氧化鋅礦堿浸出工藝基礎理論研究.pdf

1、隨著我國鋅的需求量的增大以及硫化鋅礦資源的日趨緊缺,氧化鋅礦資源正逐步得到開發(fā)和利用。本文針對堿浸氧化鋅礦的新工藝,對其做了部分的基礎理論研究。具體內容如下:
　　 (一)研究了ZnO在不同Na2O濃度下的溶解平衡時間,繪制25℃、50℃、75℃和100℃四個溫度下Na2O-ZnO-H2O體系的平衡相圖,發(fā)現(xiàn)Na2O-ZnO-H2O體系平衡相圖包括上升曲線段(左支)、最大溶解度點和下降曲線段(右支);曲線左支平衡固相是ZnO,右

2、支平衡固相是NaZn(OH)3;Na2O-ZnO-H2O體系在25℃、50℃、75℃和100℃低堿濃度下(Na2O％＜29％)的氧化鋅溶解曲線相差不大,對左支體系進行稀釋可以達到分離氧化鋅的目的。但在較高堿濃度(Na2O％＞29％)時,氧化鋅的溶解度隨溫度有較大的區(qū)別,可通過降溫來實現(xiàn)NaZn(OH)3的提取分離。
　　 (二)研究發(fā)現(xiàn)100℃Na2O-ZnO-H2O體系在高堿濃度(Na2O％＞29％)下降溫過程中析出針狀NaZ

3、n(OH)3晶體;同一體系隨著降溫速度增加,其析晶速率增大,達到平衡需要的時間越短;降溫速度越大,降到同一溫度時析晶率越低;同一體系,不同降溫速度達到最終溫度足夠長時間析晶率相等;通過四種降溫速度作了非等溫結晶實驗,并用動力學結晶模型對其進行表征,得到三種動力學方程的參數(shù),發(fā)現(xiàn)Avrami和R-t關系法適合描述非等溫結晶動力學,Ozawa方程也可以得出比較好的線性關系,但不適用于描述Na2O-ZnO-H2O體系的非等溫結晶動力學。

4、>　　 (三)對Na2O-ZnO-H2O平衡體系(Na2O濃度小于29％)用水進行稀釋,析出棒狀的ZnO晶體;稀釋倍數(shù)增大時,ZnO晶體變細,ZnO的析出率增大,而且隨著稀釋倍數(shù)的增大,析出率增大的幅度減少;稀釋溫度越高,ZnO晶體越粗,析出速度越大。
　　 (四)研究了Na2O-ZnO-H2O體系中分別添加SiO2和CaO后對體系平衡的影響,發(fā)現(xiàn)Na2O-ZnO-SiO2-H2O體系的ZnO的最大溶解度點隨著n(Na2O)/

5、n(SiO2)的增大朝更高的Na2O濃度和ZnO濃度移動,隨著n(Na2O)/n(SiO2)值的增大,對應的平衡相圖右支的下降幅度增大;往Na2O-ZnO-H2O體系中加入Ca(OH)2后,氧化鋅在Na2O濃度小于15％的氫氧化鈉溶液中的溶解度降低,且這種差值隨著溫度的升高而縮小;CaO比Ca(OH)2對飽和鋅酸鈉溶液中ZnO溶解度影響更大。
　　 (五)研究發(fā)現(xiàn)添加CaO脫除Na2O-ZnO-SiO2-H2O體系中SiO2的效