發(fā)布時間：2020-10-21 21:03

　　 在濕法煉鋅過℃程中,一部分的鎂會隨著浸出液等進(jìn)入濕法煉鋅系統(tǒng)中,鎂濃度太高會影響工業(yè)的正常生產(chǎn),需定期處理溶液中鎂,使其濃度降低。在濕法煉鋅過程脫除鎂的方法中,只有氟化物除鎂法成本低、高效,產(chǎn)生的副產(chǎn)品對環(huán)境沒有危害,本文在氟化物除鎂的基礎(chǔ)上,通過對氟化鎂在硫酸鋅體系中的溶解行為的研究,提出了一種處理濕法煉鋅除鎂的新工藝,完善了氟化物除鎂這一技術(shù)。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)參照工業(yè)上濕法煉鋅工藝的各項(xiàng)條件,主要探究了溶解時間、溶解溫度、鋅離子濃度、鎂離子濃度和錳離子濃度、pH等五個方面對氟化鎂的溶解性能的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)溶解時間為1h,溶解溫度為90,溶劑為硫酸鋅溶液時,鋅離子濃度為130g/L,氟化鎂的溶解度為680.22mg/L,而當(dāng)溶劑為硫酸鋅和硫酸鎂的混合溶液時,鋅離子濃度為130g/L,鎂離子濃度為20g/L,氟化鎂的溶解度為695.99mg/L,溶劑為硫酸鋅和硫酸錳的混合溶液時,鋅離子濃度為130g/L,錳離子濃度為20g/L,氟化鎂的溶解度為862.78mg/L;但在相同的鋅離子濃度、溶解溫度以及溶解時間的條件下,氟化鎂的溶解度隨溶液的pH的升高而降低。鋅、鎂、錳等離子以及pH、溫度等都會對氟化鎂的溶解產(chǎn)生很大的影響,且錳離子對氟化鎂的促溶作用大于鎂離子;(2)在氟化鎂渣的處理試驗(yàn)中,以硝酸鈣溶液為轉(zhuǎn)化劑,轉(zhuǎn)化溫度為70℃,轉(zhuǎn)化時間為1小時,鈣鎂離子質(zhì)量之比大于5,硝酸鈣溶液的初始pH在7～8之間,氟化鎂的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%以上;提高硝酸鈣溶液中鈣離子的濃度對氟化鎂轉(zhuǎn)化并沒有不良影響,使其為高轉(zhuǎn)化能力的工業(yè)應(yīng)用提供了良好基礎(chǔ),為了使氟化鎂能夠完全轉(zhuǎn)化成氟化鈣,應(yīng)該嚴(yán)格控制氟化鎂渣中或夾帶一些雜質(zhì)含量如鐵、銅等;沉淀法除鎂能將反應(yīng)后液中的Mg2+形成沉淀析出,將溶液重新變?yōu)橄跛徕}溶液,使硝酸鈣溶液循環(huán)利用,形成氟化鈣渣可以用來制氫氟酸,使氟得以循環(huán)利用。氟化鎂轉(zhuǎn)化為氟化鈣,使得氟得以循環(huán)利用,降低了投資成本,進(jìn)一步彌補(bǔ)了氟化物除鎂的生產(chǎn)成本,為企業(yè)創(chuàng)造更多地利益。并且上述試驗(yàn)結(jié)果為此成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化提供了技術(shù)上的支撐。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TF813
【部分圖文】：

使得冷凝得到的粗鋅必須再經(jīng)過精煉。火法煉鋅的精煉方法是利用鋅和雜??質(zhì)金屬的沸點(diǎn)不同，采用蒸餾的方法來提純的，稱為鋅精餾。將鋅澆鑄成鋅錠，??其純度在９９．９９％以上的精鋅�；鸱�煉鋅的一般原則工藝流程如圖１．１所示。??２??

