亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        堿性甘氨酸溶液浸出某低品位銅礦石中的銅試驗研究

        2022-10-19 12:35:38李啟文談定生邵慶陽王俊杰張利凡謝昀映鄒秀晶
        濕法冶金 2022年5期
        關(guān)鍵詞:體系影響質(zhì)量

        李啟文,談定生,2,陳 哲,邵慶陽,王俊杰,張利凡,謝昀映,鄒秀晶,2

        (1.上海大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200444;2. 上海大學(xué) 省部共建高品質(zhì)特殊鋼冶金與制備國家重點實驗室,上海 200444;3.洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)鎢業(yè)有限公司,河南欒川 471500)

        從銅礦石中提取銅有火法和濕法?;鸱ㄊ倾~冶煉的主要方式,目前世界上80%的原生銅由火法生產(chǎn)[1];但火法的原料通常為銅的硫化礦且要求銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%以上,冶煉過程能耗高、有害氣體排放量大[2-4]。而濕法具有成本低、能耗小、污染少、適宜處理低品位和難選復(fù)合礦石的特點,目前已得到廣泛重視[5-6]。

        濕法煉銅第一步是將銅從礦石中轉(zhuǎn)入溶液。常用浸出劑有鹽酸、硝酸和硫酸等無機(jī)酸[7-8],氨-銨鹽[9-10]和微生物[11-12]等。用無機(jī)酸浸出,選擇性稍差,且對環(huán)境有一定影響;氨的揮發(fā)性較大;生物浸出對環(huán)境要求較高且周期較長[13]。為此,近年來對用有機(jī)酸浸出銅有更多的嘗試[14-15]。

        甘氨酸作為有機(jī)酸對環(huán)境友好。試驗研究了用甘氨酸從安徽銅陵某低品位銅礦石中浸出銅,以期探索一種綠色經(jīng)濟(jì)方式,實現(xiàn)低品位銅礦石的有效回收。

        1 試驗部分

        1.1 試驗原料

        銅礦石:取自安徽銅陵某銅礦山,主要成分和銅物相分析結(jié)果分別見表1、2。

        表1 銅礦石的主要成分 %

        表2 銅礦石中銅物相分析結(jié)果

        礦石中,銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.15%,脈石成分主要有Fe、Si、Ca、Mg、Al等,其中鐵含量最高;原生硫化銅占93.04%,是銅的主要存在形式,次生硫化銅、氧化銅及可溶性銅較少。

        1.2 試驗儀器與試劑

        主要儀器:85-2A型數(shù)顯恒溫磁力攪拌器(常州澳華儀器有限公司),雷磁pHS-3C型pH計(上海精密科學(xué)儀器有限公司),循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司),722型可見分光光度計(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

        主要試劑:甘氨酸、硫酸、氫氧化鈉,均為分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

        1.3 試驗原理與方法

        甘氨酸是結(jié)構(gòu)最簡單的氨基酸,是一種對人體和環(huán)境無毒無害、易溶于水且難揮發(fā)的一元有機(jī)酸,結(jié)構(gòu)式為H2N—CH2—COOH。在不同pH水溶液中,甘氨酸呈現(xiàn)不同的存在形式:當(dāng)pH<2.35時,主要為+H3NCH2COOH陽離子;2.359.78時,主要為陰離子NH2CH2COO-[16]。NH2CH2COO-與Cu2+、Cu+都能形成配合物,反應(yīng)式為[17]:

        lgK=8.6;

        (1)

        lgK=15.6;

        (2)

        lgK=10.1。

        (3)

        根據(jù)配合物穩(wěn)定常數(shù),當(dāng)NH2CH2COO-濃度足夠大時,Cu2+趨向于生成穩(wěn)定常數(shù)更大的Cu(NH2CH2COO)2。

        在堿性條件下,甘氨酸浸出原生硫化銅(黃銅礦)的反應(yīng)為[18]:

        (4)

        可以看出,銅的浸出與甘氨酸濃度、溶液堿度及溶解氧濃度有關(guān)。

        浸出方法:銅礦石磨細(xì)后過150目篩,然后在105 ℃下烘干。準(zhǔn)確稱取10 g冷卻礦石粉加入到250 mL錐形瓶中。浸出劑加熱至一定溫度后倒入錐形瓶,水浴恒溫,攪拌至設(shè)定時間,之后立即對漿液進(jìn)行固液分離。浸出液和浸出渣分別用雙環(huán)己酮草酰二腙和鄰二氮雜菲分光光度法測定其中銅和鐵含量,并計算浸出率。

        2 試驗結(jié)果與討論

        銅礦石中,鐵是常見雜質(zhì),易隨銅一起進(jìn)入浸出液。浸出銅過程中需抑制鐵的浸出以促使后續(xù)銅回收過程順利進(jìn)行。

        2.1 甘氨酸濃度對浸出的影響

        在浸出時間180 min、溫度50 ℃、體系初始pH=11.0、攪拌速度450 r/min、液固體積質(zhì)量比10/1條件下,甘氨酸濃度對銅、鐵浸出率的影響試驗結(jié)果如圖1所示。

