硫化锑精矿还原固硫焙烧清洁提取工艺研究

来源 :湖南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kizanliu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属锑是重要的战略资源,全世界60%的锑资源集中在中国,目前主要采用火法工艺提取,存在流程长、能耗高和低浓度SO2污染问题。而湿法工艺又存在废水量大、提取效率低和设备腐蚀等问题,急需开发绿色、经济的锑冶炼方法。因而本文提出基于还原固硫焙烧的硫化锑精矿提取新工艺。以ZnO为固硫剂、碳粉为还原剂,经低温焙烧直接得到金属锑,后续通过选矿方法分离锑。新工艺具有低碳、固硫、经济的优势。首先对Sb2S3-ZnO-C体系进行了热力学分析,Sb-S-O和Sb-Zn-S-O体系的优势区图表明,Sb2S3可以直接转化为金属锑,且随着温度升高,Sb和Zn S的共存稳定区对氧分压和硫分压的要求降低,易于实现控制。对体系中可能发生反应的ΔGTθ计算结果表明,Sb2S3、ZnO与C之间的还原固硫反应在500-1000℃的温度范围内其ΔGTθ均小于零,说明Sb2S3的还原固硫反应热力学自发可行。而对Sb2S3-ZnO-C体系的平衡模拟分析中,得出该体系可能是分固硫和还原两步进行,同时整个焙烧过程中没有SO2。其次对反应动力学和反应过程进行了分析表征。在TG-DSC测试结果的基础上,对Sb2S3-ZnO和Sb2S3-ZnO-C两个体系的反应动力学进行了计算,结果表明在Sb2S3-ZnO体系中,Sb2S3与ZnO之间的交互反应的活化能(E)和频率因子对数(ln A)的平均值分别为189.72 k J/mol和35.29 s-1。在Sb2S3-ZnO-C体系中固硫反应和还原反应的E分别为233.4 k J/mol和288.59 k J/mol,ln A分别为41.92 s-1和40.7 s-1。对焙烧产物的XRD和SEM检测表征得出整个焙烧反应分两步进行,即Sb2S3首先与ZnO发生固硫反应生成Sb2O3和Zn S,Sb2O3在700℃以上被还原成金属锑,焙烧产物中的Zn S和Sb未形成包裹,这有利于后续的选矿过程;并且可以确定金属锑是由较大的微晶体组成,冷却速度的降低可以使Sb粒子表面变得光滑。最后对焙烧工艺制度进行了优化,得出最佳的焙烧条件为:焙烧温度800℃、碳粉粒度为100~150目、ZnO量为1倍固硫理论量、焙烧时间为2 h。在此条件下,锑生成率和固硫率分别达90.4%和94.8%。在综合扩大实验中,分别对高低锑含量的硫化锑精矿进行试验,锑生成率分别为91.8%和88.9%,固硫率为89.1%和86.1%。对焙烧产物的重选-浮选联合回收工艺中获得90.57%和89.23%的锑和锌直收率,同时金富集率和固硫率分别达87.82%和94.35%,验证了工艺的可行性。新方法具有短流程冶炼、低温低耗的优点,并有望应用于同类重金属硫化物的提取。
其他文献
高校学生不断增加、校园面积不断增大、校园专业学科实力日益增强、校园文化逐渐沉淀等等现象都证实了校园规划是一个动态发展的、不断成长的过程。高校现已经走过了“大批量
目前,气井积液已经成为气藏开发过程一个常见的问题。如何有效预防气井产生积液,或者在积液后及时采取排液措施恢复其产能,这对于气藏的开发有着重要的意义。常用的携液模型
随着人们对石油及其产品需求的增加,海洋石油的开采和运输也快速增加,导致海上溢油事故频繁发生,对海洋生态环境造成很大威胁。由于海洋洋流及水动力的影响,海上溢油会向岸滩
FRP作为新型复合材料,有轻质高强、比强度高、抗腐蚀性好等优点,在结构工程研究领域内,FRP材料及其组合结构已经成为了一个重要的研究方向。GFRP-混凝土组合结构,是将GFRP构件和混凝土浇筑成为整体而共同受力的一种组合结构。它能充分发挥GFRP材料和混凝土各自的优良性能。本文以GFRP开孔板连接件作为组合结构的连接方式,通过ABAQUS有限元模拟和推出试验来探索开孔板连接的GFRP-混凝土组合结
P2P网络借贷模式是我国互联网金融领域中一种典型而又新颖的创新服务模式,自创造以来就面临着巨大的机遇和挑战。在金融脱媒的发展趋势下,P2P网络借贷模式作为传统融资方式的
车钩组成装置是车辆连接的关键部件,其零件几何形状十分复杂,工作部件之间存在间隙,其功能通过运动碰撞实现。在车辆的实际运行中,由于国内铁路路线的恶劣条件,导致零部件受力复杂。而车钩的意外分离对车辆的正常运输生产秩序有很大影响。车钩非正常分离是否可以被避免、车钩的动态性能是否稳定可靠,直接关系到铁路运输的安全性。车钩分离事故成因复杂、随机性强、重现率低、观测性差,难以通过现场实验来研究事故成因。而且目
自进入21世纪以来,全球精细化工行业的成熟体系已基本建成,各国传统的化工企业大都完成了朝着“精细化”与“多元化”的精细化工方向转型的艰巨任务。精细化工行业的发展不仅
人口增加、气候变化、水源污染、地下水超采等环境问题使得地球上可利用水资源短缺现象愈演愈烈,地下水人工回灌技术已成为应对水资源短缺与相应环境地质问题的重要手段之一。但是,回灌过程中的堵塞问题对回灌效率、运行成本及工程寿命有着显著的不利影响,成为制约地下水人工回灌技术推广与应用的主要因素之一。为了促进地下水人工回灌技术的发展,缓解水资源短缺引起的环境地质问题,本文通过室内实验对回灌过程中多孔介质的生物
随着科学技术与金融领域的高度融合,大数据技术和人工智能技术正在改变着全球金融业的发展轨迹,也让金融投资顾问领域有了一个全新的发展方向,目前国内外各大传统金融机构和新型互联网金融科技公司均推出了智能投顾产品。ZY银行为了增强在零售业务中的竞争力,也推出智能投顾产品“ONE智投”来开拓新的业务领域,但是与招商银行摩羯智投、江苏银行阿尔法智投等该项业务的市场先驱者相比,ZY银行的智能投顾业务存在对用户吸
随着信息智能技术的发展,化工过程自动化程度越来越高。为保证系统安全稳定地运行,对过程故障进行及时、准确和高效的诊断就显得至关重要。在过程故障诊断过程中,系统过程机理模型和专家知识都难以获取,而过程数据获取较容易。因此对基于数据驱动的故障诊断方法进行研究具有重要意义。针对化工过程数据所具有的动态时变性和化工过程变量关系复杂,故障根源分析难的问题,本文分别在故障检测中提出了自适应主多项式(PPA)方法