回收处理， 尤其是资源化利用进行研究，旨 在摸索出一套实用的回收利用技术。１２ ． 研究目的１ 　　　　 、治理环境污染 锌渣中含有多种有毒元素，特别是锡 （ ｄ，是一种毒性较强的微量元素，可 　　　　 Ｃ） 通过皮肤、 食物、 呼吸道等渠道侵入人体， 引起中毒， 造成人或其它动物骨质疏松、 痴呆和不育的综合症状。 工业锌渣不仅占有土地、 破坏土壤、 危害生物、 淤塞河床、污染 质， 且 恶 其 气污染 〔 理 渣是 府和 矿企 面临 水 而 造成 臭和 它空 等。 闲治 锌 政 厂 业 急待解决的问题。第一章绪论２ 　　　　 、综合开发利用高效处理工业锌渣资源，在减少污染的同时实现综合利用的目 　　　　 的。我国是资源 相对较贫乏的国 家， 发展资 源再生 利用， 合我国 符 技术和产业发展的 导向。， 〔 ７工业锌渣中含有大量的金属元素，其中含锌 （ｎ ３－ ０ 　　　　 Ｚ ）　 ４＇；含铜 （ ｕ ８ ０ ８ Ｃ ）　 － １％；含偏 （ ｄ ２５ Ｃ ）　 ％，其回收率为 ８ －９ ％之间。 － ０ ２１３ ． 理论意义和实际应用价值随着经济的发展，对资源的需求量增大，当一次资源日 　　 渐贫竭，利用二次资源 则成为必然。充分利用有色金属粗加工产生的锌渣，进行深加工提炼出合格的 锌、 铜和锡产品，实现产业升级，在治理环境污染的同时，又实现资源综合开发利用。１４ ． 国内外铜福渣研究的概况含锌废渣的来源一部分来源于湿法炼锌过程中的浸出渣，如铜锡渣，一部分来 　　　　源于Ｔ　 － 业废锌渣， 镀锌渣等。 如电 锌渣中 有Ｃ，　 Ｆ，　 Ｃ，　 Ｉ，　 含 ｕ Ｚ，　 Ｐ，　 Ｇ，　 Ｇ等 ｎ ｅ ｂ ｄ ｅ ｎ ａ元素，可以综合利用。己有利用铜锡渣生产七水硫酸锌、提取锢、锗、 或分别提取锅、 报道（） 于来源不同， 铜的 ｓ 。由 － １ ０ 所有含锌废渣的 成分， 性质都不同，则 含锌废渣的 理 很多。 根据 废渣 含的 分 及处 所 备的 件不同 而 处 方法 可 含锌 所 成 不同 理 具 条 ，有不同的选择。为了综合回收浸锌渣中的有价元素，国内外均进行了大量的研究，提出了一系列方法。 归纳起来， 这些方法在工艺类型上可以 分为湿法工艺和火法工艺。１４ １ ．． 湿法工艺１４１１ ．．． 酸漫法酸浸法采用较高浓度的硫酸溶液在一定条件下对锌渣进行浸出，可以有效地回 　　　　 收其中的锌， 还可在一定程度上回收其他有价元素。 根据浸出反应条件的不同， 酸浸法可分为常压酸浸法和加压酸浸法两种。第一章绪论２ 　　　　 、综合开发利用高效处理工业锌渣资源，在减少污染的同时实现综合利用的目 　　　　 的。我国是资源 相对较贫乏的国 家， 发展资 源再生 利用， 合我国 符 技术和产业发展的 导向。， 〔 ７工业锌渣中含有大量的金属元素，其中含锌 （ｎ ３－ ０ 　　　　 Ｚ ）　 ４＇；含铜 （ ｕ ８ ０ ８ Ｃ ）　 － １％；含偏 （ ｄ ２５ Ｃ ）　 ％，其回收率为 ８ －９ ％之间。 － ０ ２１３ ． 理论意义和实际应用价值随着经济的发展，对资源的需求量增大，当一次资源日 　　 渐贫竭，利用二次资源 则成为必然。充分利用有色金属粗加工产生的锌渣，进行深加工提炼出合格的 锌、 铜和锡产品，实现产业升级，在治理环境污染的同时，又实现资源综合开发利用。１４ ． 国内外铜福渣研究的概况含锌废渣的来源一部分来源于湿法炼锌过程中的浸出渣，如铜锡渣，一部分来 　　　　源于Ｔ　 － 业废锌渣， 镀锌渣等。 如电 锌渣中 有Ｃ，　 Ｆ，　 Ｃ，　 Ｉ，　 含 ｕ Ｚ，　 Ｐ，　 Ｇ，　 Ｇ等 ｎ ｅ ｂ ｄ ｅ ｎ ａ元素，可以综合利用。己有利用铜锡渣生产七水硫酸锌、提取锢、锗、 或分别提取锅、 报道（） 于来源不同， 铜的 ｓ 。由 － １ ０ 所有含锌废渣的 成分， 性质都不同，则 含锌废渣的 理 很多。 根据 废渣 含的 分 及处 所 备的 件不同 而 处 方法 可 含锌 所 成 不同 理 具 条 ，有不同的选择。为了综合回收浸锌渣中的有价元素，国内外均进行了大量的研究，提出了一系列方法。 归纳起来， 这些方法在工艺类型上可以 分为湿法工艺和火法工艺。１４ １ ．． 湿法工艺１４１１ ．．． 酸漫法酸浸法采用较高浓度的硫酸溶液在一定条件下对锌渣进行浸出，可以有效地回 　　　　 收其中的锌， 还可在一定程度上回收其他有价元素。 根据浸出反应条件的不同， 酸浸法可分为常压酸浸法和加压酸浸法两种。第一章绪论２ 　　　　 、综合开发利用高效处理工业锌渣资源，在减少污染的同时实现综合利用的目 　　　　 的。我国是资源 相对较贫乏的国 家， 发展资 源再生 利用， 合我国 符 技术和产业发展的 导向。， 〔 ７工业锌渣中含有大量的金属元素，其中含锌 （ｎ ３－ ０ 　　　　 Ｚ ）　 ４＇；含铜 （ ｕ ８ ０ ８ Ｃ ）　 － １％；含偏 （ ｄ ２５ Ｃ ）　 ％，其回收率为 ８ －９ ％之间。 － ０ ２１３ ． 理论意义和实际应用价值随着经济的发展，对资源的需求量增大，当一次资源日 　　 渐贫竭，利用二次资源 则成为必然。充分利用有色金属粗加工产生的锌渣，进行深加工提炼出合格的 锌、 铜和锡产品，实现产业升级，在治理环境污染的同时，又实现资源综合开发利用。１４ ． 国内外铜福渣研究的概况含锌废渣的来源一部分来源于湿法炼锌过程中的浸出渣，如铜锡渣，一部分来 　　　　源于Ｔ　 － 业废锌渣， 镀锌渣等。 如电 锌渣中 有Ｃ，　 Ｆ，　 Ｃ，　 Ｉ，　 含 ｕ Ｚ，　 Ｐ，　 Ｇ，　 Ｇ等 ｎ ｅ ｂ ｄ ｅ ｎ ａ元素，可以综合利用。己有利用铜锡渣生产七水硫酸锌、提取锢、锗、 或分别提取锅、 报道（） 于来源不同， 铜的 ｓ 。由 － １ ０ 所有含锌废渣的 成分， 性质都不同，则 含锌废渣的 理 很多。 根据 废渣 含的 分 及处 所 备的 件不同 而 处 方法 可 含锌 所 成 不同 理 具 条 ，有不同的选择。为了综合回收浸锌渣中的有价元素，国内外均进行了大量的研究，提出了一系列方法。 归纳起来， 这些方法在工艺类型上可以 分为湿法工艺和火法工艺。１４ １ ．． 湿法工艺１４１１ ．．． 酸漫法酸浸法采用较高浓度的硫酸溶液在一定条件下对锌渣进行浸出，可以有效地回 　　　　 收其中的锌， 还可在一定程度上回收其他有价元素。 根据浸出反应条件的不同， 酸浸法可分为常压酸浸法和加压酸浸法两种。第一章绪论首先废渣中锌及其他一些金属离子与硫酸反应，进入浸出液中，控制浸出过程 　　　　的Ｈ ｐ值范围为５２ ．之间， ．－５４ 从而保证大部 锌及低价态的 锰 分的 铁、 杂质残留 在浸出液中， 而大量的金属杂质如高价态的铁、 锰及钙、 镁等杂质留在浸出废渣中 排掉。 然后对浸出液进行净化除杂可得到较纯净的锌溶液。 根据净化除铁方法的不同， 常压 浸法 为 铁 酸 分 黄钾 矾法、 法、 矿 转化 针铁 法。［Ｉ Ｉ１ Ｉ － Ｓ总的来说，酸浸出法锌因 　　　　 浸出率高、浸出速度快、原理简单而被较常使用。缺 点是酸浸法工艺流程长而复杂，高温高酸浸出劳动条件较差，不易操作。 必须用大 量的硫酸来浸取，以 及要中和废渣中所夹带的碱性杂质。因此常导致硫酸的消耗较高， 成本增大，而且易腐蚀设备。 铁、锰等杂质也会大量进入溶液中， 镁、 对后续的除杂净化工作带来麻烦。 而且，常压酸浸出法各种沉铁工艺难于控制，产出的铁 渣铁品位低，且铁渣量大， 低铁渣难于处理，其中的有价金属难于回收。酸浸法对整个系统可能带来如下影响： 由于采用多段高温高酸浸出， 可能引起溶液跑冒 滴漏， 以及在升温和渣的洗涤过程中引起系统的体积平衡发生变化。 沉铁过程中可能使整 个系统的酸平衡发生变化。１４１２ ．．． 碱没法根据锌渣中的不同回收目 　　　　 标金属，可以 采用不同的碱作浸出剂。 据报道［Ｉ ［Ｘ Ｉ］ ｉ ｆ采 －用苛性钠分解湿法炼锌浸出渣，可使稼进入溶液，铁留在残渣中。 然后往溶液中添加碳酸钠沉淀稼，再以盐酸溶解，借助乙醚萃取稼。或 　　　　 采用氨水及碳酸按为 剂， 过程中有价金属 铜与氨形 稳定的 浸出 浸出 锌、 成 氨 配离子 进入溶液， 而钙、 镁氧化物等杂质基本不溶解。 少量的 铁和锰也可以 低价氨配离子形态进入溶液。这里碳酸铁的作用在于能够中和氨浸出过程中产生的Ｏ－ Ｈ， 形成难电离的Ｎ，　， Ｈ Ｈ 促进了浸出的进行。 ２ ０ Ｚ２４Ｈ Ｈ ＝Ｚ （ ｓｚ Ｈ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｎ＋Ｎ，　 ｀ ， ｎ　 ）＇ ｚ Ｏ　 Ｎ ， Ｈ ＋４ ０ Ｃｚ Ｎ Ｈ ＝　 （ ， Ｈ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｕ＋４比 ２ Ｃ Ｎ Ｚ ， ＇ Ｏ ｕ　 ＇ Ｏ Ｈ ＋４也有直接采用氯化氨来作为浸出 可以 　　　　 剂， 提高浸出的速度和锌、 浸出 ９ 铜的 率Ｕ ］ 反应式如下：Ｚ＇４Ｈ ＝Ｚ （Ｈ ， Ｈ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｎ＋Ｎ． ｎ　，２ ＋ ｀ ， ＋　 Ｎ ）　 ＇ ＋４第一章绪论常见金属氨配离子的稳定顺序为 　　　　Ｃ（ ， Ｚ（ ，ｘＮ（ ，ｚＣ（ ，＂Ｃ （ ，＂稳定 ｕ　 ｘ ｎ　）＞ ｉ　）　ｄ　）　ｏ　） ， 性大的 Ｎ ＞ Ｎ ， Ｎ ， Ｎ ｅ Ｎ ， Ｈ Ｈ Ｈ ｀ Ｈ ＞ Ｈ ＞ 氨配离子 容易形成。