方铅矿软锰矿协同浸出直接制备铅、锰氧化物的研究

《方铅矿软锰矿协同浸出直接制备铅、锰氧化物的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号TFlll．31UDC笸理：博士学位论文学校代码10533密级公珏方铅矿．软锰矿协同浸出直接制备铅、锰氧化物的研究StudyontheDirectPreparationofZincandManganeseOxidebyCo—extractionfromGalenaandPyrolusite作者姓名：龙怀中学科专业：有色金属冶金研究方向：冶金材料学院(系、所)：冶金与环境学院指导教师：柴立元教授论文答辩日期』1．3二5：3Q答辩委员会主席中南大学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

2、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：堑塑二：主日期：兰业生年』月盟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

3、络向社会公众提供信息服务。作者签名：彗坚：章导师日期：巡年』月三日博士学位论文摘要方铝矿一软锰矿协同浸出直接制备铅、锰氧化物的研究摘要：传统的铅氧化物制备方法要经历金属铅的冶炼和氧化物制备两个过程，流程长、成本高、环境污染严重。从环保及节约能源出发，开发方铅矿一软锰矿协同浸出直接制备铅、锰氧化物新工艺，以替代从铅金属一氧化铅的传统生产工艺具有很大的意义。本文针对从硫化铅矿物资源(即方铅矿精矿)直接制备PbO技术性问题，进行了如下研究：(1)浸出体系的选择和浸出机理的研究；(2)浸出的铅盐的转型与选择性除杂；(3)化学沉淀法制备细粒PbO粉体。通过“协同浸出一选择性除

4、杂一化学合成”的技术路线达到制备PbO和Mn304的目的，主要的研究内容和结论如下：1)研究了氯化铵体系中方铅矿转化过程的浸出行为，Tafel曲线和EIS腐蚀电化学分析结果表明，浸出过程生成的钝化膜主要成分为PbCl2。研究了三氯化铁体系中方铅矿转化为可溶性铅盐的浸出过程，浸出过程中加入NaCl，加快了浸出反应速度。研究确定了FeCl3．NaCl一PbS溶液体系方铅矿与FeCl3反应的腐蚀原电池反应机理，NaCl的加入增大了Cr离子的浓度，促使络合反应的发生，从而加快PbCl2的溶解，加速方铅矿表面反应的发生。2)在FeCl，．NaCI体系研究金属离子Pb2+在不同

5、反应体系中各种组分间的复杂相互作用，及其存在形态、分布和有效控制机制。取得的主要研究结果如下：(1)氯化介质中方铅矿的溶液化学。对方铅矿固体表面的氯络合一溶解行为进行研究，计算考察颗粒表面固体反应产物(PbCl2)的生成与溶解，研究确定FeCl3一NaCI—PbS溶液体系中PbCl2形成及其与溶液相中Cl-结合发生氯络合反应的络合平衡关系。(2)氯化介质中方铅矿的腐蚀电化学。三氯化铁可将方铅矿氧化为可溶性的PbCl2铅盐，在浸出过程中可加入NaCI，使浸出反应生成的PbCl2进一步变成PbCl42-络离子，增大氯化铅在溶液中的溶解度，加快浸出反应速度。3)方铅矿一软

6、锰矿协同浸出及研究，利用廉价的软锰矿作为氧化剂，与方铅矿同时浸出得到铅的化合物和锰的化合物，既解决了方铅矿的氧化剂的问题又解决了软锰矿还原浸出中还原剂的来源问题，又得到了Mn30。。对方铅矿和软锰矿中铅和锰的浸出、浸出液的净化、硫酸铅的制备以及Mn304的制备进行了试验研究；采用电化学测试、博士学位论文摘要配位计算、X一射线衍射、扫描电镜以及电子能谱等方法探讨其反应机理。方铅矿、软锰矿在盐酸溶液和NaCl溶液中的Tafle极化曲线及EIS图表明：电解质溶液中无NaCI时，方铅矿矿物电极在氧化过程中生成了表面膜层，该膜层阻碍方铅矿氧化反应的继续进行，降低了反应速率；配

7、位体NaCI的加入能使方铅矿表面膜层的“阻力”大大降低，提高方铅矿的反应速率；盐酸浓度的变化，也有相似的现象。4)溶液化学研究结果表明，浸出过程中PbCl2主要以[PbCl4】2-配合物的形式存在于溶液中，pClop=0．04＼[C1。】T=o．92mol／L为PbCl2的转溶点，温度对氯化铅在氯化钠溶液中的溶解度影响明显，可以采用降温和稀释同时进行的方法使得浸出的氯化铅从浸出的溶液中析出，随温度降低，[Pb2上]Tmi。点下降，是冷却结晶析出PbCl2晶体的化学原理。5)从方铅矿精矿浸出产物(PbCl2)制备PbS04，然后采用化学沉淀法生成前驱体一碳酸铅(P