三相流化床中硝酸氧化难选冶金精矿动力学研究.pdf

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1、第31卷第1期矿冶工程V0l_3l№l2011年O2月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebruary2011三相流化床中硝酸氧化难选冶金精矿动力学研究①高国龙一，李登新，孙利娜(1．清华大学环境科学与工程系，北京100084；2．东华大学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：以难选冶金精矿为原料，三相流化床中硝酸氧化金精矿反应过程中铁的转化率为实验指标，考察了气速、硝酸浓度、温度和粒径等因素对铁转化率的影响，研究了三相流化床中硝酸氧化金精矿的反应动力学。结果表明：在三相流化床中，铁的转化率受气速、硝酸浓度、温度和粒径等因素的影响。随着气速、硝酸浓

2、度及反应温度的增加，转化率均有所提高，而随着金精矿粒径的增加，转化率降低。三相流化床中硝酸氧化难选冶金精矿符合颗粒缩小的缩核模型，反应活化能为43．2kJ／tool，属于化学控制。关键词：三相流化床；硝酸；氧化；难选冶金精矿；动力学中囤分类号：TF111文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)O1—0054—03KineticsintheNitricAcidOxidationofRefractoryGoldConcentrateinThree．phaseFluidizedBedGAOGuo—longr．LIDeng-xin．SUNLi—na(1．DepartmentofEn

3、vironmentalScienceandEngineering，TsinghuaUnive~ity，Beng100084，China；2．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Takingrefractorygoldconcentrate(RGC)asrawmaterial，theconversionofironinthenitricacidoxidationprocessofrefractorygoldconcentrateinthree—

4、phasefluidizedbedasatestindex，influenceofairvelocity，nitricacidconcentration，reactiontemperatureandparticlesizeontheconversionofironwasstudied．ThekineticsinnitricacidoxidationofRGCinthree—phasefluidizedbedwasinvestigated．Resultsshowedthatinthree—phasefluidizedbed，theconversionofironincreasedwitha

5、nincreaseinairvelocity，nitricacidconcentrationandreactiontemperature，butdecreasedwiththeincreasingofparticlesize．ThenitricacidoxidationofRGCinthree—phasefluidizedbedisinconsistentwithshrinkingcoremode1．Itischemically—controlledwithactivationenergyof43．2kJ／too1．Keywords：three—phasefluidizedbed；nit

6、ricacid；oxidation；refractorygoldconcentrate；kinetics随着高品位金矿资源的枯竭，开发利用难选冶矿三相流化床具有接触面积比较大、传质和传热速产资源成为一大趋势¨J。为了提高金的浸出率，须率高、结构简单和容易密封等优势¨。因此，本文提对难选冶矿进行预处理。难选矿预处理工艺主要出采用三相流化床硝酸催化氧化工艺预处理难选冶金包括焙烧氧化J、加压氧化j、细菌氧化。。。和化学精矿。该工艺分为两个阶段：①三相流化床中硝酸直氧化J。焙烧氧化容易产生s0：和AsO，，污染环接氧化金精矿，产生氮氧化物；②氮氧化物循环催化境；加压氧化需要较高的温度和压力，对设

7、备要求比较氧化金精矿。本文就第一阶段三相流化床中硝酸氧化高。细菌氧化工艺时间较长，并且对砷比较敏感。化金精矿动力学开展研究，为后续工作提供科学依据。学氧化法反应条件温和，其中硝酸氧化工艺可以明显1实验材料与方法降低反应温度和压力。硝酸氧化工艺主要包括ARSE—NO、COAL和N1TROX工艺。虽然与加压氧化工1．1实验原料艺相比，ARSENO和COAL工艺压力较低，但仍然需要本实验采用的金精矿来自河南某黄金冶炼厂，金2—7个大气压。