含油酸钠氧化锌浸出液体系的溶液化学研究.pdf

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1、第2期矿产综合利用No.22015年4月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesApr.2015含油酸钠氧化锌浸出液体系的溶液化学研究万丽,欧乐明(1.广州有色金属研究院,广东广州510651;2.中南大学资源Jjn-r与生物工程学院,湖南长沙410083)摘要:本文对含油酸钠杂质的氧化锌精矿浸出一电积体系进行了系统全面的溶液化学计算分析。溶液化学分析表明,在pH值为5.0~5.2区间内,zn浓度为0.7moL/L的纯硫酸锌溶液中锌全部以zn“形式存在;当加入微量油酸钠杂质后(油酸钠

2、初始浓度为2x10~moVL),在pH值为5.0—5.2区间内,油酸钠大部分以Zn(OL):(s)的形式存在,体系中残余油酸钠主要以OL一和HOL(aq)的形式存在,含量极少,仅为1.39×10moL/L。然而,随着电积过程的进行,锌在阴极不断沉积,zn含量逐渐降低,有机杂质在电积液中不断累积,且体系pH值逐渐下降,三个因素共同导致体系中残余(OL一)浓度的迅猛增加,从而影响了后续电积过程的电流效率和电积锌质量。由于油酸钠有机杂质在浸出液体系中的存在形式为Zn(OL)(s)、OL一和HOL(aq),因此需针对这几种存在形式研

3、究去除脂肪酸有机杂质的方法。关键词:浸出液;油酸钠;溶液化学doi:10.3969/jissn.1000—6532.2015.02.015中图分类号:TD952;TF111文献标志码:A文章编号:1000—6532(2015)02—0067—04目前,世界上75%以上的金属锌的生产工艺流表面的扩散速度,若此时所用的电流密度较大,晶核程为浸出一净化一电积⋯。对于品位较高的氧化锌附近电积液中的锌离子很快贫化,随即可能发生矿,可以采用直接浸出,其浸出液中的杂质对后续的“烧板”现象,从而严重影响生产。电积过程影响较小。然而,品位较低

4、的氧化锌矿必本文以含有油酸钠杂质的氧化锌浮选精矿模拟须先通过浮选富集到一定品位以后才能再进入浸出浸出液体系为研究对象,对该体系进行了系统、全面工序,从而实现其经济价值。低品位难选氧化锌矿的溶液化学计算和分析,为研究有效的除杂方法提多为高硅矿,其中锌矿物主要为菱锌矿、硅锌矿及异供了理论支撑,具有较大的实际意义。极矿,脉石矿物主要是方解石、菱镁矿、褐铁矿及二1研究方法氧化硅等J。在氧化锌的浮选工艺中,脂肪酸是常用捕收剂J,在浮选过程中捕收剂吸附在矿物表面1.1模拟浸出液的基本参数进入精矿,在后续浮选精矿的浸出过程中,用于浮选研究

5、发现,锌电积过程要求zn的最低含量为氧化锌的有机捕收剂随之进入浸出液中。45L(0.68mob"L),脂肪酸浓度为60mr/L(1.97根据吸附膜理论可知,有机物易于吸附在金属×10mo]/L)的硫酸锌溶液对电积过程有严重影表面并形成定向排列的吸附膜。当浸出液中存在的响。有机杂质时,有机杂质易吸附于阴极表面能较小的模拟浸出液以油酸钠、硫酸锌为原料,油酸钠为区域(服从表面自由能最小原则),如平整和凹陷部浸出液的有机杂质,浸出液呈中性。模拟浸出液的位。当有机物含量较高时,会使得大部分阴极表面配制是在zn浓度为0.7mol/L的硫

6、酸锌溶液中加都被有机物覆盖,从而增加了有机物在金属中的沉入2x10mol/L油酸钠。浸出初始pH值为3.0左积量,使电积锌变脆、发黑;另外,当有机物含量很高右,浸出终点pH值为5.0—5.2。时,易形成较厚的吸附膜,从而降低锌离子到达阴极收稿日期:2014—04—0l作者简介:万丽(1987一),女,硕士,主要从事复杂矿石选矿工艺研究。·68·矿产综合利用2015矩1.2研究方法根据式1~5可以作出zn水解后各组分的浓根据模拟浸出液的基本参数对浸出液体系进行度与pH值之间的关系图,即Cx-pH关系图,见图1。溶液化学计算,初

7、步分析了在整个浸出一电积过程C为液中某组分X的摩尔浓度。中各组分特别是油酸钠有机杂质的存在形态及存在由图1可知,当pH值介于5.0~5.2之间(及特点,为研究有效的除杂方法提供了理论支撑。本文所研究的模拟浸出液pH值)时,无水解反应发生,锌全部以zn形式存在。2溶液化学分析2.2浸出液体系中zn(OL)(S)以及(OL一)的2.I锌离子水解各组分的C.pH值关系logC一pH关系zn在水溶液中可以存在如下几种反应:当pH值介于5.0~5.2之间时,在硫酸锌溶液Zn+OH一--+Zn(OH)1og13I=5.0中锌全部以zn形

8、式存在,加入油酸钠后,zn与Zn+2OH一--~Zn(OH)2(aq)log132=11.1OL一(油酸根离子)反应生成Zn(OL)(S)(油酸锌沉Zn+3OH一-÷zn(OH)3一log133=13.6淀),通过溶液化学理论计算zn(0L)(S)以及残余Zn“+4OH一-+zn(OH)4

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