所以在氨浸过程中，铜要比 锌优先浸出溶解，铜的浸出率也稍高于锌。 在氨性介质中，铜、锌配位离子的还原电位分别为： 　　　　 ‘Ｃ （ ，＊ ｕ一．　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ０ Ｎ ， Ｃ二００Ｖ ｕ　 ＇ Ｈ ／ ７ 。Ｚ （ ， Ｚ＝一．　Ｖ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ０ Ｎ ２ ｎ １０２ ｎ　 ＇ Ｈ ／ ４即。 ｎ　 ＇ ｎ ｅ　 Ｎ ＂ ｕ这就为浸出 采用 　　　　 ； Ｚ＜　ｕ　 ， Ｃ， ０（ ／ ＺＮ Ｈ ０（ ／ Ｃ Ｈ 液能 锌粉置换 铜提供了 热力学可能性。碱浸法处理浸锌渣，工艺简单，设备材质容易解决，能 　　　　 综合回收有价金属， 碱 也可 再生返用。 但存在浸锌渣含硅高时高 碱浓度浸出 液固分离 液中 较难的问题。１４２ ．． 火法工艺我国炼锌厂大都先采用回转窑高温烟化法处理含锌废渣，以回收含锌废渣中包 　　　　括锌在内 一些 的 有价元素。（２ ２２ － ｏ１该方法是在含锌废渣中配入大量的焦粉或煤粉，于回转炉中经高温１０℃一 　　　　 ２０ １０℃或更高的温度条件下焙烧，废渣中的金属氧化物如锌、铜、 ３０ 福、铅及部分稀 有金属与还原剂碳接触， 被还原成金属蒸汽进入气相， 冷却后导入收尘设备得到锌、铅等金属烟尘，对烟尘进行处理可回收各有价金属。 锌以氧化锌形式存在的主要反 应式为： ３　ＯＦ２）　＝ＦＡ，　ＺＯ Ｏ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （ ．　 ，＋Ｃ２ｅ ＋３ｎ ＋Ｃ Ｚ ｎ ｅ ０ ２ｎ 十Ｃ２ｎ气） ０ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＺＯ ＝Ｚ （ ＋Ｃ２Ｃ， ＝Ｃ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｏ＋Ｃ ２ Ｏ锌的回 　　　　 达到９％ 上（ 。 收率可 ０以 ２ ９ ］１４３ ．． 锌渣中福的提取方式 金属锅的 　　　　 用途广泛， 镀、 在电 油漆、 器制造以 电 及航空材料等有着重要的作用。 由于水溶性福离子的毒性很大， 从环保方面考虑， 近年电 镀用锡量呈逐年下降的趋 势。 但随着性能优越的锡镍电 池的开发并广泛地应用于高科技生活领域，近十几年 来，电池用福量显著增大，刺激了对偏的需求Ｉ ｘ ， ７第一章绪论常见金属氨配离子的稳定顺序为 　　　　Ｃ（ ， Ｚ（ ，ｘＮ（ ，ｚＣ（ ，＂Ｃ （ ，＂稳定 ｕ　 ｘ ｎ　）＞ ｉ　）　ｄ　）　ｏ　） ， 性大的 Ｎ ＞ Ｎ ， Ｎ ， Ｎ ｅ Ｎ ， Ｈ Ｈ Ｈ ｀ Ｈ ＞ Ｈ ＞ 氨配离子 容易形成。所以在氨浸过程中，铜要比 锌优先浸出溶解，铜的浸出率也稍高于锌。 在氨性介质中，铜、锌配位离子的还原电位分别为： 　　　　 ‘Ｃ （ ，＊ ｕ一．　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ０ Ｎ ， Ｃ二００Ｖ ｕ　 ＇ Ｈ ／ ７ 。Ｚ （ ， Ｚ＝一．　Ｖ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ０ Ｎ ２ ｎ １０２ ｎ　 ＇ Ｈ ／ ４即。 ｎ　 ＇ ｎ ｅ　 Ｎ ＂ ｕ这就为浸出 采用 　　　　 ； Ｚ＜　ｕ　 ， Ｃ， ０（ ／ ＺＮ Ｈ ０（ ／ Ｃ Ｈ 液能 锌粉置换 铜提供了 热力学可能性。碱浸法处理浸锌渣，工艺简单，设备材质容易解决，能 　　　　 综合回收有价金属， 碱 也可 再生返用。 但存在浸锌渣含硅高时高 碱浓度浸出 液固分离 液中 较难的问题。１４２ ．． 火法工艺我国炼锌厂大都先采用回转窑高温烟化法处理含锌废渣，以回收含锌废渣中包 　　　　括锌在内 一些 的 有价元素。（２ ２２ － ｏ１该方法是在含锌废渣中配入大量的焦粉或煤粉，于回转炉中经高温１０℃一 　　　　 ２０ １０℃或更高的温度条件下焙烧，废渣中的金属氧化物如锌、铜、 ３０ 福、铅及部分稀 有金属与还原剂碳接触， 被还原成金属蒸汽进入气相， 冷却后导入收尘设备得到锌、铅等金属烟尘，对烟尘进行处理可回收各有价金属。 锌以氧化锌形式存在的主要反 应式为： ３　ＯＦ２）　＝ＦＡ，　ＺＯ Ｏ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （ ．　 ，＋Ｃ２ｅ ＋３ｎ ＋Ｃ Ｚ ｎ ｅ ０ ２ｎ 十Ｃ２ｎ气） ０ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＺＯ ＝Ｚ （ ＋Ｃ２Ｃ， ＝Ｃ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｏ＋Ｃ ２ Ｏ锌的回 　　　　 达到９％ 上（ 。 收率可 ０以 ２ ９ ］１４３ ．． 锌渣中福的提取方式 金属锅的 　　　　 用途广泛， 镀、 在电 油漆、 器制造以 电 及航空材料等有着重要的作用。 由于水溶性福离子的毒性很大， 从环保方面考虑， 近年电 镀用锡量呈逐年下降的趋 势。 但随着性能优越的锡镍电 池的开发并广泛地应用于高科技生活领域，近十几年 来，电池用福量显著增大，刺激了对偏的需求Ｉ ｘ ， ７第一章绪论常见金属氨配离子的稳定顺序为 　　　　Ｃ（ ， Ｚ（ ，ｘＮ（ ，ｚＣ（ ，＂Ｃ （ ，＂稳定 ｕ　 ｘ ｎ　）＞ ｉ　）　ｄ　）　ｏ　） ， 性大的 Ｎ ＞ Ｎ ， Ｎ ， Ｎ ｅ Ｎ ， Ｈ Ｈ Ｈ ｀ Ｈ ＞ Ｈ ＞ 氨配离子 容易形成。所以在氨浸过程中，铜要比 锌优先浸出溶解，铜的浸出率也稍高于锌。 在氨性介质中，铜、锌配位离子的还原电位分别为： 　　　　 ‘Ｃ （ ，＊ ｕ一．　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ０ Ｎ ， Ｃ二００Ｖ ｕ　 ＇ Ｈ ／ ７ 。Ｚ （ ， Ｚ＝一．　Ｖ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ０ Ｎ ２ ｎ １０２ ｎ　 ＇ Ｈ ／ ４即。 ｎ　 ＇ ｎ ｅ　 Ｎ ＂ ｕ这就为浸出 采用 　　　　 ； Ｚ＜　ｕ　 ， Ｃ， ０（ ／ ＺＮ Ｈ ０（ ／ Ｃ Ｈ 液能 锌粉置换 铜提供了 热力学可能性。碱浸法处理浸锌渣，工艺简单，设备材质容易解决，能 　　　　 综合回收有价金属， 碱 也可 再生返用。 但存在浸锌渣含硅高时高 碱浓度浸出 液固分离 液中 较难的问题。１４２ ．． 火法工艺我国炼锌厂大都先采用回转窑高温烟化法处理含锌废渣，以回收含锌废渣中包 　　　　括锌在内 一些 的 有价元素。（２ ２２ － ｏ１该方法是在含锌废渣中配入大量的焦粉或煤粉，于回转炉中经高温１０℃一 　　　　 ２０ １０℃或更高的温度条件下焙烧，废渣中的金属氧化物如锌、铜、 ３０ 福、铅及部分稀 有金属与还原剂碳接触， 被还原成金属蒸汽进入气相， 冷却后导入收尘设备得到锌、铅等金属烟尘，对烟尘进行处理可回收各有价金属。 锌以氧化锌形式存在的主要反 应式为： ３　ＯＦ２）　＝ＦＡ，　ＺＯ Ｏ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （ ．　 ，＋Ｃ２ｅ ＋３ｎ ＋Ｃ Ｚ ｎ ｅ ０ ２ｎ 十Ｃ２ｎ气） ０ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＺＯ ＝Ｚ （ ＋Ｃ２Ｃ， ＝Ｃ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｏ＋Ｃ ２ Ｏ锌的回 　　　　 达到９％ 上（ 。 收率可 ０以 ２ ９ ］１４３ ．． 锌渣中福的提取方式 金属锅的 　　　　 用途广泛， 镀、 在电 油漆、 器制造以 电 及航空材料等有着重要的作用。 由于水溶性福离子的毒性很大， 从环保方面考虑， 近年电 镀用锡量呈逐年下降的趋 势。 但随着性能优越的锡镍电 池的开发并广泛地应用于高科技生活领域，近十几年 来，电池用福量显著增大，刺激了对偏的需求Ｉ ｘ ， ７第一章绪论１ 　　　　 、利用液膜新技术回收锌渣中低浓度的Ａ 此法在国内外已有成功的报道，但所涉及的对象均是电镀废水，当中不存在高 　　　　 浓度的干扰离子，建立的液膜体系中只适用于单一锅离子或含干扰离子较少的料 液。 至于在湿法冶锌体系中所存在的高浓度的锌离子，因锌的化学性质与福相似而 对提取福产生干扰， 对液膜体系的选择性提出了更高的要求。为使液膜技术能更好 地适用于湿法冶锌体系中，除选用新的载体外更在乳状液膜内水相引人沉淀剂， 利 用液膜选择性迁移以及内 水相沉淀剂的选择性结晶， 进一步提高对锡的选择性，在 高浓度千扰离子体系中实现净化炼锌渣浸出 液并提取锅［ ｚ ｓ １ ｚ 　　　　 ，锌粉置换锡 将锌渣中沉淀铜后按锡的 　　　　 含量，再加入吹制锌粉置换锡， 其温度为 ０５＊，时 ４－０ ｃ 间为１ 小时，所得到的工艺指标中隔置换率较高，达到９％ ７以上，置换后液含锡小于０３ｇＬ 如果用水洗涤除去 ．　 。 