铜冶炼烟灰碱浸脱砷预处理及有价金属综合回收

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本文在综述含砷二次资源处理及铜冶炼烟灰资源综合利用概况的基础上,针对铜冶炼烟灰中As难以集中治理的问题,研究并提出“碱浸脱砷预处理-两级逆流氧化酸浸”新工艺,为铜冶炼烟灰资源化及As无害化处置提供了新的可选方案。本文的主要研究内容如下:借助扫描电镜等工艺矿物学分析手段对铜冶炼烟灰进行物相分析,并对烟灰中As元素的物相存在形态进行定量分析,为烟灰资源化及As的无害化处置奠定理论基础。通过对铜冶炼烟灰常温(298K)碱浸热力学研究,考察As与Cu、Pb、Zn等有价元素分离的热力学可能性。研究比较铜冶炼烟灰中As在浸出温度303-363K范围内,在NaOH和NaOH+Na2S体系中的浸出速率差异。经动力学研究证实,在NaOH+Na2S浸出体系中,在303-363K温度范围内,烟灰中As浸出过程受内扩散控制,浸出动力学方程遵循未反应收缩核模型。研究并制定了NaOH+Na2S体系铜冶炼烟灰常温浸出脱As的较优工艺,As浸出脱除率保持在94%左右,渣含As降至0.5%-0.6%左右,As与Cu、Pb、Zn等有价金属得以有效分离,工艺具有良好稳定性。采用“石灰沉淀-絮凝沉降”可以脱除碱浸液中As,以实现碱浸液中余碱的循环利用。基于碱浸脱As研究,研究提出碱浸渣两级逆流氧化酸浸工艺,有价金属Cu、Zn浸出率分别高达94.66%和99.06%,工艺具有良好稳定性,可以实现Cu、Zn、Pb、Bi、In等有价金属的分步回收。
摘要第3-4页
Abstract第4页
第一章 绪论第7-21页
    1.1 选题背景及研究意义第7-8页
    1.2 含砷二次资源处理概况第8-14页
        1.2.1 砷污染概况第8-10页
        1.2.2 含砷冶炼废遣处理第10-12页
        1.2.3 含砷废水处理第12-14页
    1.3 铜冶炼烟灰资源综合利用概况第14-18页
        1.3.1 火法处理第15页
        1.3.2 半湿法处理第15-16页
        1.3.3 全湿法处理第16-17页
        1.3.4 铜冶炼烟灰中砷的处理第17-18页
    1.4 课题的研究内容、研究目标第18-20页
        1.4.1 研究内容第18-19页
        1.4.2 研究目标第19-20页
    1.5 课题拟解决的关键问题及创新之处第20-21页
        1.5.1 拟解决的关键问题第20页
        1.5.2 课题创新之处第20-21页
第二章 实验原料、设备及方法第21-24页
    2.1 实验原料第21页
    2.2 实验设备第21-23页
    2.3 有关计算公式第23-24页
        2.3.1 浸出率第23页
        2.3.2 砷脱除率第23-24页
第三章 铜冶炼烟灰常温碱浸热力学第24-31页
    3.1 热力学分析第24-30页
    3.2 小结第30-31页
第四章 铜冶炼烟灰中砷碱浸动力学第31-40页
    4.1 前言第31页
    4.2 NaOH体系神浸出动力学第31-33页
        4.2.1 NaOH体系砷浸出行为第31-32页
        4.2.2 NaOH体系砷浸出速率第32-33页
    4.3 NAOH+NA_2S体系砷浸出动力学第33-34页
        4.3.1 NaOH+Na_2S体系砷浸出行为第33-34页
        4.3.2 NaOH+Na_2S体系砷浸出速率第34页
    4.4 浸出过程控制性步骤第34-38页
    4.5 小结第38-40页
第五章 铜冶炼烟灰常压碱浸脱砷及其浸出液处理第40-50页
    5.1 碱浸脱砷工艺第40-46页
        5.1.1 NaOH浓度第40-41页
        5.1.2 Na_2S用量第41-42页
        5.1.3 浸出温度第42-43页
        5.1.4 浸出时间第43-44页
        5.1.5 液固比第44-45页
        5.1.6 工艺稳定性实验第45-46页
    5.2 碱浸液除砷工艺第46-49页
        5.2.1 石灰用量第46-47页
        5.2.2 温度第47页
        5.2.3 氧化剂第47-48页
        5.2.4 聚合氯化铝第48-49页
    5.3 小结第49-50页
第六章 碱浸渣两级逆流氧化酸浸工艺第50-56页
    6.1 前言第50页
    6.2 第一级浸出第50-51页
    6.3 第二级浸出第51-53页
        6.3.1 硫酸及氯酸钠用量第51-53页
        6.3.2 保温时间第53页
    6.4 工艺优化第53-54页
    6.5 工艺稳定性实验第54-55页
    6.6 小结第55-56页
第七章 结论第56-57页
参考文献第57-60页
致谢第60-61页
个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果第61-62页
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