圖１．２濕法煉鋅工藝流程圖??濕法煉鋅的工藝流程一般分為焙燒、浸出、凈化、電積、熔鑄五個階段，其??工藝的流程圖如圖１．２所示。但有些原料不需焙燒，可直接進(jìn)行浸出。浸出就是??各種煉鋅的原料和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，原料中的氧化物或硫化物被硫酸溶解，生成??硫酸鋅進(jìn)入到浸出液中，經(jīng)液固分后離排出不溶殘渣，很多溶于硫酸的雜質(zhì)一并??進(jìn)入到硫酸鋅溶液中，再經(jīng)過凈化、電積，生成鋅錠。根據(jù)浸出的方式不同，將??濕法煉鋅分為常規(guī)浸出法、熱酸浸出法、氧壓浸出法［１５］。??１．２．２．１常規(guī)浸出法??常規(guī)浸出法經(jīng)過兩段浸出，即中性浸出和酸浸，但還不足以使鐵酸鋅中的鋅??溶解，浸出渣中仍然存有２０％上下的鋅，得到的渣需要再通過回轉(zhuǎn)窯煙化法制取??浸出渣中的鋅，得到粗氧化鋅粉還需要進(jìn)行重新浸出。由于常規(guī)法有流程較復(fù)雜，??鋅的回收率和生產(chǎn)效率低，回轉(zhuǎn)窯煙化法需要大量的燃料、高效的還原劑和昂貴??的耐火材料等缺點(diǎn)

第二章原理分析及試驗(yàn)方案??在水溶液中存在表２．２中的化學(xué)反應(yīng)，在平衡方程式的基礎(chǔ)上繪制出電位－ｐＨ??圖，如圖２．２所示，從圖２．２可知，溶液的ｐＨ在４以下，氟化鎂可溶解為Ｍｇ２＋、??Ｆ＿，當(dāng)溶液的ｐＨ在４？１２之間，為氟化鎂的穩(wěn)定區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)改變?nèi)芤旱??ｐＨ，氟化鎂的溶解不會有太大變化。??２．２氟化鎂的轉(zhuǎn)化機(jī)理??在水和酸中，溶度積大的難溶電解質(zhì)可轉(zhuǎn)化成某一溶度積較小的難溶電解質(zhì)，??即為沉淀轉(zhuǎn)化。兩種電解質(zhì)的溶度積大小差的越多，轉(zhuǎn)化反應(yīng)越容易進(jìn)行且轉(zhuǎn)化??的比較完整［７＜）］。??沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)現(xiàn)的理論條件為溶度積大的向溶度積小的轉(zhuǎn)化。由表２．１可知，??氟化鈣和氟化鎂在水溶液中均具有動態(tài)的沉淀－溶解平衡，反應(yīng)式如下：??ＭｇＦ２?（ｓ）?＾Ｍｇ２＋（ａｑ）＋２Ｆ＇（ａｑ）?Ｋｓｐ＝６．５ｘｌ〇＿９?式（２．１３）??ＣａＦ２?（ｓ）?＃Ｃａ２＋（ａｑ）＋２ｒ（ａｑ）?Ｋｓｐ＝１．５ｘｌ〇－１０?式（２＿１４）??式?２．１３－式?２．１４?得：??Ｃａ２＋（ａｑ）＋ＭｇＦ２?（ｓ）?＝?ＣａＦ２?（ｓ）?＋Ｍｇ２＋（ａｑ）?式（２．１５）??Ｋ＝Ｃ［Ｍｇ２＋］／?Ｃ［Ｃａ２＋］??＝Ｋｓｐ?［ＭｇＦ２］／?Ｋｓｐ?［ＣａＦ２］??＝６．５ｘｌ〇－９／ｌ．５ｘｉ〇－１０??＝?４３．３?式（２．１６）??即：Ｃ［Ｍｇ２＋］／Ｃ［Ｃａ２＋］＝４３．３?式（２．１７）??Ｃ［Ｃａ２＋］＝０．０２３?Ｃ［Ｍｇ２＋］?式（２．１８）??氟化鎂和氟化鈣都是氟化物，屬于同一類型的難溶電解質(zhì)，氟化鎂的溶度積大于??氟化鈣的溶度積。當(dāng)向硝酸鈣溶液中添加氟化鎂時
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2850594