NH-,3--(NH-,4-)-,2-SO-,4--H-,2-O體系浸出異極礦的研究.pdf

1、隨著鋅硫化礦資源的日趨緊缺，鋅氧化礦資源正逐步得到開發(fā)和利用。對高堿性脈石氧化鋅礦，采用氨-銨鹽-水體系浸出，是較為適宜的工藝，已開展了大量研究。 在氧化鋅礦中，鋅主要以紅鋅礦、菱鋅礦、水鋅礦、硅鋅礦、異極礦等礦物存在，在氨-銨鹽-水體系浸出條件下，氧化鋅、碳酸鋅類礦物較易浸出，這點已成共識。而對異極礦等硅酸鋅類礦物，研究尚十分缺乏，對其在浸出中的行為，目前還存在分歧，很多研究者往往將氧化鋅礦在氨-銨鹽-水體系下浸出率不高的原因

2、，歸于異極礦等硅酸鋅類礦物在該體系下不能浸出所致。因此，研究異極礦在氨-銨鹽-水體系下的浸出熱力學(xué)與實際浸出行為，具有重大學(xué)術(shù)與應(yīng)用價值。 本文以純異極礦為原料，開展了氨-硫酸銨-水體系浸出異極礦的研究。對Zn4Si2O7（OH）2·H2O-NH3-（NH4）2SO4-H2O體系進行了熱力學(xué)分析，繪制了異極礦鋅、硅的溶解平衡圖。當(dāng)總氨濃度為8.5mol/L時，pH為6.2～12.8范圍是Zn（NH3）42+的穩(wěn)定區(qū)，并在pH為9

3、.2時達到最大值。pH值小于9.6的范圍為游離硅酸H4SiO4（aq）的穩(wěn)定區(qū)域，pH在9.6和11.8之間平衡體系中硅主要以H3SiO4-離子形式存在，pH值大于11.8的范圍是H2SiO42-穩(wěn)定區(qū)域。隨著總氨濃度的增加，鋅的平衡濃度迅速增加；硅由于達到硅酸的飽和度而析出固體硅酸，其濃度在pH為9.6以下變化不明顯，pH進一步升高，各級加質(zhì)子硅酸根離子逐級轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SiO42-，這時溶液中總硅濃度增加。浸出劑[NH3]/[N]T為0

4、.5時鋅的平衡濃度達到最大值。 實驗考察了總氨濃度、反應(yīng)時間、氨/銨摩爾比、溫度和攪拌速度等因素對浸出率的影響。結(jié)果表明：在氨-硫酸銨-水體系中浸出異極礦時，總氨濃度對鋅浸出率影響最大，采用純氨或純硫酸銨體系時鋅的浸出率很低，這與熱力學(xué)計算結(jié)果吻合。在總氨濃度8.5mol/L，NH3/（NH4）2SO4摩爾比為2：1，液固比20，反應(yīng)溫度45℃，攪拌速率250 r/min，時間1h的浸出條件下，鋅浸出率可達93.84％。