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从铜转炉烟灰中回收铜锌铅的研究

张琰

  铜冶金工业尤其是铜火法冶金工业资源消耗大,二次资源综合利用率较低,有相当大部分可利用资源变成污染物。铜转炉烟灰是铜冶金工业中排放量较大,至今没有充分利用的二次资源。从铜转炉烟灰中回收铜、锌、铅等有价元素,进行资源综合利用,具有重要的理论意义和现实意义。 本文通过对北方某铜业公司铜转炉烟灰的深入研究,提出铜转炉烟灰综合利用的新工艺,将萃取工艺应用于铜转炉烟灰的综合利用。铜转炉烟灰经过硫酸浸出后,90%以上的铜和锌均进入酸浸液,大部分铅以硫酸铅的形式进入酸浸渣。对铜转炉烟灰酸浸渣进行沉淀转化—硝酸溶解—硫酸沉铅等工艺流程,制得硫酸铅,其纯度达到工业一级品要求。铜转炉烟灰酸浸液经过铁粉置换得到了纯度较高的海绵铜,可直接返回冰铜吹炼系统;铜转炉烟灰酸浸提铜液经氧化、中和、水解除铁后,用P204对除铁净化液进行三级错流萃取,有机相经过一级反萃后制得了满足电积锌需要的硫酸锌溶液。 本文主要的研究内容及实验结果有: 1.从动力学和热力学的角度对温度、原液中的硫酸浓度、浸出时间、液固比等影响因素进行分析和探讨,找到铜转炉烟灰硫酸浸出的最佳工艺条件。 2.通过对铜转炉烟灰中铜的回收实验研究,选择铁粉置换工艺对铜转炉烟灰酸浸液进行处理,制得海绵铜可以直接返回转炉系统,分析和讨论了影响铜置换率的因素如铁粉过量系数、反应温度、反应时间、溶液初始pH。 3.对铜转炉烟灰浸出液铜提取后溶液成分研究,采用二氧化锰做氧化剂,促使溶液中的Fe~(2+)转化为Fe~(3+),找到了适宜的中和剂用以降低酸度、调整pH值促进水解反应进行;对影响除铁率的因素如二氧化锰加入量、溶液初始pH值、反应温度、反应时间等进行分析和探讨。 4.用P204对铜转炉烟灰酸浸净化液进行三级错流萃取,对萃取过程中影响萃取率的因素,诸如萃取时间、P_20_4体积浓度、溶液初始pH值、相比(O/A)等进行分析和探讨。 5.利用铜转炉烟灰酸浸渣湿法生产出硫酸铅,找到湿法提取铅的生产工艺流程及其条件;从动力学和热力学的角度对影响铜转炉烟灰酸浸渣碳酸化的因素如Na_2CO_3过量系数、反应温度、反应时间、液固比等进行了分析和探讨,找到了铜转炉烟灰酸浸渣碳酸化的最佳工艺条件。……   
[关键词]:铜转炉烟灰;酸浸;置换;除铁;P_20_4萃取;碳酸化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:兰州理工大学2011年
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