ｍ／ 夹带的 锌溶液， 硫酸 海绵锅品 位可达７ （． ５＇ ％ ］　３ 　　　　 ，萃取法提福 将冶锌废渣用于硫酸浸出后，在浸出液中加入。５ｏ／的碘化钾溶液后，锡离 　　　　 ．　ｌＬ ｍ 子定量的被甲 基异丁酮萃取。 也可用Ｎ 一十二烯胺或Ｎ 一月桂胺等为萃取剂对锡离子 进行定量萃取，然后用０５ｏ／的硝酸， Ｈ１的氨一氯化钱缓冲液反萃取１，或 ．　ｌＬ ｍ ｐ＝０ ９用ｌ ｌ 的氨水和碳酸钠反萃 ｍ／ ｏＬ 取来提取ｉ（０ ｇ　 ２ ７ １ １４４ ．． 锌渣中铜的提取方式１ 　　　　 ，氨水一 碳氨浸出法锌渣中铜的提取先用碱洗球磨， 　　　　 过筛分级后进行氨浸实验。 为了强化浸出 效果， 采用机械搅拌和空气搅拌联合进行， 利用空气中的氧加快铜的浸出速度。 氨浸出液 经过滤后加热沸腾， 使铜氨络离子分解成氧化物和碱式碳酸盐沉淀， 铜的 沉淀用一定 浓度的 硫酸溶解成硫酸 铜后，电 解制得金属铜［ ２ ９ １２ 　　　　 、乳状液膜法分离提取铜用液膜分离法提取低含量黄铜矿中的铜在国内 　　　　 外己有不少报导。 其主要步骤是： （ 铜离子与Ｌｘ８反应萃合物Ｂ １ ） ｉ９４ 进人膜相，同时释放出氢离子；（ 萃合物Ｂ ２ ） 在膜相 中向右迁移；（ 萃合物Ｂ ３ ） 在膜相与内相界面上与氢离子反应，铜离子进人内水相，同 时释放出 ｉ ８；　 ）　 ９４ Ｌｘ ４ （ Ｌｘ８在膜相中向 ９ 　　 ｉ ４ 左迁移，铜离子迁移的动力是 氢离子第一章绪论１ 　　　　 、利用液膜新技术回收锌渣中低浓度的Ａ 此法在国内外已有成功的报道，但所涉及的对象均是电镀废水，当中不存在高 　　　　 浓度的干扰离子，建立的液膜体系中只适用于单一锅离子或含干扰离子较少的料 液。 至于在湿法冶锌体系中所存在的高浓度的锌离子，因锌的化学性质与福相似而 对提取福产生干扰， 对液膜体系的选择性提出了更高的要求。为使液膜技术能更好 地适用于湿法冶锌体系中，除选用新的载体外更在乳状液膜内水相引人沉淀剂， 利 用液膜选择性迁移以及内 水相沉淀剂的选择性结晶， 进一步提高对锡的选择性，在 高浓度千扰离子体系中实现净化炼锌渣浸出 液并提取锅［ ｚ ｓ １ ｚ 　　　　 ，锌粉置换锡 将锌渣中沉淀铜后按锡的 　　　　 含量，再加入吹制锌粉置换锡， 其温度为 ０５＊，时 ４－０ ｃ 间为１ 小时，所得到的工艺指标中隔置换率较高，达到９％ ７以上，置换后液含锡小于０３ｇＬ 如果用水洗涤除去 ．　 。 ｍ／ 夹带的 锌溶液， 硫酸 海绵锅品 位可达７ （． ５＇ ％ ］　３ 　　　　 ，萃取法提福 将冶锌废渣用于硫酸浸出后，在浸出液中加入。５ｏ／的碘化钾溶液后，锡离 　　　　 ．　ｌＬ ｍ 子定量的被甲 基异丁酮萃取。 也可用Ｎ 一十二烯胺或Ｎ 一月桂胺等为萃取剂对锡离子 进行定量萃取，然后用０５ｏ／的硝酸， Ｈ１的氨一氯化钱缓冲液反萃取１，或 ．　ｌＬ ｍ ｐ＝０ ９用ｌ ｌ 的氨水和碳酸钠反萃 ｍ／ ｏＬ 取来提取ｉ（０ ｇ　 ２ ７ １ １４４ ．． 锌渣中铜的提取方式１ 　　　　 ，氨水一 碳氨浸出法锌渣中铜的提取先用碱洗球磨， 　　　　 过筛分级后进行氨浸实验。 为了强化浸出 效果， 采用机械搅拌和空气搅拌联合进行， 利用空气中的氧加快铜的浸出速度。 氨浸出液 经过滤后加热沸腾， 使铜氨络离子分解成氧化物和碱式碳酸盐沉淀， 铜的 沉淀用一定 浓度的 硫酸溶解成硫酸 铜后，电 解制得金属铜［ ２ ９ １２ 　　　　 、乳状液膜法分离提取铜用液膜分离法提取低含量黄铜矿中的铜在国内 　　　　 外己有不少报导。 其主要步骤是： （ 铜离子与Ｌｘ８反应萃合物Ｂ １ ） ｉ９４ 进人膜相，同时释放出氢离子；（ 萃合物Ｂ ２ ） 在膜相 中向右迁移；（ 萃合物Ｂ ３ ） 在膜相与内相界面上与氢离子反应，铜离子进人内水相，同 时释放出 ｉ ８；　 ）　 ９４ Ｌｘ ４ （ Ｌｘ８在膜相中向 ９ 　　 ｉ ４ 左迁移，铜离子迁移的动力是 氢离子第 一 章绪 论从内水相高浓度向外水相低浓度的迁移。乳状液膜法分离铜，内 水相富集的铜离子浓度可达到２ｇＬ 纯度可达９％ 上，可满足工业要求［ ０ ， ／ ９以 ２ ９ ］３ 　　　　 Ｓ，　０ 、生产Ｃ Ｏ ５２ ｕ Ｈ冶锌废渣酸浸后，铜离子大部分以Ｃ５。 　　　　 ｕ０的形式进人溶液， 将溶液加热搅拌、蒸 发至含铜约１０ 左右， ６岁１ 用水冷却、结晶硫酸铜，风干得到的硫酸铜产品可达到工业二级品标准［ ［ ２ ０ ｝１５ ． 研究内容本课题的研究以株洲冶炼厂，湘西德邦化工厂的铜镐渣为研究材料。主要采用 　　　　 常规化学法。主要对以下几个方面进行研究： １ 　　　　 ，铜福渣在常温常压下同槽浸出 Ｚ ，　，　 元素，采用分步加酸浸出工艺， ｎ Ｃ Ｃ ｕ ｄ 找到常温常压下浸出上述各种元素的最佳条件， 　　　　　　 影响浸出 率的因素， 提高浸出率。 　　　　　　２ 　　　　 、用铁粉置换铜，从铜福渣酸浸液中分离出海绵铜。 ３ 　　　　 、选择中和试剂降低酸浸液的酸度， 氧化除铁、 达到深度除铁、 锰， 锰的目的。 ４ 　　　　 、用锌片代替锌粉置换福，找到影响置换的因素，并制备出合格的产品。 ５ 　　　　 ，置换除锡后的溶液为硫酸锌溶液，经浓缩、结晶、风干， 得到七水硫酸锌工业产 品。 　　　　　　　　第 一 章绪 论从内水相高浓度向外水相低浓度的迁移。乳状液膜法分离铜，内 水相富集的铜离子浓度可达到２ｇＬ 纯度可达９％ 上，可满足工业要求［ ０ ， ／ ９以 ２ ９ ］３ 　　　　 Ｓ，　０ 、生产Ｃ Ｏ ５２ ｕ Ｈ冶锌废渣酸浸后，铜离子大部分以Ｃ５。 　　　　 ｕ０的形式进人溶液， 将溶液加热搅拌、蒸 发至含铜约１０ 左右， ６岁１ 用水冷却、结晶硫酸铜，风干得到的硫酸铜产品可达到工业二级品标准［ ［ ２ ０ ｝１５ ． 研究内容本课题的研究以株洲冶炼厂，湘西德邦化工厂的铜镐渣为研究材料。主要采用 　　　　 常规化学法。主要对以下几个方面进行研究： １ 　　　　 ，铜福渣在常温常压下同槽浸出 Ｚ ，　，　 元素，采用分步加酸浸出工艺， ｎ Ｃ Ｃ ｕ ｄ 找到常温常压下浸出上述各种元素的最佳条件， 　　　　　　 影响浸出 率的因素， 提高浸出率。 　　　　　　２ 　　　　 、用铁粉置换铜，从铜福渣酸浸液中分离出海绵铜。 ３ 　　　　 、选择中和试剂降低酸浸液的酸度， 氧化除铁、 达到深度除铁、 锰， 锰的目的。 ４ 　　　　 、用锌片代替锌粉置换福，找到影响置换的因素，并制备出合格的产品。 ５ 　　　　 ，置换除锡后的溶液为硫酸锌溶液，经浓缩、结晶、风干， 得到七水硫酸锌工业产 品。 　　　　　　　　第二章铜镐渣的浸出工艺研究第二章铜镐渣的浸出工艺研究２１ ． 理论依据 ２１１ ．． 浸出过程的动力学理论基础硫酸浸出过程是一种固相（ 与液相（ 　　　　 锌渣） 硫酸溶液） 所形成的多相反应过程，呈 固体颗粒状的锌渣与稀硫酸直接接触时，（ 锌以氧化锌形式存在为例） 就发生下列反应：Ｚ０固体）Ｈ Ｏ（ 　　　　　　　　　　ＺＳ， 液体）＋２（ ｎ ＋Ｚ ， Ｓ 液体）－ｎＯ （ － Ｈ 液体） ０ 这是锌渣硫酸浸出过程的基本反应，其反应机理如图２１ ．　 所示：ＨＳ ， ＇ ＯＨ ， 声ＯＨＳ ， ： Ｏｔｓ ， 仁０ＺＳ ， Ｂ０Ｚ５ ， ｎ０＂Ｓ ， ＇ ｏＨＳ ，　 ， 　　　　　　　 Ｏ ＨＳ ， ， Ｏ（ ａ） （ ｂ）１ ， １ 多０ＺＳ ， ＂Ｏ（ Ｃ）ｌ ３ 〕 图２ １酸浸取反应机理图［ ．（ 稀硫酸与锌渣表面接触，如图２ １ａ所示。 　　　　 １ ） ．　） （（ 在接触表面上稀硫酸与锌渣中可溶物迅速发生化学反应， 　　　　 ２ ） 生成硫酸盐层， 称扩散层。 ２１ ） 如图 ．　 （ ｂ（） 　　　　 ３扩散层的存在， 大大地阻碍锌渣与硫酸之间的接触， 此后的过程决定于硫酸第二章铜镐渣的浸出工艺研究第二章铜镐渣的浸出工艺研究２１ ． 理论依据 ２１１ ．． 浸出过程的动力学理论基础硫酸浸出过程是一种固相（ 与液相（ 　　　　 锌渣） 硫酸溶液） 所形成的多相反应过程，呈 固体颗粒状的锌渣与稀硫酸直接接触时，（ 锌以氧化锌形式存在为例） 就发生下列反应：Ｚ０固体）Ｈ Ｏ（ 　　　　　　　　　　ＺＳ， 液体）＋２（ ｎ ＋Ｚ ， Ｓ 液体）－ｎＯ （ － Ｈ 液体） ０ 这是锌渣硫酸浸出过程的基本反应，其反应机理如图２１ ．　 所示：ＨＳ ， ＇ ＯＨ ， 声ＯＨＳ ， ： Ｏｔｓ ， 仁０ＺＳ ， Ｂ０Ｚ５ ， ｎ０＂Ｓ ， ＇ ｏＨＳ ，　 ， 　　　　　　　 Ｏ ＨＳ ， ， Ｏ（ ａ） （ ｂ）１ ， １ 多０ＺＳ ， ＂Ｏ（ Ｃ）ｌ ３ 〕 图２ １酸浸取反应机理图［ ．（ 稀硫酸与锌渣表面接触，如图２ １ａ所示。 　　　　 １ ） ．　） （（ 在接触表面上稀硫酸与锌渣中可溶物迅速发生化学反应， 　　　　 ２ ） 生成硫酸盐层， 称扩散层。 ２１ ） 如图 ．　 （ ｂ（） 　　　　 ３扩散层的存在， 大大地阻碍锌渣与硫酸之间的接触， 此后的过程决定于硫酸第二章铜镐渣的浸出工艺研究通过扩散层与锌渣的作用，以及生成的硫酸盐向外的扩散作用。如图２１ｃ ．　 （ ） 总之，当锌渣以硫酸做溶剂浸出时，金属化合物与稀硫酸起化学反应，最后使 　　　　 金属呈硫酸盐的形式进入溶液，硫酸浸出过程可以认为由下列两个连续阶段所组 成：１溶剂（ （ ） 稀硫酸） 与锌渣中的可反应物（ 金属化合物） 之间的化学反应；（ 化学 ２ ） 反应生成物（ 硫酸盐） 溶解进入溶液。