探究辉钼矿超声电氧化分解新工艺的研究

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1、中南大学硕士学位论文辉钼矿超声电氧化分解新工艺的研究姓名：贾丽娟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟宏20080429硕士学位论文摘要由于辉钼矿的焙烧氧化工艺存在着资源利用率低、金属综合回收率不高、释放的二氧化硫气体污染环境等弊端，而全湿法分解工艺操作条件苛刻、氧化剂消耗量大、运输困难、成本高，因此研究新的分解辉钼矿的分解方法势在必行。超声电氧化工艺就是以电氧化工艺为研究对象，将超声波外场强化与矿物的电氧化分解工艺有机结合，以求从根本上解决现存工艺的弊端，实现企业的清洁生产和提升企业的综合竞争能力。通过对

2、电氧化工艺的机理以及试验研究的基础上，发现了电氧化工艺钼浸出率和电解电流效率低的原因：电极表面生成的惰性膜阻滞了反应的进行。而超声波产生微射流能削弱或减弱边界层，加大传质速度，破坏或溶解矿物表面的钝化膜和阻力膜，使矿物表面裸露出来，扩大反应界面。提出采用复合外场(电场+超声场)的方法来强化产物与浸出剂等的扩散、剥离、快速化学溶解或氧化来破坏惰性膜，促进辉钼矿电氧化浸出过程中电化学反应的顺畅进行。以石磨做电极用单因素试验和正交试验考察了电解质浓度、液固比、pH值和电解电压、电解时间对超声电氧化工艺的影响，得到了超声

3、电氧化工艺分解辉钼矿的最佳工艺条件：在超声波作用方式为每隔15min发射3min、电解质NaCI浓度为20％、矿浆初始pH为10、电解电压为3．5v、矿浆液固比US为50、电解温度为25℃的条件下Mo浸出率和电解电流效率分别为：91．9％和191．8％。经试验研究发现石墨电极存在着能耗大、易损坏等弊端，因此对电解槽体系进行了设计与优化，优化后的电极以DSA做阳极，不锈钢做阴极，并在新的电解体系下对超声电氧化工艺条件作了进一步的试验研究，电压由3．5伏降低到了3．0伏，钼的浸出率由91．9％上升到了94．2％，电流

4、效率上升到了196．5％。另外，本文阐述了超声波对电氧化过程的影响以及电流效率高的原因：超声空化作用能进一步分散矿浆，增加液固反应的活性中心，使电解产生的NaCIO的利用效率增加；在超声场作用下，覆盖的硫膜极易被剥离，最终被电解产生的强氧化剂——．NaCl0所氧化而进入水相；矿浆中的溶解氧可以作为氧化剂参与辉钼矿的分解浸出过程；矿浆中矿物颗粒与阳极的碰撞可以导致辉钼矿的直接阳极氧化；超声空化产生强氧化性的羟基自由基(-OH，矿_2．8v)直接参与氧化分解MoS2(超声波有能量的给予，计算电流效率时未考虑了超声波电

5、耗的消耗)，同时提出了超声波作用下的反应机理。关键词：辉钼矿，电氧化工艺，超声电氧化工艺硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTAccordingtotheshortcomingsoftheroastingprocess(pollutionoffluegascontainingsulphur，poormetalcomprehensiverecovery)andcleanprocess-hydrometallurgyofmolybdenite，studyingnewdecompositionmethodofmo

6、lybdeniteiSnecesary．Ultrasoundelectro-oxidationprocesswassudyiedwhichCancombineelectricfieldandultrasoundonthebasisofelectro-oxidationprocessinordertosolvetheshortcomingsofroastingprocessandprocess—hydrometallurgy．Afterstudyingthemechanismandexperimentsofelec

7、tro-oxidationprocess,thereasonoflowMoleachingrateandcurrentefficiencyWasinertmembranesduringelectro-oxidationprocess，whichblockthereaction．Topromoteelectrochemistryreactionsinelectro—oxidationprocessformolybdenite，it’Snecessarythatmasstransferamongleachingage

8、nt,mineralandproductshouldbestrengthenedbyusingofthecouplingbetweenelectricfieldandultrasound，SOthatinertmembranescouldbedestroyedbytheroleofstripping，rapiddissolutionorchemicaloxidation．