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锌精矿富氧喷射流浸出动力学

作　者: 严康
导　师: 徐志峰
学　校: 江西理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 硫化锌精矿常压浸出富氧喷射流浸出动力学浸出机理
分类号: TF813
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文在综述锌冶炼工艺发展概况及硫化锌精矿浸出动力学研究进展的基础上,针对锌精矿直接浸出问题,提出富氧喷射流浸出新工艺思想,本文主要开展锌精矿富氧喷射流浸出动力学研究,并对浸出机理进行分析探讨。本文研究内容主要如下:借助X射线衍射、扫描电镜及能谱分析以及显微镜下观察等工艺矿物学分析手段,研究了锌精矿的主要矿物组成及锌、铁元素的赋存状态。在348～368 K温度范围内研究了锌精矿常压浸出动力学,以明晰位于富氧喷射流浸出槽上部的锌精矿浸出行为。结果表明,在常压浸出条件下,锌浸出过程受界面化学反应控制,动力学方程遵循收缩核模型。借助高压釜模拟不同喷射矿浆压力条件,在矿浆压力0.3～0.5 MPa及浸出温度358～378 K范围内研究了锌精矿在富氧喷射流条件下的浸出行为及动力学,计算并确定了不同矿浆压力条件下浸出反应表观活化能。结果表明,在富氧喷射流浸出条件下,锌精矿浸出过程受界面化学反应控制,动力学方程遵循收缩核模型;但当浸出温度进一步升高至393 K后,锌精矿浸出则有可能受扩散控制。通过二次回归方法,在矿浆压力0.3～0.5 MPa及浸出温度358～378 K范围内,建立了锌精矿富氧喷射流浸出动力学方程。采用工艺矿物学分析手段,研究了锌精矿富氧喷射流浸出渣的物相组成,并基于闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿在浸出过程中矿物相变的研究,分析并探讨锌精矿浸出机理。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-21
  1.1 选题背景及研究意义  8-9
  1.2 锌冶炼方法概述  9-16
    1.2.1 火法炼锌  9-10
    1.2.2 湿法炼锌  10-16
      1.2.2.1 传统工艺  11-12
      1.2.2.2 加压浸出  12-14
      1.2.2.3 常压富氧浸出  14-16
  1.3 锌浸出动力学研究进展  16-19
    1.3.1 常压浸出  16-17
    1.3.2 加压浸出  17-19
  1.4 课题的研究内容、研究目标  19
    1.4.1 研究内容  19
      1.4.1.1 锌精矿工艺矿物学研究  19
      1.4.1.2 锌精矿富氧喷射流浸出动力学  19
      1.4.1.3 锌精矿富氧喷射流浸出过程矿物相变  19
    1.4.2 研究目标  19
  1.5 课题拟解决的关键问题及创新之处  19-21
    1.5.1 拟解决的关键问题  19
    1.5.2 课题创新之处  19-21
第二章试验原料、设备及方法  21-34
  2.1 试验原料及试剂  21-32
    2.1.1 锌精矿化学成分  21
    2.1.2 锌精矿粒度分布  21
    2.1.3 锌精矿矿物组成  21-26
    2.1.4 锌、铁的赋存状态  26-32
  2.2 试验设备及试验方法  32-33
  2.3 浸出率计算公式  33-34
第三章锌精矿常压浸出动力学  34-40
  3.1 前言  34
  3.2 锌浸出行为  34
  3.3 锌浸出速率  34-36
  3.4 浸出过程控制性步骤  36-39
    3.4.1 浸出动力学方程  36-37
    3.4.2 锌精矿常压浸出控制性步骤  37-39
  3.5 小结  39-40
第四章锌精矿富氧喷射流浸出动力学  40-61
  4.1 前言  40
  4.2 矿浆压力0.3 MPa 条件下浸出动力学  40-46
    4.2.1 锌、铁浸出行为  40-42
    4.2.2 锌、铁浸出速率  42-44
    4.2.3 浸出过程控制性步骤  44-46
  4.3 矿浆压力0.4 MPa 条件下浸出动力学  46-53
    4.3.1 锌、铁浸出行为  46-47
    4.3.2 锌、铁浸出速率  47-50
    4.3.3 浸出过程控制性步骤  50-53
  4.4 矿浆压力0.5 MPa 条件下浸出动力学  53-58
    4.4.1 锌、铁浸出行为  53-54
    4.4.2 锌、铁浸出速率  54-56
    4.4.3 浸出过程控制性步骤  56-58
  4.5 喷射流浸出动力学方程  58-60
  4.6 小结  60-61
第五章锌精矿喷射流浸出过程中矿物相变  61-70
  5.1 锌精矿富氧喷射流浸出渣矿物组成  61-63
  5.2 锌精矿富氧喷射流浸出过程中金属矿物相变  63-69
    5.2.1 闪锌矿  63-68
    5.2.2 黄铁矿、磁黄铁矿  68-69
  5.3 小结  69-70
第六章结论  70-71
进一步研究方向  71-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间发表的学术论文  76

锌精矿富氧喷射流浸出动力学

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