因 含锌渣的浸出溶解过程系扩散一 此， 化学过 程， 而其溶解速度就决定于溶剂经扩散层的扩散速度， 亦即溶解速度服从于扩散规 律。按照扩散一化学过程，含锌废渣在各种溶剂中的溶解速度可以下式表示：― ＝ 一 川 ‘一， ，一ｔ ’） ＿ ｄ ｔ Ｊ ￣打 ￣ｒ ’ｄ了 ｂＤ 。＿ ，＿、２ （） －１式中Ｍ 一被溶解物的量：Ｃ 　　　　内 。 一时间ｔ 溶液的浓度（ 溶液指溶解了固体后的溶液） ： Ｃ 　　　　 一饱和溶液的浓度； Ｓ 　　　　 一固体物料与溶剂接触的表面积：Ｄ 　　　　 一扩散系数； ６ 　　　　 一扩散层厚度。 而扩散系数Ｄ ＲＴ止 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＿－ 生 ２ （） －２式中Ｒ 一气体常数；Ｎ　 ｍ 破 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　Ｔ 　　　　 一绝对温度； Ｎ 　　　　 一阿伏加德罗常数；ｕ 溶液的粘度； 　　　　 一ｄ 　　　　 一扩散物质的粒子直径。而扩散厚度Ｉ 兰 Ｉ 　　　　　　　　　　　　口 目―Ｋ ｕ ｝ 　　 ， ｘ Ｄ｝ ３ ＷＺ 　　　　　　２ （） －３式中Ｋ 一常数：第二章铜镐渣的浸出工艺研究ｕ一动力枯度； 　　　　Ｘ 　　　　它与固体物物料的条件大小形状有关， 一常数， 亦与固 体与溶剂的相对运动有关；Ｗ 搅拌速度； 　　　　 － Ｄ 扩散系数； 　　　　 一 ６ 　　　　 一扩散厚。 由上所述， 　　　　 含锌废渣在稀硫酸溶剂中溶解的机理可归纳如下： 首先溶剂趋向固体 颗粒并与颗粒表面接触（ 不论外表面还是孔隙及毛细管内部） 然后在固体与液体两 ， 相界面上发生化学反应，于是固体物质形成新的化合物并开始溶解于溶剂中。在固 体表面上的溶液层逐渐被新的 化合物所富集，因而降低了 溶解速度。 后此层溶液 随逐渐达到饱和。若是饱和溶液不扩散入溶剂中与溶剂不扩散入饱和溶液中，则进一步溶解就停止。由于扩散的作用，新的溶剂又作用于固体颗粒的下一层， 溶解过程得以继续进行。２１２ ．． 浸出过程的热力学理论基础铜锡渣中各种物质的浸出 　　　　 过程中何种组分优先溶解、各组分的稳定范围、反应 的平衡条件及条件变化时平衡移动的方向和限度，都属于热力学范畴。 各种金属离 子在水溶液中的稳定性与溶液中金属离子的电位、 Ｈ ｐ值、离子活度、 温度和压力等有关。 现代湿法冶金广泛使 位一 Ｈ 来分析浸出 用电 ｐ图 过程的 热力学条 ３７ 从图 件［ １ ２。 － ３ 中可以看出整个Ｚ－ ， ｎ Ｈ 系划分为Ｚａ ｎ　 ｚ ｎ Ｏ ｎ和Ｚ（ ）　 三个区 这三个区 ＇ Ｏ 及Ｚ Ｈ 域， 域也就构成了铜锡渣的浸出、水解、净化和电积过程所要求的稳定区域。而浸出过程就是使渣中的 铜、 有价金 锌、 锅等 属越过Ｉ 线而进人Ｚ＂ 而 ｎ区， 水解、 净化是Ｚ＋ 在 ｎ区 ｎ停留 Ｚｚ ｚ ’ 域， 使杂质再超过Ｉ线进人Ｍ（ ） ｕ 由 Ｉ ｅ　 ： ｌ 下面图２２ 相图可知它们的各种变化。 Ｏ 区‘。 Ｈ －的第二章铜镐渣的浸出工艺研究ｕ一动力枯度； 　　　　Ｘ 　　　　它与固体物物料的条件大小形状有关， 一常数， 亦与固 体与溶剂的相对运动有关；Ｗ 搅拌速度； 　　　　 － Ｄ 扩散系数； 　　　　 一 ６ 　　　　 一扩散厚。 由上所述， 　　　　 含锌废渣在稀硫酸溶剂中溶解的机理可归纳如下： 首先溶剂趋向固体 颗粒并与颗粒表面接触（ 不论外表面还是孔隙及毛细管内部） 然后在固体与液体两 ， 相界面上发生化学反应，于是固体物质形成新的化合物并开始溶解于溶剂中。在固 体表面上的溶液层逐渐被新的 化合物所富集，因而降低了 溶解速度。 后此层溶液 随逐渐达到饱和。若是饱和溶液不扩散入溶剂中与溶剂不扩散入饱和溶液中，则进一步溶解就停止。由于扩散的作用，新的溶剂又作用于固体颗粒的下一层， 溶解过程得以继续进行。２１２ ．． 浸出过程的热力学理论基础铜锡渣中各种物质的浸出 　　　　 过程中何种组分优先溶解、各组分的稳定范围、反应 的平衡条件及条件变化时平衡移动的方向和限度，都属于热力学范畴。 各种金属离 子在水溶液中的稳定性与溶液中金属离子的电位、 Ｈ ｐ值、离子活度、 温度和压力等有关。 现代湿法冶金广泛使 位一 Ｈ 来分析浸出 用电 ｐ图 过程的 热力学条 ３７ 从图 件［ １ ２。 － ３ 中可以看出整个Ｚ－ ， ｎ Ｈ 系划分为Ｚａ ｎ　 ｚ ｎ Ｏ ｎ和Ｚ（ ）　 三个区 这三个区 ＇ Ｏ 及Ｚ Ｈ 域， 域也就构成了铜锡渣的浸出、水解、净化和电积过程所要求的稳定区域。而浸出过程就是使渣中的 铜、 有价金 锌、 锅等 属越过Ｉ 线而进人Ｚ＂ 而 ｎ区， 水解、 净化是Ｚ＋ 在 ｎ区 ｎ停留 Ｚｚ ｚ ’ 域， 使杂质再超过Ｉ线进人Ｍ（ ） ｕ 由 Ｉ ｅ　 ： ｌ 下面图２２ 相图可知它们的各种变化。 Ｏ 区‘。 Ｈ －的第二章铜镐渣的浸出工艺研究二０ ｒ一 一― 一― 一― 一― 一― 一―硬＋勺 声 Ｊ矛 ？ Ｊｌ Ｎ ｌ矛沙一― 一― 一―一－ 一―一―一一 门！ １！ ．１ ．叫： ＿ ：电位 （） Ｙ一 Ｎ ｒａｌ ．， ， 　　　　　　 ，阮 ‘Ｏ 贷 ＋４ ＋争４ｅ二，ｕ ＇ ， 　　ｂ ｙ ｀Ｚ（ Ｉ ｎＨ Ｏ一 ＿罗 ““ ２ ’　ｌ￣‘ ￣ ．」　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　习１　 ｜　 ！ 　　 ｜　 ｜ 　　 司　 ｜　 １　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　｜； ＿ ；一资．一 响．， －Ｚ＋ ２２＋ ２ｅ ｎ 甩飞 产六一 ：Ｏ 竺ＺＯ ＋ｈ ＋ｅｎ场 ｎＡ ２－ ２｝ ＋ （　 ｝ ） － Ｚ， ； ８ Ｉ 习ｏｐ 　 叫｜ 　　 Ｉａ ，ａ一 ｅ１　　　　　　　　 ２　 ｉ ｓＰ 　　　　　　　　　　　　 Ｈ图 ． Ｚ－Ｌ系中 Ｈ ２２　 Ｉ ｎ Ｏ 一Ｐ图２１３ ．． 漫出过程的影晌因素２１３１ ．．． 粒径大小粒径越小，比表面积就越大，与硫酸接触的面积就越大，反应速度就越快。浸 　　　　 出所需时间就越短。但是颗粒越细，磨碎所需时间越长，生产成本就越高。２１３２ ．．． 反应温度随着反应温度的升高，（ 可以加速化学作用；（） 　　　　 １ ） ２可使锌渣中可溶物质在溶液 中溶解度增大；（） ３增大了扩散系数 Ｄ ，有利于扩散；（） ４加快硫酸与锌渣的运动速度， 从而使浸出 速度加快。 但在浸出实践中， 由于锌渣与硫酸进行的化学反应放热， 以 及浓硫酸溶于水放出的稀释热，以 使温度达到 ６－０ ，这样专门 ０９＇ Ｃ 加热时间就减少很多。 ２１３３ ．．．硫酸浓 度在浸出过程中， 　　　　 浸出的酸度越大，酸与金属化合物的化学反应就越剧烈，浸出第二章铜镐渣的浸出工艺研究二０ ｒ一 一― 一― 一― 一― 一― 一―硬＋勺 声 Ｊ矛 ？ Ｊｌ Ｎ ｌ矛沙一― 一― 一―一－ 一―一―一一 门！ １！ ．１ ．叫： ＿ ：电位 （） Ｙ一 Ｎ ｒａｌ ．， ， 　　　　　　 ，阮 ‘Ｏ 贷 ＋４ ＋争４ｅ二，ｕ ＇ ， 　　ｂ ｙ ｀Ｚ（ Ｉ ｎＨ Ｏ一 ＿罗 ““ ２ ’　ｌ￣‘ ￣ ．」　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　习１　 ｜　 ！ 　　 ｜　 ｜ 　　 司　 ｜　 １　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　｜； ＿ ；一资．一 响．， －Ｚ＋ ２２＋ ２ｅ ｎ 甩飞 产六一 ：Ｏ 竺ＺＯ ＋ｈ ＋ｅｎ场 ｎＡ ２－ ２｝ ＋ （　 ｝ ） － Ｚ， ； ８ Ｉ 习ｏｐ 　 叫｜ 　　 Ｉａ ，ａ一 ｅ１　　　　　　　　 ２　 ｉ ｓＰ 　　　　　　　　　　　　 Ｈ图 ． Ｚ－Ｌ系中 Ｈ ２２　 Ｉ ｎ Ｏ 一Ｐ图２１３ ．． 漫出过程的影晌因素２１３１ ．．． 粒径大小粒径越小，比表面积就越大，与硫酸接触的面积就越大，反应速度就越快。浸 　　　　 出所需时间就越短。但是颗粒越细，磨碎所需时间越长，生产成本就越高。２１３２ ．．． 反应温度随着反应温度的升高，（ 可以加速化学作用；（） 　　　　 １ ） ２可使锌渣中可溶物质在溶液 中溶解度增大；（） ３增大了扩散系数 Ｄ ，有利于扩散；（） ４加快硫酸与锌渣的运动速度， 从而使浸出 速度加快。 但在浸出实践中， 由于锌渣与硫酸进行的化学反应放热， 以 及浓硫酸溶于水放出的稀释热，以 使温度达到 ６－０ ，这样专门 ０９＇ Ｃ 加热时间就减少很多。 ２１３３ ．．．硫酸浓 度在浸出过程中， 　　　　 浸出的酸度越大，酸与金属化合物的化学反应就越剧烈，浸出第二章铜锅渣的浸出工艺研究速度越快，锌浸出率越高。但是，酸度越高， 一些重金属和二氧化硅浸出的机会也 越多，影响后面的净化过程。为了保证浸出液的质量和提高锌的回收率，大多采用中性（ 或弱酸性） 浸出。 ２１ ． 搅拌强度 ．． ４ ３提高搅拌强度，可以破坏扩散层，使扩散层减薄，有利于溶解的进行， 　　　　 大大提 高浸出 速度。 搅拌速度越快，溶解速度也越快。 但当搅拌强度超过一定数值后，就 不会继续显著的提高浸出速度，因为此后的反应中扩散速度己 不再是决定性因素， 即使搅拌强度再提高，对扩散层影响几乎已不存在。