1)催化氧化酸浸预处理砷黄铁矿 中国科学院化学冶金研究所开发的催化氧化酸浸预处理砷黄铁矿,引进的催化体系是由稀硝酸及结构多极性基团的表面活性剂—木质素磺酸钠(NaL)组成。此法在100℃及400 kPa条件下进行,对含砷金精矿进行催化氧化酸浸预处理,金浸出率高达95%~99%。研究工作侧重分析了FeAsS在这一体系中的反响。 ①FeAsS在H2S04-O2 和 HN03-H2S04-02水溶液体系中的比较。因为FeAsS氧化电位较低,即便在H2S04水溶液体系中,也有必定的反响速率。参加硝酸后,体系反响速率添加,如在100℃时,参加5g/L硝酸,反响达相同的转化率,时刻则缩短为1/2,在90℃时,则缩短两倍。 因为存在HNO3,FeAsS的行为与在2S04体系中不同。在后者中,速率与氧分压的一次幂成正比;而有HNO3时,速率与氧分压无关。这样,FeAsS在HNO3-H2S04-O2水溶液体系中的氧化反响能够在较低的操作压力下进行,而无需像硫酸体系中那样,要求较高压力。 在H2S04体系中,添加酸度时可进步速度。有HN03时,酸度下降反而极有利反响速率的添加。因而,FeAsS在HN03-HH2S04-02水溶液中的浸出反响就能够在较低的酸度下进行,这样就能够节省所用的H2S04量。 所以,FeAsS在HN03-H2S04-02水溶液体系中的氧化优于在其H2S04-02水溶液体系中的氧化;首要表现在进步反响速率,下降反响氧分压和削减反响耗酸量。 ② FeAsS与FeS2在HN03-H2S04-02水溶液体系中的比较。FeS2的活化能值为38.5 kJ/mol,而FeAsS仅为23.4kJ/mol,阐明FeS2比FeAsS难以氧化,FeS2的速率受酸度的影响很小,有别于FeAsS。 FeS2 和 FeAsS在100℃的HN03-H2S04-02水溶液体系中,其速率常数与硝酸浓度的联系类似(1/K与1/c(HN03)呈线性联系)。但FeS2浸出速率比FeAsS的浸出速率受HN03浓度改变的影响大。 尽管,当含有FeS2及FeAsS的金精矿进行催化氧化酸浸预处理时,可推论其操作条件首要受FeS2的限制。 2)用硝酸催化氧压浸出法从含银硫化精矿中收回银 20世纪80年代开展起来的Nitrox法、Arseno法和Redox法,已向工业化开展,这些办法处理金、银固执矿时,需求经过随后的化法收回金、银。吴彼锦等报导仅用硝酸催化氧压浸出含银硫化精矿中收回银,并使硝酸循环运用。 一般质料含硫大于7%时选用高温法,关于含硫20%以上,归于难分化黄铁矿型的银精矿,选用高温计划是抱负的,还可简化氧化氮再生HN03 。至于从浸出液收回Ag,因强酸介质,不宜选用Pb、Zn和Fe置换法,用NaCl沉积法,残氯对高压釜材料不锈钢有腐蚀效果,也不可行。因而选用硫酸根沉积银的办法。 实验矿样首要金属矿藏有黄铁矿25%、闪锌矿15%、方铅矿6%、硫盐6%~7%、含银硫盐2%~3%、锡石2%,还有脉石。实验的化学分析成果见表1。
表1 实验化学分析成果
成分
Ag
Sn
Zn
Pb
Sb
Cu
As
Fe
S
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
含量w/%
1.783
2.84
9.30
7.30
3.89
0.16
0.28
15.88
21.63
25.59
7.85
<0.025
<0.028
经过浸出条件、脱硝条件和沉银条件的探究与选定,最终的浸出体系实验成果见表2。
表2 浸出体系实验成果
沉银
脱硝
浸出银
再生硝酸
含银量/(mg·L-1)
银收回率/%
NO3-含量/(g·L-1)
氧化氮收回率/%
脱硝浸出
最终浸出
总银浸出率/%
废气中氧化氮
收回率/%
浸出液
沉银后液
沉银后液
脱硝后液
脱硝渣含银/(g·L-1)
浸出率/%
浸渣含银/(g·L-1)
浸出率
1562
0.55
99.98
151.24
0.103
99.93
12949
47.16
638
50.53
97.69
76.3
>99.99
沉银条件:KSCN用量为化学计量的1.02倍,浓度0.1994mol/L;
脱硝条件:外加H+(H2SO4)浓度2.5mol/L,液固比5:1,拌和速度600r/min,总压800kPa,110℃,停留时刻30min; 浸出条件:浓度为2.5mol/L的HNO3,液固比5:1,拌和速度600r/min,氧分压200kPa,130℃,停留时刻30min。 由表2可知,银浸出率97.69%,氧化氮循环利用率大于99.9%,废气含NOx小于100×10 -4%,契合排放标准。 为避免脱硝进程进入铅铁钒,有必要外加酸。外加酸所发生的高酸流出液,可用于氧化铜或湿法炼锌,这样,首要耗费的是氧气,办法经济合理。
表1 实验化学分析成果
成分
Ag
Sn
Zn
Pb
Sb
Cu
As
Fe
S
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
含量w/%
1.783
2.84
9.30
7.30
3.89
0.16
0.28
15.88
21.63
25.59
7.85
<0.025
<0.028
经过浸出条件、脱硝条件和沉银条件的探究与选定,最终的浸出体系实验成果见表2。
表2 浸出体系实验成果
沉银
脱硝
浸出银
再生硝酸
含银量/(mg·L-1)
银收回率/%
NO3-含量/(g·L-1)
氧化氮收回率/%
脱硝浸出
最终浸出
总银浸出率/%
废气中氧化氮
收回率/%
浸出液
沉银后液
沉银后液
脱硝后液
脱硝渣含银/(g·L-1)
浸出率/%
浸渣含银/(g·L-1)
浸出率
1562
0.55
99.98
151.24
0.103
99.93
12949
47.16
638
50.53
97.69
76.3
>99.99
沉银条件:KSCN用量为化学计量的1.02倍,浓度0.1994mol/L;
脱硝条件:外加H+(H2SO4)浓度2.5mol/L,液固比5:1,拌和速度600r/min,总压800kPa,110℃,停留时刻30min; 浸出条件:浓度为2.5mol/L的HNO3,液固比5:1,拌和速度600r/min,氧分压200kPa,130℃,停留时刻30min。 由表2可知,银浸出率97.69%,氧化氮循环利用率大于99.9%,废气含NOx小于100×10 -4%,契合排放标准。 为避免脱硝进程进入铅铁钒,有必要外加酸。外加酸所发生的高酸流出液,可用于氧化铜或湿法炼锌,这样,首要耗费的是氧气,办法经济合理。