锌阳极泥-硫化锌精矿焙烧过程热力学分析.pdf

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1、第34卷第6期矿冶工程Vo1．34No62014年12月MININGANDM【ETALLURGICALENG玎EERGDecember2014锌阳极泥一硫化锌精矿焙烧过程热力学分析①包新军’(1．湖南稀土金属材料研究院，湖南长沙410126；2．中南大学化学化工学院，湖南长沙410083)摘要：通过热力学理论分析，计算出锌阳极泥一硫化锌精矿混合焙烧过程可能发生的各反应吉布斯自由能；同时运用x射线衍射技术研究了焙烧过程中主要矿物物相的变化。理论和试验结果均表明：锌阳极泥．硫化锌精矿混合焙烧过程中，硫化

2、锌首先发生氧化反应，生成ZnO和SO：，之后MnO：与SO反应生成MnSO。经混合焙烧工艺，有利于下一步的锰浸出工艺。关键词：锌阳极泥；硫化锌精矿；吉布斯自由能；焙烧中图分类号：TF046文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2014．06．023文章编号：0253—6099(2014)06—0094—03ThermodynamicAnalysisonRoastingProcessofaMixtureofZincAnodeSlimeandZincSulfideCon

3、centrateBAOXin-jun’(1．HunanRareEarthMetalResearchInstitute，Changsha410126，Hunan，China；2．SchoolofChemistryandChemicalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：Basedonthermodynamicanalysis，Gibbsfreeenergyforpossiblereactionsa

4、midtheroastingofamixtureofzincanodeslimeandzincsulfideconcentratewascalculated，whileX—raydifraction(XRD)wasusedtostudythephasetransformationsthroughtheroastingprocess．Itisverifiedbytheoreticalandexperimentresultsthattherearemainlytwosequentialchemicalr

5、eactionsoccurredinthisroastingprocess：ZnSisfirstlyoxidizedtoZnOandSO2，thenMnSO4canbeobtainedafterthereactionbetweenSO2andMnO2．Theroastingprocessofthismixturewillsurelyfacilitatethefollowingmanganese—leachingprocess．Keywords：zincelectrolysisanode；zincsu

6、lfideconcentrate；Gibbsfreeenergy；roasting锌阳极泥是生产电解锌过程中产生的富含有价金1试验原料属锰、铅、银的渣泥，其中铅主要以铅矾(PbSO)，锰以隐钾锰矿(K：一MnO。)，银以角银矿(AgC1)、氧化试验用锌阳极泥和硫化锌精矿均来自湖南省株洲银(AgO，)和一硝代八氧化七银(AgONO，)形式存市某大型冶炼厂，其化学成分分析结果见表1。在。国内外对锌阳极泥处理工艺，普遍采用硫酸还原浸出MnO工艺，含锰液或返回电解锌系统，或直接表1硫化锌精矿及锌阳极泥化学元

7、素分析(质量分数)／％生产硫酸锰、碳酸锰等锰产品，浸锰后的含铅银渣则原料MnZnPbFeSAg配入硫化铅精矿入炉冶炼，使渣中铅银得到综合利硫化锌精矿0．6345．65O．541．4730．40．225用¨。从锌阳极泥回收锰一直是锰资源回收的重要锌阳极泥46．080．915．190．184．650．13研究内容，其关键是选择合适的还原剂，使阳极泥中的高价锰被还原，以Mn进入溶液中。本文利用热力2热力学计算学理论和x射线衍射技术，研究锌阳极泥一硫化锌精矿低温氧化还原剂混合焙烧的理论可能性，为实现工根据热

8、力学第二定律，化学反应向吉布斯自由能业应用提供一定的理论依据，也为其他硫化物及锌阳AG为负的方向进行，AG越负，反应发生的可能性越极泥或软锰矿的处理提供借鉴和参考。大。锌阳极泥中的隐钾锰矿(K}Mn0)具有和①收稿日期：2014-06-03作者简介：包新军(1983-)，男，湖南风凰人，博士研究生，工程师，主要从事有色金属冶炼、新型能源电池材料方面研究。第6期包新军：锌阳极泥·硫化锌精矿焙烧过程热力学分析95软锰矿MnO相同的化学价(+4)及相似的物理化学℃过程中，在