２１３５ ．．． 反应时间延长反应时间，可以增加硫酸与铜镐渣的反应，提高锌、铜、福等元素的浸出 　　　　率。但是反应时间越长，所需生产成本就越高。２２ ． 实验部分铜锅渣浸出液生产锌盐的成本很大一部分体现在渣的溶解上。为了充分地利用 　　　　 铜福渣，降低生产成本，提高有价金属的回收率，减少环境污染，对酸浸条件进行了较全面的研究。２２１ ．． 主要试剂及仪器主要试剂： 　　　　 硫酸、盐酸、硝酸 分析纯原料： 　　　　铜福渣由株洲冶炼厂、湘西德邦化工冶炼厂提供主要仪器和设备： Ａ ３０ Ｒ 　　　　 Ａ ２Ｃ Ｔ原子分光光度计 （ 上海精密科学仪器厂）７５ －Ｄ电动搅拌器 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｂ０２ Ｚ 真空泵 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｘ －１恒温水浴锅 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 球磨机 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２２ ．． 实验方法２２２１ ．．． 分析实验第二章铜锅渣的浸出工艺研究速度越快，锌浸出率越高。但是，酸度越高， 一些重金属和二氧化硅浸出的机会也 越多，影响后面的净化过程。为了保证浸出液的质量和提高锌的回收率，大多采用中性（ 或弱酸性） 浸出。 ２１ ． 搅拌强度 ．． ４ ３提高搅拌强度，可以破坏扩散层，使扩散层减薄，有利于溶解的进行， 　　　　 大大提 高浸出 速度。 搅拌速度越快，溶解速度也越快。 但当搅拌强度超过一定数值后，就 不会继续显著的提高浸出速度，因为此后的反应中扩散速度己 不再是决定性因素， 即使搅拌强度再提高，对扩散层影响几乎已不存在。２１３５ ．．． 反应时间延长反应时间，可以增加硫酸与铜镐渣的反应，提高锌、铜、福等元素的浸出 　　　　率。但是反应时间越长，所需生产成本就越高。２２ ． 实验部分铜锅渣浸出液生产锌盐的成本很大一部分体现在渣的溶解上。为了充分地利用 　　　　 铜福渣，降低生产成本，提高有价金属的回收率，减少环境污染，对酸浸条件进行了较全面的研究。２２１ ．． 主要试剂及仪器主要试剂： 　　　　 硫酸、盐酸、硝酸 分析纯原料： 　　　　铜福渣由株洲冶炼厂、湘西德邦化工冶炼厂提供主要仪器和设备： Ａ ３０ Ｒ 　　　　 Ａ ２Ｃ Ｔ原子分光光度计 （ 上海精密科学仪器厂）７５ －Ｄ电动搅拌器 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｂ０２ Ｚ 真空泵 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｘ －１恒温水浴锅 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 球磨机 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２２ ．． 实验方法２２２１ ．．． 分析实验第二章铜锅渣的浸出工艺研究速度越快，锌浸出率越高。但是，酸度越高， 一些重金属和二氧化硅浸出的机会也 越多，影响后面的净化过程。为了保证浸出液的质量和提高锌的回收率，大多采用中性（ 或弱酸性） 浸出。 ２１ ． 搅拌强度 ．． ４ ３提高搅拌强度，可以破坏扩散层，使扩散层减薄，有利于溶解的进行， 　　　　 大大提 高浸出 速度。 搅拌速度越快，溶解速度也越快。 但当搅拌强度超过一定数值后，就 不会继续显著的提高浸出速度，因为此后的反应中扩散速度己 不再是决定性因素， 即使搅拌强度再提高，对扩散层影响几乎已不存在。２１３５ ．．． 反应时间延长反应时间，可以增加硫酸与铜镐渣的反应，提高锌、铜、福等元素的浸出 　　　　率。但是反应时间越长，所需生产成本就越高。２２ ． 实验部分铜锅渣浸出液生产锌盐的成本很大一部分体现在渣的溶解上。为了充分地利用 　　　　 铜福渣，降低生产成本，提高有价金属的回收率，减少环境污染，对酸浸条件进行了较全面的研究。２２１ ．． 主要试剂及仪器主要试剂： 　　　　 硫酸、盐酸、硝酸 分析纯原料： 　　　　铜福渣由株洲冶炼厂、湘西德邦化工冶炼厂提供主要仪器和设备： Ａ ３０ Ｒ 　　　　 Ａ ２Ｃ Ｔ原子分光光度计 （ 上海精密科学仪器厂）７５ －Ｄ电动搅拌器 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｂ０２ Ｚ 真空泵 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Ｘ －１恒温水浴锅 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 球磨机 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２２２ ．． 实验方法２２２１ ．．． 分析实验第二章铜镐渣的浸出工艺研究将铜福渣样品搅拌均匀， 　　　　 取一定量的样品在烘箱中烘干，用球磨机磨细，再次烘干， 确称取５ ０ｇ 置于干燥器中ｌ， 称重， 准 ．０． ０ ｈ 再次 质量减少， 再次烘干， 则 直到质量不变。一组各加入 ３ｍ 王水 （ Ｃ：　 ０ ＝３ ０１ Ｈ Ｉ Ｈ ３ ：Ｄ，一组各加入 ３ｍ 混合 Ｎ ０１ 酸 （ Ｃ：　 ０ ＝１ １，每组一对平行实验进行硝解，反应 ４ｈ后过滤，用原子 Ｈ Ｉ Ｈ ３ ：　 Ｎ ） ８ 分光光度计测滤液中锌、铜、福＂锰、铁、铅。２２２２ ．．． 浸出实验将铜锡渣烘干磨细，过筛分级备用。称取一定量的铜福渣干渣于烧杯中，按一 　　　　定的 液固比 （ 稀硫酸的 即 体积 （ｌ 铜 ｍ） 福渣的 ： 质量 （） 加入一定 ｇ） 浓度的 稀硫酸， 然后， 将烧杯放置于恒温水浴锅中， 在不断搅拌下浸出 几小时。 浸出完毕后， 冷却到室温， 用真空泵抽滤，滤液供分析锌、铜、福、铁、锰等组分用。滤渣用稀硫酸 洗涤三次，酸浸渣烘干备用，洗液返还酸浸工序。锌、铜、福 　　　　 铁、锰用原子吸收分光光度法测定。２３ ． 结果与讨论实验发现铜ｉ渣浸出 　　　　 工艺条件对各种元素的浸取速度和程度有很大的影响， 直 接影响到回收率。通过对铜福渣浸出工艺流程的研究，找到了最佳工艺流程。 ２３ １ ．． 原料组分分析首先对实验用的铜锡渣进行了化学分析，分析出里面主要的重金属含量，对平 　　　　 行实验取平均值，结果如下表 ２１ ．０表 ２ １铜锅渣中重金属组分 （ ， ％）铜锡渣 株洲冶炼厂 湘西德邦化工３． ４５巧ｊ月 Ｊ５１ 注５１９ 　　　　　　　 ．５　 ０ ５６氏ｌ． 峪４５　 ．　　　　　　　　 １９　 ．　　　　　　　　 ０６ ．从原料分析中可以看出，不同的锌冶炼工艺，产生的铜锅渣成分不同，各种金 　　　　属含量相差较大，尤其是铜和铁。为了较全面的研究锌、 锡、铜的回收， 采用株洲第二章铜镐渣的浸出工艺研究将铜福渣样品搅拌均匀， 　　　　 取一定量的样品在烘箱中烘干，用球磨机磨细，再次烘干， 确称取５ ０ｇ 置于干燥器中ｌ， 称重， 准 ．０． ０ ｈ 再次 质量减少， 再次烘干， 则 直到质量不变。一组各加入 ３ｍ 王水 （ Ｃ：　 ０ ＝３ ０１ Ｈ Ｉ Ｈ ３ ：Ｄ，一组各加入 ３ｍ 混合 Ｎ ０１ 酸 （ Ｃ：　 ０ ＝１ １，每组一对平行实验进行硝解，反应 ４ｈ后过滤，用原子 Ｈ Ｉ Ｈ ３ ：　 Ｎ ） ８ 分光光度计测滤液中锌、铜、福＂锰、铁、铅。２２２２ ．．． 浸出实验将铜锡渣烘干磨细，过筛分级备用。称取一定量的铜福渣干渣于烧杯中，按一 　　　　定的 液固比 （ 稀硫酸的 即 体积 （ｌ 铜 ｍ） 福渣的 ： 质量 （） 加入一定 ｇ） 浓度的 稀硫酸， 然后， 将烧杯放置于恒温水浴锅中， 在不断搅拌下浸出 几小时。 浸出完毕后， 冷却到室温， 用真空泵抽滤，滤液供分析锌、铜、福、铁、锰等组分用。滤渣用稀硫酸 洗涤三次，酸浸渣烘干备用，洗液返还酸浸工序。锌、铜、福 　　　　 铁、锰用原子吸收分光光度法测定。２３ ． 结果与讨论实验发现铜ｉ渣浸出 　　　　 工艺条件对各种元素的浸取速度和程度有很大的影响， 直 接影响到回收率。通过对铜福渣浸出工艺流程的研究，找到了最佳工艺流程。 ２３ １ ．． 原料组分分析首先对实验用的铜锡渣进行了化学分析，分析出里面主要的重金属含量，对平 　　　　 行实验取平均值，结果如下表 ２１ ．０表 ２ １铜锅渣中重金属组分 （ ， ％）铜锡渣 株洲冶炼厂 湘西德邦化工３． ４５巧ｊ月 Ｊ５１ 注５１９ 　　　　　　　 ．５　 ０ ５６氏ｌ． 峪４５　 ．　　　　　　　　 １９　 ．　　　　　　　　 ０６ ．从原料分析中可以看出，不同的锌冶炼工艺，产生的铜锅渣成分不同，各种金 　　　　属含量相差较大，尤其是铜和铁。为了较全面的研究锌、 锡、铜的回收， 采用株洲第二章铜镐渣的浸出工艺研究将铜福渣样品搅拌均匀， 　　　　 取一定量的样品在烘箱中烘干，用球磨机磨细，再次烘干， 确称取５ ０ｇ 置于干燥器中ｌ， 称重， 准 ．０． ０ ｈ 再次 质量减少， 再次烘干， 则 直到质量不变。