DOC《微波处理低品位氧化铅锌矿》

1 Leaching results of different treatment methods 物料种类 锌浸出率/% 铁浸出率/% 原矿 64.2 9.8 马弗炉300 ℃焙烧1 h 71.7 18.2 马弗炉800 ℃焙烧1 h 73.5 22.1

800 W微波活化10 min 78.3 24.0 由于矿物成分复杂、组分间的相互交错伴生,原矿直接浸出时内部各种化合物与酸溶液的反应受到限制,所以原矿直接浸出时锌和铁的浸出率都较低;

矿物经过马弗炉焙烧后矿物中组分间的附着关系被打乱,使得锌的化合物能更有效地与酸溶液进行接触反应,所以锌的浸出率有了一定的提高,并随焙烧温度的升高而上升;

经过微波活化后的矿物锌和铁的浸出率都有了很大的提高,微波这种由内到外的加热方式,能量利用率比马弗炉高,所以用微波活化低品位铅锌矿有较好效果,且本身不产生污染气体,属于清洁能源. 2.3 微波活化时间对矿物中锌、铁浸出的影响 选择微波功率为800 W,对50 g粒度-0.08 mm的矿物进行不同时间的微波活化,然后按液固比8∶1在质量浓度为80 g/L的硫酸溶液中于室温下浸出72 h,结果如图3所示. 图3 微波处理时间对浸出率的影响 Fig.3 Effect of microwave processing time on leaching rate 图3表明,锌浸出率随微波处理时间的增加而增长,说明微波活化矿物以后对矿物中锌的浸出起到了积极作用.而铁浸出率的增长幅度要高于锌,它们之间的关系曲线如图4所示. 图4 不同微波处理时间铁浸出率与锌浸出率的关系 Fig.4 Relationship between leaching rate of iron and zinc under different microwave processing time 图4表明,随着铁浸出率的增加,锌浸出率也在增加,但增加的幅度逐渐减小.这是由于矿物中铁含量较高,经长时间的微波活化后,铁的化合物得到释放,更多的铁被浸出,所以微波活化时间对矿物中铁的浸出影响大于锌. 2.4 矿物微波活化功率对锌、铁浸出率的影响 选择不同的微波功率分别对50 g粒度-0.08 mm的矿物进行微波活化30 min,然后按液固比8∶1在质量浓度为80 g/L的硫酸溶液中于室温下浸出72 h,结果如图5所示. 图5 微波功率对浸出率的影响 Fig.5 Effect of microwave power on leaching rate 从图5可看出,较低的微波功率时锌和铁浸出率增加较少,微波功率越高,锌和铁的浸出率增加就越多,这是因为30 min内微波对矿物作用产生的能量随着微波功率的增大而增大,对矿物的活化作用更明显,锌、铁的浸出率也越高.对比锌和铁的浸出曲线(图6),锌浸出率增加的幅度没有铁的明显.说明增加微波功率对铁浸出率的影响大于对锌的影响. 图6 不同微波功率时铁浸出率与锌浸出率的关系 Fig.6 Relationship between leaching rate of iron and zinc under different microwave power

3 结论 1)本试验所用的低品位氧化铅锌矿对微波的吸收较好,适合微波活化. 2)矿物经微波活化后再浸出,锌和铁的浸出率都有了明显的增大,并且能源利用率得到提高. 3)随着微波时间的增加或微波功率的增大,锌和铁的浸出率都随之增大,而且微波直接活化对铁浸出率的影响要大于对锌的影响. 参考文献 [1] 李健,张利波,彭金辉,等. 响应曲面优化微波干燥铅渣的工艺研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2012(12):5-7. [2] 蔡卫权,李会泉,张懿. 微波技术在冶金中的应用[J]. 过程工程学报,2005,5(2):228-232. [3] 王一雍,金辉. 微波加热预处理一水硬铝石矿的工艺研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2010(2):27-30. [4] 梁佰战,陈肖虎,冯鹤,等. 高硫铝土矿微波脱硫溶出试验研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2011(3):23-26. [5] Aguilar J A,Gomez I. Microwaves Applied to Carbothermic Reduction of Iron Ore[J]. J Microwave Power Electromagn Energy,1997,32(2):67-73. [6] 王一雍,金辉,张延安. 微波预处理矿石溶出赤泥的比较研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2009(5):17-20. [7] 黄孟阳,彭金辉,黄铭,等. 微波加热还原钛精矿制取富钛料扩大试验[J]. 有色金属(冶炼部分),2007(6):31-34. [8] Harahsheh M,Kingman S W. Microwave assisted Leaching-A Review[J]. Hydrometallurgy,2004,73(3/4):189- 203. [9] 朱艳丽,彭金辉,张世敏,等. 微波干燥闪锌矿试验研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2005(5):21-24. [10] 丁伟安. 微波辐射加热在湿法冶金中的应用[J]. 有色金属(冶炼部分),1997(3):43-44. [11] 黄岩,梁杰,陈瑞飞. 外场技术在氧化锌矿浸出工艺中的应用[J]. 贵州大学学报:自然科学版,2005,28(2):40-42. [12] 黄岩,梁杰,刘利军,等. 耗散结构理论在微波还原焙烧中的应用[J]. 有色金属(冶炼部分),2011(12):1-4.