        圖1 甘氨酸濃度對銅、鐵浸出率的影響

        由圖1看出:隨甘氨酸濃度增大,銅浸出率升高;甘氨酸濃度為0.11 mol/L時,銅浸出率為77.78%,之后繼續(xù)增大甘氨酸濃度,銅浸出率變化不大;鐵浸出率受甘氨酸濃度影響較小,穩(wěn)定在0.3%以下。堿性條件下,甘氨酸根作為配體可與銅發(fā)生配位反應(yīng)而很難與鐵發(fā)生反應(yīng),因而對銅有良好的浸出選擇性,可實現(xiàn)銅、鐵分離。綜合考慮,確定甘氨酸濃度以0.11 mol/L為宜。

        2.2 浸出時間對浸出的影響

        在甘氨酸濃度0.11 mol/L、溫度50℃、體系初始pH=11.0、攪拌速度450 r/min、液固體積質(zhì)量比10/1條件下,浸出時間對銅、鐵浸出率的影響試驗結(jié)果如圖2所示。

        圖2 浸出時間對銅、鐵浸出率的影響

        由圖2看出:隨浸出時間延長,銅浸出率升高;浸出150 min時達(dá)77.04%,之后再繼續(xù)浸出,銅浸出率變化不大;鐵浸出率在浸出180 min前一直很低,不超過0.5%。綜合考慮,確定浸出時間以150 min為宜。

        2.3 溫度對浸出的影響

        在甘氨酸濃度0.11 mol/L、浸出時間150 min、體系初始pH=11.0、攪拌速度450 r/min、液固體積質(zhì)量比10/1條件下,溫度對銅、鐵浸出率的影響試驗結(jié)果如圖3所示。

        圖3 溫度對銅、鐵浸出率的影響

        由圖3看出:溫度在30~70 ℃范圍內(nèi),鐵浸出率均在0.5%以下。低于60 ℃時,銅浸出率隨溫度升高而升高,高于60 ℃后,銅浸出率有所下降。溫度升高有利于NH2CH2COO-生成,對浸出反應(yīng)式(4)有促進(jìn)作用,使銅浸出率升高[19]。在不同溫度下,可溶性配合物甘氨酸銅的穩(wěn)定區(qū)域隨溫度升高而縮??;在堿性介質(zhì)中,溫度升高易使可溶性甘氨酸銅轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄匝趸~[20]。溫度升高還會降低浸出液中溶解氧濃度,不利于浸出反應(yīng)式(4)進(jìn)行。綜合考慮,確定浸出溫度以60 ℃ 為宜。

        2.4 體系初始pH對浸出的影響

        在酸性介質(zhì)中,有氧存在條件下,浸出反應(yīng)為[21]:

        (5)

        在甘氨酸濃度0.11 mol/L、浸出時間150 min、溫度60 ℃、攪拌速度450 r/min、液固體積質(zhì)量比10/1條件下,體系初始pH對銅、鐵浸出率的影響試驗結(jié)果如圖4所示??梢钥闯?,體系初始pH對鐵浸出率影響很大:隨pH升高,鐵浸出率下降;pH≥5.0后,鐵浸出率均低于0.5%。而銅的浸出反應(yīng)在酸性和堿性條件下(根據(jù)反應(yīng)式(4))都可以發(fā)生,只是浸出機(jī)制不同:銅浸出率在酸性條件下隨pH升高而下降,在堿性條件下隨pH升高而升高,pH為12.0時達(dá)89.72%。為抑制鐵的浸出,應(yīng)選擇在堿性條件下浸出銅;同時,為防止堿性太強(qiáng)使甘氨酸銅轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸~[20],確定體系初始pH以11.0為宜。

        圖4 體系初始pH對銅、鐵浸出率的影響

        2.5 攪拌速度對浸出的影響

        在甘氨酸濃度0.11 mol/L、浸出時間150 min、溫度60 ℃、體系初始pH=11.0、液固體積質(zhì)量比10/1條件下,攪拌速度對銅、鐵浸出率的影響試驗結(jié)果如圖5所示。

        圖5 攪拌速度對銅、鐵浸出率的影響

        由圖5看出:攪拌速度對鐵浸出率影響較小,而對銅浸出率影響較大,隨攪拌速度增大至450 r/min, 銅浸出率達(dá)最大,為88.95%。原因之一,浸出固體產(chǎn)物FeOOH附著在礦石顆粒表面,阻礙浸出劑離子NH2CH2COO-進(jìn)入顆粒內(nèi)部,增大攪拌速度可促使FeOOH從顆粒表面脫落;原因之二,攪拌速度增大可以加快體系中離子擴(kuò)散速度;原因之三,攪拌速度增大可提高溶液中氧氣溶解量[18]。這3種作用均有利于銅的浸出。但攪拌速度過大,會使少部分礦石顆粒黏附在反應(yīng)器內(nèi)壁,減少與浸出劑接觸概率[22],影響銅浸出率。綜合考慮,確定攪拌速度以450 r/min為宜。