一组各加入 ３ｍ 王水 （ Ｃ：　 ０ ＝３ ０１ Ｈ Ｉ Ｈ ３ ：Ｄ，一组各加入 ３ｍ 混合 Ｎ ０１ 酸 （ Ｃ：　 ０ ＝１ １，每组一对平行实验进行硝解，反应 ４ｈ后过滤，用原子 Ｈ Ｉ Ｈ ３ ：　 Ｎ ） ８ 分光光度计测滤液中锌、铜、福＂锰、铁、铅。２２２２ ．．． 浸出实验将铜锡渣烘干磨细，过筛分级备用。称取一定量的铜福渣干渣于烧杯中，按一 　　　　定的 液固比 （ 稀硫酸的 即 体积 （ｌ 铜 ｍ） 福渣的 ： 质量 （） 加入一定 ｇ） 浓度的 稀硫酸， 然后， 将烧杯放置于恒温水浴锅中， 在不断搅拌下浸出 几小时。 浸出完毕后， 冷却到室温， 用真空泵抽滤，滤液供分析锌、铜、福、铁、锰等组分用。滤渣用稀硫酸 洗涤三次，酸浸渣烘干备用，洗液返还酸浸工序。锌、铜、福 　　　　 铁、锰用原子吸收分光光度法测定。２３ ． 结果与讨论实验发现铜ｉ渣浸出 　　　　 工艺条件对各种元素的浸取速度和程度有很大的影响， 直 接影响到回收率。通过对铜福渣浸出工艺流程的研究，找到了最佳工艺流程。 ２３ １ ．． 原料组分分析首先对实验用的铜锡渣进行了化学分析，分析出里面主要的重金属含量，对平 　　　　 行实验取平均值，结果如下表 ２１ ．０表 ２ １铜锅渣中重金属组分 （ ， ％）铜锡渣 株洲冶炼厂 湘西德邦化工３． ４５巧ｊ月 Ｊ５１ 注５１９ 　　　　　　　 ．５　 ０ ５６氏ｌ． 峪４５　 ．　　　　　　　　 １９　 ．　　　　　　　　 ０６ ．从原料分析中可以看出，不同的锌冶炼工艺，产生的铜锅渣成分不同，各种金 　　　　属含量相差较大，尤其是铜和铁。为了较全面的研究锌、 锡、铜的回收， 采用株洲第二章铜锡渣的浸出工艺研究冶炼厂铜福渣作为浸出实验原料。２３２ ．． 粒径大小对铜福渣浸出的影响 取５ｇ 　　　　 铜福渣千渣， ０ 株冶 按照液固比４ １ ：　 加入２％ ５ 硫酸，分 三次加入， 加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，同时以转速 ３０ｍｎ ０ｒ ｉ进行搅拌，搅拌时间２ 小时，控制温度 ７０， ／ ． ５ ０ Ｃ　 改变铜锅渣的粒径，对锌、铜、锡的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ２ ． ３表 ２２粒径大小对锌、铜、锅浸出率的影响数据 ．粒径大小（ 　　 ｍｍ）Ｚ２ ｎ＇ （／） ｇ Ｌ５ ．９ ６１ ８Ｃ２ ｕ１Ｃｚ ｄ＋ （／） ｇＬ７１ ０ ．２锌浸出率铜浸出率福浸出率（１） ｇ Ｌ３ ．８ ０７ ９ ２ ．２ ７３ ３。１ 以下０． 一 １ １ 刀 １０－ ５ ． 刀０ｇ１９６内Ｊ０５ ．２ ４３ ３ ４ ．４ ８５ ６４ ．１ ２０ ８６４ ５ ．４护 Ｏ Ｊ 月 己０ｎ石 ２１ 人９２山． １２ ．９ ３６ ５２ ．２ ０２ ８５６ ２ ．４４９ ８ ．５８４０４８． ７５几 」５ 以上 刀０７２１０ ０ ０． ９． ５０次 升 勺 测９． ００ ８． ５０８． ００７． ５０ ７． ００ｔ　Ｃ浸出率 ｕ －－ｎ ＋ Ｚ浸出率 ｔ　Ｃ浸出率 ｄ０１ ． 以下０ １ １ ． －１ ５ －５ 以上粒径ｍｍ图２３不同 ． 粒径时，锌、铜、 锡的浸出 率液固比均相同的情况下， 颗粒越小， 从实验结果可以看出， 　　　　 在浸出温度、 浓度、 浸出所需时间越短，并且在较大颗粒 （ ５ｍ左右） 如 ｍ 的浸出中会发现： 不论搅拌的快慢如何，最终 ２５ ． 小时后依然不能完全浸出。从浸出效果来看，颗粒越小则越易浸第二章铜锡渣的浸出工艺研究冶炼厂铜福渣作为浸出实验原料。２３２ ．． 粒径大小对铜福渣浸出的影响 取５ｇ 　　　　 铜福渣千渣， ０ 株冶 按照液固比４ １ ：　 加入２％ ５ 硫酸，分 三次加入， 加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，同时以转速 ３０ｍｎ ０ｒ ｉ进行搅拌，搅拌时间２ 小时，控制温度 ７０， ／ ． ５ ０ Ｃ　 改变铜锅渣的粒径，对锌、铜、锡的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ２ ． ３表 ２２粒径大小对锌、铜、锅浸出率的影响数据 ．粒径大小（ 　　 ｍｍ）Ｚ２ ｎ＇ （／） ｇ Ｌ５ ．９ ６１ ８Ｃ２ ｕ１Ｃｚ ｄ＋ （／） ｇＬ７１ ０ ．２锌浸出率铜浸出率福浸出率（１） ｇ Ｌ３ ．８ ０７ ９ ２ ．２ ７３ ３。１ 以下０． 一 １ １ 刀 １０－ ５ ． 刀０ｇ１９６内Ｊ０５ ．２ ４３ ３ ４ ．４ ８５ ６４ ．１ ２０ ８６４ ５ ．４护 Ｏ Ｊ 月 己０ｎ石 ２１ 人９２山． １２ ．９ ３６ ５２ ．２ ０２ ８５６ ２ ．４４９ ８ ．５８４０４８． ７５几 」５ 以上 刀０７２１０ ０ ０． ９． ５０次 升 勺 测９． ００ ８． ５０８． ００７． ５０ ７． ００ｔ　Ｃ浸出率 ｕ －－ｎ ＋ Ｚ浸出率 ｔ　Ｃ浸出率 ｄ０１ ． 以下０ １ １ ． －１ ５ －５ 以上粒径ｍｍ图２３不同 ． 粒径时，锌、铜、 锡的浸出 率液固比均相同的情况下， 颗粒越小， 从实验结果可以看出， 　　　　 在浸出温度、 浓度、 浸出所需时间越短，并且在较大颗粒 （ ５ｍ左右） 如 ｍ 的浸出中会发现： 不论搅拌的快慢如何，最终 ２５ ． 小时后依然不能完全浸出。从浸出效果来看，颗粒越小则越易浸第二章铜锡渣的浸出工艺研究冶炼厂铜福渣作为浸出实验原料。２３２ ．． 粒径大小对铜福渣浸出的影响 取５ｇ 　　　　 铜福渣千渣， ０ 株冶 按照液固比４ １ ：　 加入２％ ５ 硫酸，分 三次加入， 加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，同时以转速 ３０ｍｎ ０ｒ ｉ进行搅拌，搅拌时间２ 小时，控制温度 ７０， ／ ． ５ ０ Ｃ　 改变铜锅渣的粒径，对锌、铜、锡的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ２ ． ３表 ２２粒径大小对锌、铜、锅浸出率的影响数据 ．粒径大小（ 　　 ｍｍ）Ｚ２ ｎ＇ （／） ｇ Ｌ５ ．９ ６１ ８Ｃ２ ｕ１Ｃｚ ｄ＋ （／） ｇＬ７１ ０ ．２锌浸出率铜浸出率福浸出率（１） ｇ Ｌ３ ．８ ０７ ９ ２ ．２ ７３ ３。１ 以下０． 一 １ １ 刀 １０－ ５ ． 刀０ｇ１９６内Ｊ０５ ．２ ４３ ３ ４ ．４ ８５ ６４ ．１ ２０ ８６４ ５ ．４护 Ｏ Ｊ 月 己０ｎ石 ２１ 人９２山． １２ ．９ ３６ ５２ ．２ ０２ ８５６ ２ ．４４９ ８ ．５８４０４８． ７５几 」５ 以上 刀０７２１０ ０ ０． ９． ５０次 升 勺 测９． ００ ８． ５０８． ００７． ５０ ７． ００ｔ　Ｃ浸出率 ｕ －－ｎ ＋ Ｚ浸出率 ｔ　Ｃ浸出率 ｄ０１ ． 以下０ １ １ ． －１ ５ －５ 以上粒径ｍｍ图２３不同 ． 粒径时，锌、铜、 锡的浸出 率液固比均相同的情况下， 颗粒越小， 从实验结果可以看出， 　　　　 在浸出温度、 浓度、 浸出所需时间越短，并且在较大颗粒 （ ５ｍ左右） 如 ｍ 的浸出中会发现： 不论搅拌的快慢如何，最终 ２５ ． 小时后依然不能完全浸出。从浸出效果来看，颗粒越小则越易浸第二章铜镐渣的浸出工艺研究出， 但颗粒越细则磨碎所需时间越长，生产成本越高。 在浸出反应中铜锡渣的颗粒 大小在 ０ １ｍ ．　 左右即可满足生产要求。 ｍ２３３ ．． 温度对铜福渣浸出的影响取５ 株冶 福渣 　　ｇ 铜 干渣， 径０ － ｍ 按照 ０ 粒 ．１ ， 液固比４ １ 入２％ 酸， １ｍ ：　 加 ５硫 分三次加入，加酸时间 ６ｍｎ ０ ｉ，同时以转速 ３０ ｍｎ ０ｒ ｉ 进行搅拌，搅拌时间２ 小时， ／ ． ５改变反应温度，对锌、铜、福的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ３ ． ４表 ２３温度对锌、铜、锅浸出率的影响数据 ．温度（Ｃ ） ＂Ｚ＂ ｎ｀ＣＺ ｕ＋Ｃ２ ｄ．锌浸出率％ 　　　　９ ． ２７铜浸 出率％ 　　　　隔浸出率％ 　　　　９ ． ０４５０ ６０ ７０ ８０ ９０（／） ｇ Ｌ４ ．８ ６７ １（／） ｇ Ｌ２ ．７ ４５ ３ ２ ．９ ７０ １ ２ ．８ ７２ ５ ２ ．５ ８７ ３ ２ ．０ ８１ ４（／） ｇ Ｌ　６２ ７ ．１ ６６ ８ ．８ ６７ ０ ．３ ７０ ７ ．８ ６９ ６ ．１８５６ 则 ９４．３ ９５．７ ９６０４ ．３ ８８ ７４ ．９ ９１ ５９． ５８ ９． ８６９ ． ９０ ９ ． ９３９． ４４９． ６８９． ８１ ９ ． ８２５ ．２ ０５ ４４ ．３ ９８ ６１００ ０．次 哥 田 交９ ． ５０　Ｏ 　Ｊ 　 　 　 　　住　ｎ　 　　 　　Ｕ 　　　 　 　８ ．　 ５０－ 尸Ｃ 浸出率 ． ．ｕ 一．口ｎ －Ｚ 浸出率 一 一Ｃ浸出率 ． ｄ８． ００ ５ ０ ６ ０ ７ 　　　　 ０８ ０９ ０温度 ℃图２ ． ４不同反应温度时，锌、铜、锯的浸出率第二章铜镐渣的浸出工艺研究从表２３ 　　　　 ．及图２４ ．可知： 铜福渣中加人２％ ５ 的稀Ｈ Ｏ ，， Ｓ 在相同的液固比和反应时间内， 升高温度， 浸取率不断提高， 当达到７℃后继续升高温度， ０ 浸取率提高不明显。