超声场下白钨矿碱浸动力学

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1、中图分类号亚丝!：!UDC669．2硕士学位论文学校代码!Q曼33密级垒珏超声场下白钨矿碱浸动力学KineticsforbasicleachingofscheeliteconcentratesUnnerultrasonlCIleld1l·●●一1作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：丁文涛冶金工程有色金属冶金冶金与环境学院赵中伟教授(博导)答辩委员会主席—搬中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

2、中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：百吏凶日期：竺!芝年生月王日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：了盟导师作者签名：』圣豳导师日期：渔!芝年』月三日超声场下白钨矿碱浸动力学摘要：钨是

3、我国重要的优势战略资源，其矿物大多为复杂难处理的白钨矿。本研究中以白钨矿为对象，系统考察超声场中NaOH、Na2C03、Na3P04三种体系条件下白钨矿浸出动力学，以探讨超声场对矿物浸出过程的影响机理。主要结论如下：(1)超声波在溶液中产生的空化现象常常伴随着界面效应，湍动效应和微扰效应。在固一液反应中，界面效应对颗粒表面产生冲击，使表面产物层剥落。白钨矿在三种碱性体系中浸出时都有着固体产物层生成，在NaOH和Na2C03体系中产物层不影响浸出剂的传质，反应过程受表面化学反应控制。这种情况下超声波作用不改变反应机理，过程仍为化学反应控制。表观活化能不变，NaOH体系为80kJ·mol-1

4、，Na2C03体系为72kJ·mol～。超声场下反应速率大大增加，主要体现在指前因子的增长上，NaOH体系中增长了9．66倍，Na2C03体系中增长1．30倍。而Na3P04浸出时白钨矿表面生成一层致密的固体膜，影响浸出剂的传质扩散，反应过程受扩散控制。空化现象的界面效应能够使固体膜剥离，反应机理发生改变，过程转为化学反应控制，表观活化能从78kJ-mol-1变为50kJ-mol～。(2)空化现象的湍动效应能够增强溶液扩散，加速物质问的传递，同时，微扰效应能加速颗粒微孔内溶液的扰动作用，由此可知超声场能够减弱浸出剂浓度对反应过程的影响，降低反应级数。其中NaOH体系中反应级数由1．3降为

5、0．8；Na2C03体系中达到最大反应速率所需的浸出剂浓度减小；Na3P04和NaOH共同作用体系下NaOH反应级数由0．46降为0．07，而Na3P04浓度大于0．2mol·kg-1后，其反应级数从O．39直接减为0。(3)超声场能够明显强化白钨矿碱浸过程，大大加快反应速率。随着超声强度的增大，白钨矿浸出率提高。但当超声强度超过一定值时，其浸出率反而降低。文中，共有图42幅，表9个，参考文献80篇。关键词：超声场；空化现象；白钨矿；碱性体系；浸出动力学分类号：TF841．1IIKineticsforbasicleachingofscheeliteconcentratesunderult

6、rasonicfieldAbstract：TungstenisoneofthemostimportantstrategicresourcesinChina，andmostofitsmineralsarecomplexandrefractoryscheelite．Inthisstudy,scheeliteasallobjectwasinvestigatedtoobtaintheleachingkineticsindifferentbasicsystems，andexploredtheultrasonicmechanismonmineralleachingprocess．Themaincon

7、clusionsareasf01lows：(1)Theultrasoniccavitationgeneratedinsolutionisaccompaniedwithinterracialeffect，turbulenteffectandperturbationeffect．Inthesolid—liquidreactionsystem，interfacialeffecthasallimpactontheparticlesurfac