        2.6 液固體積質(zhì)量比對浸出的影響

        在甘氨酸濃度0.11 mol/L、浸出時間150 min、 溫度60 ℃、體系初始pH=11.0、攪拌速度450 r/min條件下,液固體積質(zhì)量比對銅、鐵浸出率的影響試驗結(jié)果如圖6所示。

        圖6 液固體積質(zhì)量比對銅、鐵浸出率的影響

        由圖6看出:銅浸出率隨液固體積質(zhì)量比增大而升高,液固體積質(zhì)量比達(dá)10/1后,銅浸出率增幅變緩;液固體積質(zhì)量比18/1時,銅浸出率達(dá)93.34%。液固體積質(zhì)量比會影響體系黏度:液固體積質(zhì)量比越小,固相相對較多,體系黏度越大,對離子擴(kuò)散及氧的溶解都不利[17,23];另外,在甘氨酸濃度一定時,隨液固體積質(zhì)量比升高,體系中甘氨酸的量增加,這有利于浸出反應(yīng)進(jìn)行。由反應(yīng)式(4)可知,銅的浸出會消耗OH-,導(dǎo)致溶液pH下降。在體系初始pH一定條件下,液固體積質(zhì)量比越小,pH下降越明顯。試驗中發(fā)現(xiàn),液固體積質(zhì)量比為2/1時,浸出一定時間后浸出液pH降至2.4,此條件有利于鐵的浸出;而液固體積質(zhì)量比大于6/1后,浸出一定時間后浸出液pH均大于5.0,鐵難以浸出。綜合考慮,確定適宜的液固體積質(zhì)量比為18/1。

        2.7 優(yōu)化條件下的驗證試驗

        根據(jù)單因素試驗確定的優(yōu)化條件為:甘氨酸濃度0.11 mol/L、溫度60 ℃、液固體積質(zhì)量比18/1、攪拌速度450 r/min、體系初始pH=11.0、浸出時間150 min,對10 g礦石進(jìn)行3組浸出試驗,結(jié)果見表3??梢钥闯?,銅浸出效果較好,鐵基本不被浸出。

        表3 優(yōu)化條件下的浸出試驗結(jié)果

        3 結(jié)論

        在常壓、堿性條件下,用甘氨酸從銅陵某銅礦石中浸出銅,銅浸出率可達(dá)93%以上,而鐵被抑制基本不被浸出,銅與鐵得到很好分離。甘氨酸無毒無污染,對環(huán)境友好。此法可為低品位、鐵含量高的銅礦石資源的有效利用提供參考。

        猜你喜歡
        體系影響質(zhì)量
        是什么影響了滑動摩擦力的大小
        “質(zhì)量”知識鞏固
        哪些顧慮影響擔(dān)當(dāng)?
        構(gòu)建體系,舉一反三
        質(zhì)量守恒定律考什么
        做夢導(dǎo)致睡眠質(zhì)量差嗎
        擴(kuò)鏈劑聯(lián)用對PETG擴(kuò)鏈反應(yīng)與流變性能的影響
        中國塑料(2016年3期)2016-06-15 20:30:00
        質(zhì)量投訴超六成
        汽車觀察(2016年3期)2016-02-28 13:16:26
        “曲線運動”知識體系和方法指導(dǎo)
        “三位一體”德育教育體系評說
        中國火炬(2010年7期)2010-07-25 10:26:09
        三级日本午夜在线观看| 人妻少妇不满足中文字幕| 亚洲女同一区二区三区| 男女无遮挡高清性视频| 在线精品亚洲一区二区动态图| 亚洲第一页综合图片自拍| 色哟哟网站在线观看| 日韩我不卡| 极品少妇被后入内射视| 白白色日韩免费在线观看| 亚洲免费观看视频| 欧美精品一区二区蜜臀亚洲| 欧美老妇与zozoz0交| 亚洲av成人一区二区三区网址 | 久久人妻中文字幕精品一区二区 | 中文亚洲成a人片在线观看| 亚洲精品理论电影在线观看| 中国精品久久久久国产| 日本国产一区二区三区在线观看| 97中文字幕一区二区| 亚洲毛片在线免费视频| 无码h黄肉3d动漫在线观看| 欧美老熟妇喷水| 全免费a级毛片免费看视频| 永久免费的拍拍拍网站| 国产精品久久一区二区蜜桃| 国产亚洲91精品色在线| 少妇被又大又粗又爽毛片久久黑人| 韩国无码av片在线观看网站 | 精品亚洲国产成人av| 伊人婷婷在线| 日本熟妇hd8ex视频| 亚洲中文字幕一区av| 黄色av亚洲在线观看| 日韩精品无码中文字幕电影| 亚洲小说图区综合在线| 黑人巨大亚洲一区二区久| 亚洲av男人的天堂在线| 99久久婷婷国产综合亚洲| 人妻无码aⅴ不卡中文字幕| 中文无码日韩欧免费视频|