提锌渣酸性氯化钙溶液浸铅工艺研究.pdf

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1、第5期矿产综合利用NO．52015年10月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesOet．2015提锌渣酸性氯化钙溶液浸铅工艺研究王乐。，牟文宁，刘少名，翟玉春(1．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110819；2．东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北秦皇岛066004)摘要：为了减少含铅提锌渣对环境的危害，实现有价资源铅的回收利用，本研究提出以提锌渣为原料，采用酸性氯化钙溶液浸出提铅的工艺路线。通过正交试验法设计了三因素四水平的正交试验，考察了反应温度、浸出时间、氯化钙溶液浓度和液固比四个影响因素对铅提取率的影响。通过极差分析，确定各影响

2、因素的影响程度：液固比>反应温度>氯化钙溶液浓度>反应时间，最佳反应条件为：反应温度80℃、反应时间45min、液固比7：1、氯化钙溶液浓度为400g／L，在此条件下，铅的浸出率可达93．80％，有效的实现了铅的高效浸出，减少了环境的负担。关键词：提锌渣；氯化钙；正交设计；铅浸出doi：10．3969／j．issn．1000—6532．2015．05．015中图分类号：TD989；'IT813文献标志码：A文章编号：1000—6532(2015)05—0062—04铅是国民生产和生活中必不可少的金属，其中提锌渣进行浸出，反应介质易得、价格低廉，可实现80％都应用在了铅蓄电池方面⋯。铅

3、主要来源于铅的高效提取，浸出渣主要含有二氧化硅和硫酸钙，硫化铅矿和氧化铅矿，此外提锌后的含铅渣也是一可用于制造水泥，无固体废弃物的排放，实现了资源种重要的铅资源。铅金属的传统冶炼，主要是火法的无害化处理。利用正交试验方法决定影响因素的冶金，冶炼过程其不仅能耗较高，且产生大量的固主次顺序，采用L(4。)正交矩阵n引，考察反应温体、液体和气体的废弃物，对生态和环境造成严重污度、浸出时间、氯化钙溶液浓度和液固比对铅提取率染已经引起了环境专家的关注【2]。的影响，并获得含铅提锌渣氯化钙溶液浸出的较佳近年来，随着铅需求的不断增长，含铅提锌渣的工艺条件。开发和利用得到了广泛的关注。全球已经有许多

4、不1试验原料与方法同的工艺技术用来处理提锌渣，以回收铅、锌、银等有价金属。其中，氯化浸出是最主要的回收方1．1试验原料法J。浸出试剂包括氯化钠l6、氯化镁和氯化云南某地的氧化锌矿，在实验室采用浓硫酸焙钙⋯、氯化铁¨纠等。氯化浸出是利用氯离子与矿烧后进行水浸，过滤后得到提锌渣，经干燥、破碎和渣中的铅结合生成可溶的氯化铅络合物，从而实现研磨后，作为原料。该提锌渣的化学成分分析见表铅元素的分离与提取⋯。该方法具有条件温和、浸1，XRD图谱分析结果见图1。由表1、图1可知，渣出剂可回收利用、环境污染小且铅提取率高特点，适中的硅和钙分别以二氧化硅和硫酸钙形式存在，之合铅含量较低的原料。前的处理

5、过程中有成矾反应发生，以黄钾铁矾相存本研究采用酸性氯化钙溶液作为浸出剂对含铅在。其中二氧化硅含量超过组成的一半，为收稿日期：2014—12—23基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51204036，No．51234009)；高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(N020110042120014)；国家重点基础研究发展计划项目(No．2014CB643405)作者简介：王乐(1985一)，男，博士在读，研究方向为资源综合利用。第5期王乐等：提锌渣酸性氯化钙溶液浸铅工艺研究·63·51．22％。钙溶液浓度为400g／L。按照较佳的条件进行验证试表1提锌渣化学组成／％验，铅的提取率

6、稳定在93．8％左右。Table1Chemicalcomponentsofzinc表2正交因素水平leachingresidueTable2FactorsandlevelsoforthogonalityPbOFe2O3SiO2SO3CaOA12O3K2OZnO其他2．836．1051．2224．581O．151．650．940．611．92表3正交试验结果与分析Table3ResultsandanalysisoforthogonaltestNo．ABCD提取率／％140302003：114．74240454005：174．54l02O3O4O5O6O7O8090340606007：1

7、61．162a／(。)460306007：181．67图1提锌渣XRD图谱560452003：12O．8lFig．1XRDpatternofthezincleachingresidue．66o604OO5：156．22780304OO5：188．42试验所用氯化钙和盐酸均为分析纯试剂，水为88O456007：189．5698O602oo3：157．48去离子水。平均150．14761．61053．50731．0101．2试验方法平均252．90061．63