工业生产中选择最佳浸取温度为７℃左右。 ０２３４ ．． 硫酸浓度对铜福渣浸出的影响取３ 　　 株冶 福 干渣， ０ ｇ 铜 渣 粒径０ － ｍ 同 转 ０／ｉ进 搅 搅 ．１ ， 时以 速３ ｒ ｎ 行 拌， 拌 １ｍ ０ｍ时间２ 小时，反应温度 ７０，按照液固比４ １ ． ５ ０ Ｃ ：　 加入不同浓度硫酸，分三次加入， 加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，对锌、铜、福的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ４ ． ５表２ ． ４硫酸浓度对锌、铜、锅浸出率的影响数据硫酸浓度（） ％１％ ５２％ ０ ２％ ５ ３％ ０ ３％ ５５ ．１ ０９ ９Ｚ＇ ｎ了Ｃ｀ ｄ； （／） ｇＬ　６７ ４ ．４锌浸出率铜浸 出率锚浸 出率（／） ｇ Ｌ２ ．８ ８１ １２ ．８ ６５ ４２ ．１ ６６ ９ ２ ．９ ９１ ６２ ．３ ６４ ２６２ ３ ．４ ６１ ４ ．７ ６７ ４ ．６６１ ０ ．３５ ．０ ５７ ０ ５ ．６ ０１ １１０ ０ ０．次 并 书 侧９． ５０９． ００ｔ　 Ｃ浸出率 ｕ ￣卜 Ｚ浸出率 川－ ｎ 一 一Ｃ浸出率 ． ｄ８． ５０８． ００ １ ％　 ５ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ％ ２ ％　 ０ ２ ％　 ５ ３ ％　 ０ ３ ５硫酸浓度图２ ． ５加入不同硫酸浓度时锌、铜、锡的浸出率第二章铜镐渣的浸出工艺研究从表２３ 　　　　 ．及图２４ ．可知： 铜福渣中加人２％ ５ 的稀Ｈ Ｏ ，， Ｓ 在相同的液固比和反应时间内， 升高温度， 浸取率不断提高， 当达到７℃后继续升高温度， ０ 浸取率提高不明显。工业生产中选择最佳浸取温度为７℃左右。 ０２３４ ．． 硫酸浓度对铜福渣浸出的影响取３ 　　 株冶 福 干渣， ０ ｇ 铜 渣 粒径０ － ｍ 同 转 ０／ｉ进 搅 搅 ．１ ， 时以 速３ ｒ ｎ 行 拌， 拌 １ｍ ０ｍ时间２ 小时，反应温度 ７０，按照液固比４ １ ． ５ ０ Ｃ ：　 加入不同浓度硫酸，分三次加入， 加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，对锌、铜、福的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ４ ． ５表２ ． ４硫酸浓度对锌、铜、锅浸出率的影响数据硫酸浓度（） ％１％ ５２％ ０ ２％ ５ ３％ ０ ３％ ５５ ．１ ０９ ９Ｚ＇ ｎ了Ｃ｀ ｄ； （／） ｇＬ　６７ ４ ．４锌浸出率铜浸 出率锚浸 出率（／） ｇ Ｌ２ ．８ ８１ １２ ．８ ６５ ４２ ．１ ６６ ９ ２ ．９ ９１ ６２ ．３ ６４ ２６２ ３ ．４ ６１ ４ ．７ ６７ ４ ．６６１ ０ ．３５ ．０ ５７ ０ ５ ．６ ０１ １１０ ０ ０．次 并 书 侧９． ５０９． ００ｔ　 Ｃ浸出率 ｕ ￣卜 Ｚ浸出率 川－ ｎ 一 一Ｃ浸出率 ． ｄ８． ５０８． ００ １ ％　 ５ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ％ ２ ％　 ０ ２ ％　 ５ ３ ％　 ０ ３ ５硫酸浓度图２ ． ５加入不同硫酸浓度时锌、铜、锡的浸出率第二章铜镐渣的浸出工艺研究从表２４ 　　　　 ．可知： 硫酸浓度升高时， ．和图２５ 当 铜锡渣的 浸取率明 显提高， 浓度达 当 到３％ ０的以后，再升高浓度对浸出率提高不大， 加上硫酸的浓度越高，氧化性越强，反应放出的Ｓ２ ０ 等有毒气体越多。故最佳浸出酸度是２－０， ５３９ ６２３５ ．． 液固比对铜锡渣浸出的影响 取３ｇ 　　　　 铜ｒ渣干渣， ０ 株冶 ｗ 粒径０ － ｍ 时以 ．１ ，同 转速３０ｍｎ １ｍ ０ｒ ｉ进行搅拌， ／ 搅拌 时间２ 小时， ． ５ 反应温度 ７０， ０ 按照不同 Ｃ 液固比 加入浓度２％的 ５ 硫酸， 分三次 加入，加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，对锌、铜、福的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ５ ． ６表２ ． ５液固比对锌、铜、锡浸出率的影响数据Ｚ＇ ｎ，液 固比Ｃ＂ ｕ｝ （／ ） ｇ Ｌ２ ．３ ７０ ０Ｃ＇ ｄ－锌浸出率铜浸出率锅浸出率ａＯ ６ ０（／ ） ｇＬ５３： 一 ： ： 一 ：６０ ５６ ６１１００ ０．０ 扭 只 Ｊ ｎ３０７ ７９ ０１２ ２０８（Ｌ ｇ） ／５５ ６ ．５ ６２ ８ ．９ ５８ ６ ．３６３ ３ ．６｝３ ．６ １０ ７２ ．４ ８７ ９９． ２６ ９． ８６ｑ ０式ｌＸ工４３ ．８ １２ ３ａ４　次 　井 　书Ｑ Ｃ 户 ｎ赵　０ 乃－ －ｕ － Ｃ浸出率 ｔ　 ｔ　 Ｚ浸出率 ｎ － 一Ｃ浸出率 ． ｄＣ 户户 ａ８． 　　　　　　　　 ００ 一２　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 ３　 　　　　　　　　　　　　　　 ４　 　　　　　　　　　　　　　　 ５液固比 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图２ 　　　　　　　　　　　　　　　　 率 ． ６加入不同液固比时 锌、 铜、锡的 浸出从表２５ ．和图２６ ．可知： 当液固比增大时， 铜锡渣的浸取率明 显提高， 当液固比达第二章铜镐渣的浸出工艺研究从表２４ 　　　　 ．可知： 硫酸浓度升高时， ．和图２５ 当 铜锡渣的 浸取率明 显提高， 浓度达 当 到３％ ０的以后，再升高浓度对浸出率提高不大， 加上硫酸的浓度越高，氧化性越强，反应放出的Ｓ２ ０ 等有毒气体越多。故最佳浸出酸度是２－０， ５３９ ６２３５ ．． 液固比对铜锡渣浸出的影响 取３ｇ 　　　　 铜ｒ渣干渣， ０ 株冶 ｗ 粒径０ － ｍ 时以 ．１ ，同 转速３０ｍｎ １ｍ ０ｒ ｉ进行搅拌， ／ 搅拌 时间２ 小时， ． ５ 反应温度 ７０， ０ 按照不同 Ｃ 液固比 加入浓度２％的 ５ 硫酸， 分三次 加入，加酸时间６ｍｎ ０ ｉ，对锌、铜、福的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ５ ． ６表２ ． ５液固比对锌、铜、锡浸出率的影响数据Ｚ＇ ｎ，液 固比Ｃ＂ ｕ｝ （／ ） ｇ Ｌ２ ．３ ７０ ０Ｃ＇ ｄ－锌浸出率铜浸出率锅浸出率ａＯ ６ ０（／ ） ｇＬ５３： 一 ： ： 一 ：６０ ５６ ６１１００ ０．０ 扭 只 Ｊ ｎ３０７ ７９ ０１２ ２０８（Ｌ ｇ） ／５５ ６ ．５ ６２ ８ ．９ ５８ ６ ．３６３ ３ ．６｝３ ．６ １０ ７２ ．４ ８７ ９９． ２６ ９． ８６ｑ ０式ｌＸ工４３ ．８ １２ ３ａ４　次 　井 　书Ｑ Ｃ 户 ｎ赵　０ 乃－ －ｕ － Ｃ浸出率 ｔ　 ｔ　 Ｚ浸出率 ｎ － 一Ｃ浸出率 ． ｄＣ 户户 ａ８． 　　　　　　　　 ００ 一２　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 ３　 　　　　　　　　　　　　　　 ４　 　　　　　　　　　　　　　　 ５液固比 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图２ 　　　　　　　　　　　　　　　　 率 ． ６加入不同液固比时 锌、 铜、锡的 浸出从表２５ ．和图２６ ．可知： 当液固比增大时， 铜锡渣的浸取率明 显提高， 当液固比达第二章铜锡渣的浸出工艺研究到３％ ０的以后，再增加液固比 对浸出率提高不大， 加上液固比 越高， 生产成本越高，从实验结果看，取液固比４ １ ：　 为宜。 硫酸浓度和液固比同时改变时，硫酸浓度较高则液固比可适当降低到２ １ 　　　　 ：　 。反之若浓度较低如２９ ０，当固液比 ：　 ６ 为５ １ 时，也能得到差不多 相同的 浸取率，只是反 应速率要明显减小， 反应时间延长，说明只要控制酸的总量也可以得到相同的浸取率。２３６ ．． 反应时间对铜镐渣浸出的影响各 　　 ０ 株 铜 渣干 粒 ０ － ｍ 反 温 ７０ 按 取３ｇ 冶 锡 渣， 径 ．ｌ ， 应 度 ０ ， 照液固比４ １ １ｍ Ｃ ：　加入浓度 ２％的 ５ 硫酸，分三次加入，加酸时间 ６ｍｎ 按不同的反应时间以 ０ｉ ， 转速３０ｍｎ ０ｒ ｉ进行搅拌，对锌、铜、锡的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ／ ． ６ ． ７表２ ． ６反应时间对锌、铜、福浸出率的影响数据反应时间（ 　　ｎ ｍｉ ）． ｎ ２Ｃ＇ ｕ（／ ｇＬ）２ ．５ ７１ ２３ ．２ １４ ４ＣＺ ｄ；（ ） 留Ｌ６３ ３ ．４锌浸出率锅浸 出率锅浸 出率９０ １２０ １５０ １８０（／） ｇ Ｌ　５ ．８ ２８ ８９． ３６８． ９７９ ． ３５ ９ ． ５４ ９． ８２ ９ ． ９０６ ．４ ０３ ６５ ．６ ８５ ０ ５ ．８ ８４ ５７１ ４ ．４９． ７０ ９ ９７ ９ ． ８２３ ．５ ０８ １７．