探析湖北某地冶炼工业废渣中铜、锌的浸出及分离提纯工艺的研究

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1、成都理工大学硕士学位论文湖北某地冶炼工业废渣中铜、锌的浸出及分离提纯工艺的研究姓名：房祥华申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：安莲英20090501摘要湖北某地冶炼工业废渣中铜、锌的浸出及分离提纯工艺的研究作者简介：房祥华，男，1984年2月生，师从成都理工大学安莲英教授，2009年6月毕业于成都理工大学化学工艺专业，获得工学硕士学位。摘要金属矿冶业发展迅速，造成了以冶炼废渣和尾矿为主的工业废渣的大量堆积，不仅占用了大片的农田土地，对周围的环境造成污染，还造成了大量的资源浪费，伴随着我国经济的发展，对矿产资源的需求量大大增加以及大

2、型高品位铜、锌矿的日益减少，铜、锌资源的供需矛盾突出，因此，研究工业废渣中铜和锌的回收具有重要的意义。本论文以湖北某冶炼废渣为研究对象，在分析废渣组分以及存在形式的基础上，探索出一条从废渣中回收铜和锌的工艺技术路线。论文对废渣进行了粒度分析，X荧光光谱分析和主要成分化学分析，结果表明：废渣中含有铜、锌、金、银、镍、镉等有价金属，其中铜和锌的存在形式有原生态和氧化态，铜的含量为0.58%，锌的含量为1.65%。采用四因素三水平的正交实验，以浸出率为评价指标、综合考虑生产操作条件以及经济成本等因素，分别对酸性浸出和氨性浸出两种方法进行研究比

3、较，酸性浸出实验中pH值为最显著因素，优化条件是pH=1，搅拌时间为8h，温度为60℃，固液比为1：4，在此条件下铜和锌的浸出率分别为65.0%和69.0%；氨性浸出实验中碳酸氢铵用量为最显著因素，优化条件是石灰用量为5%、碳铵用量为30%、固液比为1：4、浸出时间为36h，铜和锌的浸出率分别为58.6%和42.6%。通过比较可得：酸性浸出的酸消耗量大，浸出液中杂质离子多，氨性浸出中的氨可以循环利用，同时浸出液中的杂质离子少，有利于铜和锌的进一步分离提纯，并且方便废渣中金和银的回收，选用氨性溶液浸出，并进行了氨性浸出的条件优化实验，优化

4、条件为：氧化剂用量（次氯酸钠）6%，石灰用量5%，碳酸氢铵用量30%，固液比1：4，浸出时间36h，铜和锌单次浸出率分别达到了76.4%和63.4%。矿样经2次浸出后铜和锌的浸出率分别为88.6%和77.0%。以LIX84-I为萃取剂，煤油为稀释剂，对氨性浸出液中的铜萃取分离，测定了萃取剂对铜的最大负载量（46.52mg/ml），研究了萃取相比、有机相的体积浓度（萃取剂浓度）、萃取时间以及温度对铜萃取率的影响，并考察了萃取剂对铜萃取的理论级数，实验优化萃取条件是：有机相和无机相的相比（O/A）为1/3、I成都理工大学硕士学位论文有机相的

5、体积浓度为32%、萃取震荡时间为30s、在常温下萃取、理论萃取级数为1，经过一次萃取后，铜的萃取率为98.72%，铜、锌、镍的分配比分别为：232、-3-351.14×10、4.24×10，铜与锌的分离系数是2.04×10，铜与镍的分离系数是5.473×10，铜的分配比远远大于锌和镍的，铜和锌的分离系数以及铜和镍的分离系数都很大，说明铜与锌、镍能达到很好分离效果；以硫酸为反萃取剂对铜反萃取，实验研究了硫酸浓度、震荡时间、反萃取相比对铜反萃取率的影响，并考察了铜的反萃理论级数，优化实验条件为：硫酸的浓度为140g/L、反萃震荡时间为30s

6、、有机相和无机相的相比（O/A）为1/1、理论反萃取级数为2，经过两次反萃取，铜的反萃率达到99.0%以上，经过一次萃取和两次反萃取后铜的回收率为97.7%以上。通过对萃铜余液的分析，用沉淀的方法分离锌，拟定萃铜余液中锌的分离路线。关键词：铜、锌、废渣、氨性浸出、酸性浸出、萃取、反萃取IIAbstractTheStudiedaboutLeachingandSeparationProcessofCopperandZincfromHubeiCertainIndustryResidueIntroductionoftheauthor:FangX

7、ianghua,male,wasborninFebruary,1982whosetutorwasProfessorAnLianying.HegraduatedfromChengduUniversityofTechnologyinchemicaltechnologymajorandwasgrantedtheMasterDegreeinJune,2009.AbstractThemetalsmeltingindustryhasdevelopedrapidlyandcratedalargequantityofindustryresiduetha

8、tcontainedsmeltingresidueandoffal.Theaccumulationofindustryresidueoccupiedalotoffarmlandandcausedthepol