高碱性脉石低品位氧化锌矿低浓度氨浸动力学研究.pdf

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1、第19卷第1期矿冶Vo1．】9．N0'12010年3月MINING＆METALLURGYMarch20l0文章编号：1005—7854(2010)0l一0036—04高碱性脉石低品位氧化锌矿低浓度氨浸动力学研究王念卫，王成彦，尹飞，陈永强(北京矿冶研究总院，北京100044)摘要：对高碱性脉石低品位氧化锌矿氨浸动力学进行了研究。结果表明，氧化锌矿氨浸遵循“未反应核缩减”模型，动力学方程遵从1—2a／3一(1一n)=kt，其表观活化能25．84kJ／tool，浸出过程属于固体膜层扩散控制。提高浸出液的浓度、温度，均可加速锌的浸

2、出速度，提高浸出率。关键词：低品位氧化锌矿；氨；浸出动力学中图分类号：TFSl3文献标识码：ASTUDY0NKINETICS0FL0WC0NCENTRATIONAMM0NIALEACHINGONL0W．GRADEZINC0XIDEOREWITHHIGHALKALITYGANGUESWANGNian—wei，WANGCheng—yan，YINFei，CHEN一qiang(BeijingGeneralResearchInstituteofMining&Metallurgy，Beqing100044，China)ABSTRACT：

3、Basedonlowgradezincoxideore，thekineticsoflowconcentrationammonialeachingisstud-ied．Theresultsshowsthattheammonialeachingofzincoxidefollowsanunreactedshrinkingcoremodel，whichconformstothekineticequation：1—2a／3一(1一a)=，theapparentactivationenergyoftheleachingreactioni

4、s25．84kJ／mol，andtheleachingprocessiscontrolledbydiffusionprocedures．Thustheleachingrateandrecoverycanbeimprovedbyincreasingtheconcentrationandtemperatureoflixiviant．KEYWORDS：lowgradezincoxide；ammonia；leachingkinetics近年来，我国锌金属的生产能力和产量增长幅化锌矿的浸出过程进行动力学研究，以期为氧化锌度较大，锌精矿

5、供应日益紧张，如何开发和利用好氧矿浸出工艺技术条件提供一定的依据。化锌矿资源显得愈发重要。我国西南地区蕴藏着丰1试验原料与实验方法富的氧化锌矿，这些氧化锌矿大都品位低，成分复杂，传统的酸法处理会导致酸耗的急剧增加，尤其是1．1试验原料高钙镁氧化锌矿。开发流程短、污染小、投资少的冶试验原料为云南某地氧化锌矿，其化学成分见炼新工艺已成为必然趋势。氧化锌矿低浓度氨浸一表1。矿石中锌主要以菱锌矿、水锌矿、硅锌矿、异直接电积工艺具有钙镁危害小、工艺流程短、经济环极矿等形态存在。保等优点，具有广阔的应用前景。本文对高钙镁氧1．2实验方法

6、收稿日期：2009—07—17基金项目：国家重点基础研究计划(课题编号2007CB613505)。作者简俞：王念卫，有色金属冶金，在读研究生。王念卫等：高碱性脉石低品位氧化锌矿低浓度氨浸动力学研究·37·浸出实验在lO00mL三口烧瓶中进行，中心口回归求得图2每条直线的斜率，即k，如表4，根据阿F为密封机械搅拌，旁边一口加料和取样，另外一口测伦尼乌斯方程：lg：1n一，以lgk对I／T作图，温，水浴器恒温。每次实验取40g矿样，600mL氨一』L』如图3，lgk与1／T之间呈线性关系(相关系数R=硫酸铵浸出液。将浸出液和氧化

7、锌矿加入三口烧瓶0．98)，所得直线斜率为一1．34999。根据阿仑尼乌中浸出，定时取样，过滤以后分析计算其浸出率。斯(Arrhenius)公式，求解反应的活化能：氧化锌矿在氨性浸出时只有锌溶出(铜、镍等E=一(一1349．99)×2．303×R=25840．8j／含量太少忽略不计)，导致在每个未反应的矿粒周mol，即25．84kJ／tool。(2)边形成一多孔的固体膜层，假设反应过程中粒子半扩散过程由于没有完全断裂和形成化学键的情径始终保持与反应开始前粒子的原始半径rn相等，况发生，故进行时需要较小的活化能，一般为8．37

8、半径为r的收缩核心继续反应，其速率由反应物通过产物层向未反应界面扩散的速率决定。对于球状～29．29kJ／mol，这个数值较小的活化能，通常可用来作为判断过程在扩散区进行的标志，这证明了颗粒有克兰克一金斯特林一布劳希特因简化数学模前面所述的浸出速率控制步骤。型：12Ⅱ一(11一)丁2：2M