０ １８第二章铜锡渣的浸出工艺研究到３％ ０的以后，再增加液固比 对浸出率提高不大， 加上液固比 越高， 生产成本越高，从实验结果看，取液固比４ １ ：　 为宜。 硫酸浓度和液固比同时改变时，硫酸浓度较高则液固比可适当降低到２ １ 　　　　 ：　 。反之若浓度较低如２９ ０，当固液比 ：　 ６ 为５ １ 时，也能得到差不多 相同的 浸取率，只是反 应速率要明显减小， 反应时间延长，说明只要控制酸的总量也可以得到相同的浸取率。２３６ ．． 反应时间对铜镐渣浸出的影响各 　　 ０ 株 铜 渣干 粒 ０ － ｍ 反 温 ７０ 按 取３ｇ 冶 锡 渣， 径 ．ｌ ， 应 度 ０ ， 照液固比４ １ １ｍ Ｃ ：　加入浓度 ２％的 ５ 硫酸，分三次加入，加酸时间 ６ｍｎ 按不同的反应时间以 ０ｉ ， 转速３０ｍｎ ０ｒ ｉ进行搅拌，对锌、铜、锡的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ／ ． ６ ． ７表２ ． ６反应时间对锌、铜、福浸出率的影响数据反应时间（ 　　ｎ ｍｉ ）． ｎ ２Ｃ＇ ｕ（／ ｇＬ）２ ．５ ７１ ２３ ．２ １４ ４ＣＺ ｄ；（ ） 留Ｌ６３ ３ ．４锌浸出率锅浸 出率锅浸 出率９０ １２０ １５０ １８０（／） ｇ Ｌ　５ ．８ ２８ ８９． ３６８． ９７９ ． ３５ ９ ． ５４ ９． ８２ ９ ． ９０６ ．４ ０３ ６５ ．６ ８５ ０ ５ ．８ ８４ ５７１ ４ ．４９． ７０ ９ ９７ ９ ． ８２３ ．５ ０８ １７．０ １８第二章铜镐渣的浸 出工艺研究１０ ０ ０ ．次 补 书 赵９ ． ５０　氏　Ｏ 　Ｊ 　 　 　 　　ｎ　 　　 　　Ｕ 　　　ｔ　 Ｃ浸出率 ｕ ￣ 一Ｚ浸出率 ， ｎ － Ｃ 浸出率 ｝－ ｄ８． ５０８． ００时间ｍｉ ｎ图２ ． ７不同反应时间时锌、铜、锅的浸出率可以 　　　　 ．和图２７ 从表２６ ．中看出锌、铜、福的浸出在一定时间内与时间成正比的关 系。随着浸取时间的延长，锌、的浸出率都呈上升的趋势，但逐渐趋缓。 由溶解速度关系式 ２ （） 　　　　 －１中可以知道：初始时Ｃ＝Ｏ Ｐ ，固体物料是在纯溶剂中溶解，这时候的Ｃ－ｐ １ 最大，也就是说初始的时候溶解速度最大。而随着时间的进行， １ Ｃ溶剂浓度逐渐变小，。 Ｃ逐渐增大，Ｉ ｐ Ｃ Ｃ就会逐渐变小， ， ＇　 但因为Ｃ Ｇ依然是大于零的， Ｎ　 所以 浸出 ｄ／ｔＯ Ｍｄ＞，但逐渐变慢，也就是说浸出率依然是增加的，只是增加趋势逐 渐变缓。当增大到使Ｃ　＝ 时，固体的溶解速度就等于零，浸出率也会保持不变。 －， Ｃ０ 所以在图２７ ． 中，可以看出在实验条件下，当浸取时间在 １０ｉ 之前时， ５ｍｎ 锌、 铜、 锡的浸出率都随时间的增加显著上升，延长时间有利于浸出率的提高：而当浸 取时间超过１０ｉ后，锌、铜、福的浸出率增加的都很缓慢，基本上保持水平，再 ５ｍｎ 延长时间对于浸出率已 经没有什么太大的影响了。 所以 在实验条件下， 浸取时间选 择１０ｉ左右为宜。 ５ｍｎ２３７ ．． 搅拌强度对铜镐渣浸出的影响各 ３ｇ 　　　　 取 ０ 株冶铜福渣干 粒径 。 － ｍ 反应温度 ７＇， 渣， １ｍ ， ｌ ０ 按照液固比４ １ Ｃ ：　加入浓度 ２ ％的硫酸，分三次加入，加酸时间 ６ｍｎ ５ ０ ｉ，反应时间 ２ ｈ ． ，以不同的转 ５第二章铜镐渣的浸 出工艺研究１０ ０ ０ ．次 补 书 赵９ ． ５０　氏　Ｏ 　Ｊ 　 　 　 　　ｎ　 　　 　　Ｕ 　　　ｔ　 Ｃ浸出率 ｕ ￣ 一Ｚ浸出率 ， ｎ － Ｃ 浸出率 ｝－ ｄ８． ５０８． ００时间ｍｉ ｎ图２ ． ７不同反应时间时锌、铜、锅的浸出率可以 　　　　 ．和图２７ 从表２６ ．中看出锌、铜、福的浸出在一定时间内与时间成正比的关 系。随着浸取时间的延长，锌、的浸出率都呈上升的趋势，但逐渐趋缓。 由溶解速度关系式 ２ （） 　　　　 －１中可以知道：初始时Ｃ＝Ｏ Ｐ ，固体物料是在纯溶剂中溶解，这时候的Ｃ－ｐ １ 最大，也就是说初始的时候溶解速度最大。而随着时间的进行， １ Ｃ溶剂浓度逐渐变小，。 Ｃ逐渐增大，Ｉ ｐ Ｃ Ｃ就会逐渐变小， ， ＇　 但因为Ｃ Ｇ依然是大于零的， Ｎ　 所以 浸出 ｄ／ｔＯ Ｍｄ＞，但逐渐变慢，也就是说浸出率依然是增加的，只是增加趋势逐 渐变缓。当增大到使Ｃ　＝ 时，固体的溶解速度就等于零，浸出率也会保持不变。 －， Ｃ０ 所以在图２７ ． 中，可以看出在实验条件下，当浸取时间在 １０ｉ 之前时， ５ｍｎ 锌、 铜、 锡的浸出率都随时间的增加显著上升，延长时间有利于浸出率的提高：而当浸 取时间超过１０ｉ后，锌、铜、福的浸出率增加的都很缓慢，基本上保持水平，再 ５ｍｎ 延长时间对于浸出率已 经没有什么太大的影响了。 所以 在实验条件下， 浸取时间选 择１０ｉ左右为宜。 ５ｍｎ２３７ ．． 搅拌强度对铜镐渣浸出的影响各 ３ｇ 　　　　 取 ０ 株冶铜福渣干 粒径 。 － ｍ 反应温度 ７＇， 渣， １ｍ ， ｌ ０ 按照液固比４ １ Ｃ ：　加入浓度 ２ ％的硫酸，分三次加入，加酸时间 ６ｍｎ ５ ０ ｉ，反应时间 ２ ｈ ． ，以不同的转 ５第二章铜镐渣的浸出工艺研究速进行搅拌，对锌、铜、福的浸出进行了试验，试验结果如表 ２ 及图２ ． ７ ． ８表 ２ 搅拌强度对锌、 ７ 铜、锡浸出率的影响数据搅拌强度（／ ｎ　 ｒ ｍｉ ）， 走 ， ‘Ｚ＇ ｎ＇ （／ ） ｇＬ４ ．５ ６１ ６ｃｌ ｕ， （（） ｇＬ２ ．０ ３３ ５ｃ 子｀（／ ） ｇＬ５５ ０ ．７锌浸 出率铜浸出率锡浸出率％ 　　　　叨 ０八Ｊ４３６９２５９ ． ３６５ ．５ ０４ ０２ ．９ ６３ ３ ２ ．４ ８０ ３２ ．８ ６２ ４６０ ９ ．８６４ ５ ．８ ６０ ６ ．６０内 ７９４３ 汪９． ５５０４５ ．９ ３０ ４９６－ ９６．９． ７６０４ ．５ ９８ ６１００ ０．一 一一￣ － 一￣￣ 州 － 种￣ －． 一一一 －一－门９． 　　　　　　 ５０ 次彗９ ０ ． ０ 创９． 　　　　 ５０－ －ｕ ＊ Ｃ 浸出率 － 　ｎ － ＊ Ｚ浸出率 － －Ｃ浸出率 － ｄ Ｅ搅拌强度ｒ ｉ ／ｎ ｍ图２ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ． ８不同 搅拌强度时锌、 铜、 锅的浸出 率从表２７ 　　　　 ．可知： 福、 ．　 和图２８ 锌、 铜的浸出率都随搅拌强度的提高而呈缓慢增加的趋势。 这是因为搅拌速度越大， 层越薄， 扩散 越利于溶解。 因为由 －） ２４ （式可以 知道 当 搅拌速度Ｗ 增加时， 起扩散 度６ 减小， 会引 层厚 的 而又由 －） ２２ （式知道扩散 层厚度 ６ 的减少直接导致了溶解速度的 增加。 使硫酸容易通过扩散层， 到达渣粒表面，并与之发生化学反应； 同时也有利于化学反应生成物如硫酸锌等通过扩散层离开颗粒 表面， 有利于溶解的进行，从而大大提高浸出速度。搅拌速度越快，越能破坏扩散第二章铜镐渣的浸出工艺研究层， 使其厚度减薄，溶解速度越快，但两者的的关系是有一定限度的。因此，并不 能企图加强搅拌速度以完全消除扩散层。原因有二： Ｉ 搅拌对整个流体的运动是剧烈的，然而这并不 ） 意味着流体在固体表面层也有相 似的剧烈运动． 　　　　 这是因为流体在固体表面层的运动与整个流体的运动有着相当 的区别，往往整个流体达到极大的湍流时固体表面层的流体运动还处于层流。 　　　　 所以，不可能指望提高搅拌速度能彻底的消除扩散层，而只能部分的破坏扩散 　　　　层。 　　　　２ ）由于液体中的扩散层饱和溶液与固体颗粒之间存在着一定的附着力。因此，当 搅拌加快时，由于固体与饱和液层的惯性不同而使扩散层减薄，颗粒带着极薄 　　　　 的扩散层进到新的溶剂层，但不能完全破坏固体与饱和液层之间的附着力，因 　　　　 而也不能完全消除扩散层。 　　　　 由于上述的原因，当搅拌强度达到一定程度后， 　　　　 对溶解的速度影响就很小了， 就不会继续显著提高浸出速度，此时再加强搅拌强度只是徒增功能消耗而已。 试验结果表明： 在实验范围内，搅拌速度控制在３０／ｉ左右为宜。 ０ｒｍｎ２３８ ．． 最佳条件下的扩大实验由上述各个实验可知， 　　　　 酸浸铜福渣的最佳工艺条件为： 铜福渣粒径在 ０ － ｍ， ．１ １ｍ 且越细反应速率越快，反应温度 ７＇，硫酸与铜锡渣的液固比为 ４ １ ０ Ｃ ：　 ，硫酸浓度为２％， ５ 反应时间２ ｈ 搅拌强度 ３０ｍｎ ．， ５ ０ｒ ｉ ／ ，并采用分步加酸法， 边搅拌边从底部 加 ＨＯ 的氧化浸出铜。依据这些最佳条件进行扩大实验，各取株冶铜福渣干渣 ２： １０，平行实验 ４ ５ｇ 组，实验结果如表 ２ ． ８表２ ． ８最佳条件下的实验结果Ｚ２ ｎ＇实验组号Ｃｅ ｕ＇ （／） ｇＬ３ ．６ ３５ ３３ ．９ ２８ ６Ｃ２ ｄ＇锌漫出率铜浸出率％ 　　　　福 浸 出率（／） ｇＬ６ ．４ ２３ １６ ．６ １９ ８ ６ ．５ ２４ １ ６ ．９ ２５ ６（／） ｇ Ｌ７８ ６ ．９ ７５ ２ ．１ ７９ ３ ．６８０ １ ．９Ｏ ０７ｑ ｑ ｝ ｑ ９子勺９７旧５９． ８７万９７７９． ８５３ ．８ ３６ ９３ ．５ ３７ ６Ｏ ９９７月９． ８９刀９８第二章铜镐渣的浸出工艺研究层， 使其厚度减薄，溶解速度越快，但两者的的关系是有一定限度的。因此，并不 能企图加强搅拌速度以