机械活化对含锌矿物碱法浸出行为的影响

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碱法浸出以其低毒性、低腐蚀性、易分离、高选择性等优点在锌矿浸出中得到了广泛应用,但其中所含难于直接浸出的硅酸锌、硫化锌、锌铁尖晶石等物相制约着含锌矿物浸出率的进一步提高。因此,寻找一种有效的处理方式来促进不易浸出成分在碱性溶液中的浸出具有十分重要的意义。 机械活化是用于强化矿物浸出的重要手段之一。本文采用QM-1SP型行星式球磨机对株洲冶炼厂的低品位闪锌矿、云南兰坪的低品位氧化锌矿及异极矿进行机械球磨,系统地考察了活化时间、活化方式、活化球料比等因素对三者在氨水-氯化铵溶液中浸出行为影响的规律,探索了机械活化强化浸出含锌矿物的机制。 实验发现,延长活化时间、改变活化方式、增加活化球料比、增加浸出液氨水含量等均可有效促进矿物的浸出。对闪锌矿来说,添加氧化剂H2O2、KMnO4及(NH)4S2O8能显著提高浸出率,以添加KMnO4后边磨边浸的效果最佳,反应2h后其浸出率为68.9%。当温度为30℃、液固比为8:1、浸出液为c(NH4Cl)=3.0 mol/L,c(NH3·H2O)=1.5 mol/L时,干磨30 min的氧化锌矿浸出1.5 h的浸出率高达74.1%,说明部分不可直接浸出的物相也被浸出。异极矿的直接浸出曲线在2~3 h间存在一个严重制约浸出速率的反应停滞阶段,活化后其浸出曲线具有两个明显的的优点:一方面锌的浸出率提高,另一方面浸出反应的停滞阶段消失,浸出速度迅速提高,达到最高浸出率的时间缩短50%。 同时,通过SEM、PSD、TG-DSC、XRD、IR检测考察了活化前后各矿样的形貌特征、粒度分布、热行为、晶体结构等物化性质的变化,探索了机械活化强化矿物浸出的作用机制。球磨后,矿样表面有无定形态生成,颗粒尺寸细化,比表面积增大,热稳定性降低,晶格缺陷增多,此时颗粒处于高能的亚稳态,具有很高的反应活性,宏观上则表现为反应速度加快、锌的浸出率提高。
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