碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程分析.pdf

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1、第6期矿产综合利用No．62016年12月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesDec．2016碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程分析贾超航，李豪，武康龙，申晓毅(东北大学材料与冶金学院，辽宁省冶金传感器及技术重点实验室，辽宁沈阳110819)摘要：以二氧化铅为原料，氢氧化钠为反应介质，考查了碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程。采用XRD分析手段检测了不同温度焙烧熟料的物相结构。结果表明，二氧化铅与氢氧化钠反应首先生成Na4PbO，随着温度的升高，Na4Pb04转化为NaPbO。并有部分PbO分解生成Pb20，，温度继续升高Pb

2、0又转变为Pb，o4。最终反应产物为Na6PbO和Pb0，NaOH反应不完全。关键词：二氧化铅；碱熔融焙烧；反应过程doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2016．06．006中图分类号：TD989；TF813文献标志码：A文章编号：1000-6532(2016)06-0025-03铅是一种重要的金属，多用于生产蓄电池及射再将坩埚放人焙烧炉恒温带，在设定的温度制度下线防护板¨J。自然界中铅矿主要分为硫化铅矿和焙烧，反应结束后随炉冷取样，趁热加水溶出，过滤，氧化铅矿，铅矿物极少单独成矿，通常与锌、银等共淋洗滤渣3次，烘干备用。检测铅的提取率。

3、生。如方铅矿[PbSJ与闪锌矿[ZnS]，氧化锌矿中的将PbO2与NaOH按摩尔比1：2．4混料，在不铅氧化物和碳酸盐等j。氧化锌矿是丰富的锌矿同的温度焙烧1h，冷却后分析各焙烧熟料的物相结二次资源，随着硫化锌矿资源的日渐枯竭，氧化锌矿构。的开发利用势在必行J。传统的火法工艺因耗能用D／MAX—RA型x射线衍射仪检测熔融焙烧高、污染严重逐步被湿法工艺取代』。湿法工艺反应熟料的物相结构。和火法、湿法相结合的工艺成为人们研究的热2分析与讨论点。氧化锌矿的主要成分ZnO、SiO2、PbO2均可与NaOH反应，生成可溶于水的盐，经水溶实现与铁2．1的分离，实现氧化锌矿

4、中有价组元的综合提取利用。本文以Pb0为研究对象，研究其在熔融NaOH体系中的物相转化行为和转化规律，为NaOH熔融焙烧氧化锌矿提供参考。1试验部分1．1试验原料和仪器试验试剂：Pb02、NaOH(均为分析纯)、蒸馏水(实验室自制)。试验仪器：自制竖式焙烧炉、ZWK。1600智能温图1物料配比对铅提取率的影响度控制仪、真空抽滤机。Fig．1EfectofmolarratioofNaOHtoPbO2onthe1．2试验步骤与方法extractionofPb称取适量的PbO与NaOH混合均匀放人坩埚，收稿日期：2015—11—17基金项目：东北大学创新创业训练计划

5、项目(201510145256)；国家自然科学基金资助项目(51204054)作者简介：贾超航(1990一)，男，研究方向为冶金工程。通讯作者：申晓毅(1980一)，男，副教授。Email：shenxy@smm．neu．edu．ca·26·矿产综合利用2016正物料配比与铅提取率的关系见图1。由图1可知，随着物料配比的提高，铅提取率提高。这是因为增加NaOH用量，在熔融焙烧过程中物料充分接触，促进反应的进行。当配比超过2．4：1后，提取率变化不大。试验选取NaOH与PbO2物料配比2．4：1。2．2不同温度焙烧熟料的物相结构：PPbO22s／(。)d400℃4

6、06O2s／(。)e450oC406O20／(。)b300oC2U4UoⅡ#u2s／(。)f50Gl℃图2PbO：与NaOH在不同温度下熔融焙烧熟料的XRDFig．2XRDPatternsofroastingproductsbyroastingPbO2usingmoltenNaOHatdifferenttemperature4O602o／(。)图2为不同温度焙烧1h所得熟料的XRD图C350℃谱。由图2可知，在250oCPbO已与NaOH反应生成Na4PbO，PbO和NaOH未完全反应。300oC焙烧熟料与250oC焙烧熟料物相基本相同。350℃焙烧熟料中出现

7、了新的物相NaPbO和Pb0，表明随着温度升高，Na4PbO转化为NaPbO，部分PbO：分解第6期贾超航等：碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程分析·27·得到PbO。400％焙烧熟料与350~C焙烧熟料物相应完全的NaOH。基本相同。450oC焙烧熟料中出现了新相Pb0，参考文献：PbO：和PbO，相消失，表明PbO：已完全反应，部分[1]ZHANGJing-Bo，LIPan，YANGHu，eta1．Preparationofa转化为Na4PbO4和Na6PbO5，部分分解得到Pb2O3，HighlyEficientPbSElectrodeandItsApplic

8、ationinQuan—再得到Pb，O