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氧化锌精矿浮选药剂的脱除方法研究

2015-02-11 来源:ca88亚洲城手机版 点击数:0次

一、研究项目的目的和意义:

锌是重要的有色金属原材料,目前锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝,锌金属具有良好的压延性、耐磨性和抗腐性。锌和许多金属能组成性能优良的各种合金。最主要的是锌与铜、锡、铅等制成黄铜,用于机械制造业;锌与铝、镁、铜等制成压铸合金,用于制造各种精密铸件;钢铁及各种铸铁表面镀锌能防止腐蚀,含锌喷涂材料和各种抗腐蚀材料得到广泛应用;锌加工材是制造干电池的主要材料。锌的化合物,如氧化锌和立德粉是医药、橡胶、颜料和油漆等行业不可缺少的原材料。
 

较常见的含锌矿物是闪锌矿、磁闪锌矿、菱锌矿、硅锌矿和异级矿,通常可将锌矿石分为硫化矿和氧化矿两种。炼锌方法归结起来仍分为火法和湿法两类,全世界湿法炼锌的产量占金属锌总产量的85%以上。目前,湿法冶炼锌工艺中,电积工序是生产锌最关键的一步,它对成本高低和电锌质量影响最大。电积过程溶液中有机物的量对电积操作指标的控制和环保具有重要的意义。进入电解液的有机物主要有三类:一类是为了改善阴极析出锌的物理化学质量、降低槽电压和改善工作环境而加入的有机添加剂,如胶、B-萘酚以及萘的磺酸盐等;另一类是从锌原料带入的,原料来至于矿物的浮选,因此可能残存的有机物有:3号絮凝剂、黑药、黄原酸盐、脂肪酸、胺类药剂等;还有一类是操作失误带入的,如:润滑油。有机物浓度过大,会影响电积过程的电流效率,甚至最终导致“烧板”,严重影响锌生产过程的正常进行和产品的质量,造成重大的经济损失。

炼锌原料主要是硫化矿,但由于含锌硫化矿日益减少,菱锌矿等含锌氧化矿得到开发用于提锌。传统处理硫化矿工艺中,火法和湿法都需要焙烧,浮选药剂在焙烧过程中挥发分解,基本不会影响后续的电积过程。氧化锌精矿是指采用低品位的氧化锌矿,经过浮选生产出高品位的氧化锌矿,这种氧化锌精矿直接酸浸,浮选药剂有机物在浸出过程中进入溶液,致使电积生产过程中发生“烧板”现象。因此,研究氧化锌精矿浮选药剂的脱除方法,已成为当前氧化锌矿提取锌工业中亟待解决的重大技术课题。

本研究的主要目的在于提出脱除氧化锌精矿浮选药剂的关键技术,技术方案简单、经济、易操作,而且安全环保,彻底解决电积锌生产中这一新的技术难题,使生产正常进行,对开发利用低品位锌氧化矿具有重大的现实意义。
二、 主要研究内容、拟解决的关键技术问题:

针对氧化锌精矿直接酸浸时,浮选药剂进入溶液,造成电积过程“烧板”的问题,本课题主要研究内容如下:
1、研究脱除浮选药剂的方法,如机械脱药法、解吸法等;
2、研究脱除浮选药剂方法的最优工艺条件;
3、研究浮选药剂浓度与电积“烧板”的关系;

拟解决的关键技术问题:
1、脱除浮选药剂对电积过程的影响;
2、脱除浮选药剂方法的选择。
三、 拟采用的技术路线和实施方案:

氧化锌精矿脱除浮选药剂有二种途径:一是焙烧,使有机物挥发或分解,但由于浮选得到的氧化锌精矿含水量高,焙烧方法脱除浮选药剂能耗较高;二是湿法,主要有氧化锌精矿直接脱去药剂和在浸出液中除去药剂2种方法。具体技术路线和实施方案如下。
1、浮选氧化锌精矿—脱除有机物—硫酸浸出—锌溶液净化—电积。浸出前脱除,使有机物不进入锌浸出液。研究技术要点为:
①混合精矿再磨。主要是使混合精矿中的连生体单体解离,同时脱除一部分药剂。
②搅拌。高浓度矿浆条件下,在搅拌槽中搅拌,依赖矿粒间的相互摩擦以脱除矿粒表面的药剂。
③调整矿浆pH值和添加其它试剂。调至弱碱性、中性或弱酸性。浮选剂一般在强碱性介质中进行,调整矿浆pH可破坏药剂与矿粒的吸附平衡,使胺从矿粒上解吸下来。
2、浮选氧化锌精矿—硫酸浸出—脱除有机物——锌溶液净化—电积 。浮选药剂随着锌的浸出进入浸出液,在浸出溶液中进行脱除。研究技术要点为:
①添加某种阴离子试剂。氧化锌浮选药剂一般为阳离子捕收剂,添加某种阴离子试剂,沉淀或吸附除掉浮选药剂
②添加吸附剂如活性炭、活性氧化铝、报废的沸石催化剂等。利用吸附剂的吸附性能,除去浸出液中过剩的浮选药剂。
③离子交换柱。调节适当的pH值,在阴离子交换柱上吸附浮选药剂,脱除有机物。
 

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