从铅阳极泥苏打渣中回收碲的机理研究

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当前,铅阳极泥仍以火法处理为主,在处理过程中大部分碲、铋、铜等有价金属富集于苏打渣。如何从苏打渣中综合回收有价金属,一直受到冶金行业和研究者的广泛关注,但流程长、综合回收率低等问题还依然存在。因此,开展从铅阳极泥苏打渣中回收有价金属的机理研究,以寻找更经济有效的苏打渣处理方法,具有较大的理论意义和应用价值。
　　在查阅相关文献的基础上,根据铅阳极泥苏打渣物相组成特点,探索了一种能将碲、铋、铜等有价金属同时浸出的方法和工艺,进而对从含多种金属的浸出液中选择性还原碲的工艺技术进行了热力学和动力学研究,并试验探索了相关工艺参数和指标。取得的主要研究成果如下:
　　根据有价金属在苏打渣中的存在形态,进行了浸出热力学计算,结果表明,在盐酸体系中,维持一定的温度和酸度,苏打渣中的碲、铋、铜等有价金属可以被同时浸出,从而实现有价金属有效富集。
　　苏打渣浸出试验表明,采用二段浸出处理工艺,有价金属共浸出效果好,且能有效避免高液固比带来的浸出液中金属浓度低、后续处理量大等问题,为后续从浸出液中回收利用有价金属,提供了较高浓度原料。浸出较优工艺条件为:盐酸浓度5.0 mol/L、反应温度40℃、反应时间2h、一段浸出液固比4:1,二段浸出液固比8:1,此时,碲、铋、铜浸出率均达97％以上。
　　根据浸出液中金属离子的配位反应和电极电位方程,推导了浸出液中各金属配离子还原电位方程。浸出液中碲配离子的标准电极电位方程为:
　　通过亚硫酸钠选择性还原碲的热力学分析,探索了还原剂添加机制,提出了“少量多次”还原剂添加方式。试验结果表明,该方式能较好地控制还原电极电位,可成功从苏打渣浸出液中选择性还原碲,得到纯度较高的单质碲。
　　亚硫酸钠还原碲的动力学研究结果表明,在温度25~55℃、初始酸度3~6 mol/L、还原剂用量为理论用量0.5倍~2倍、初始碲浓度0.15~0.45 mol/L的条件下,亚硫酸钠还原碲的反应为二级反应,表观活化能为50.00 kJ/mol。
　　研究成果对从苏打渣综合回收有价金属的生产实践和方法创新提供了理论支撑。

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作者
陈亚州;
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作者单位

江西理工大学;

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授予单位江西理工大学;
学科冶金物理化学
授予学位硕士
导师姓名汪金良;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TF843.5;
关键词
铅阳极泥; 苏打渣; 综合回收; 碲元素; 工艺参数;

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