清潔法氧化分解輝鉬礦工藝研究

【摘要】： 鉬是一種重要的稀貴有色金屬,它廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)的許多關(guān)鍵領(lǐng)域,是合金鋼、低合金鋼、不銹鋼、工具鋼、鑄鐵、鑄鋼和有色合金的添加劑,可使各類合金鋼的強(qiáng)度、韌性、耐熱性、耐蝕性和可焊接性明顯增高。本文針對(duì)我國(guó)大多數(shù)鉬礦屬于共、伴生礦,且品位低、浮選困難等特點(diǎn),進(jìn)行清潔氧化法分解輝鉬礦工藝研究。主要研究?jī)?nèi)容包括反應(yīng)體系中鉬含量檢測(cè)方法的建立,間接電氧化法分解輝鉬礦工藝條件的優(yōu)化,氧氣氧化法分解輝鉬礦工藝條件的優(yōu)化等。 由于輝鉬礦中含有鐵等元素,采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行分析,靈敏度較低、誤差較大,且樣品的處理較為繁瑣。本文采用硫酸-硫脲分光光度法對(duì)反應(yīng)體系中的鉬含量進(jìn)行分析測(cè)定。該方法的回收率為97%～101%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.9%。 使用H型電化學(xué)反應(yīng)器,Nafion427陽(yáng)離子交換膜,PbO_2/Ti陽(yáng)極,鉛銻合金陰極,極間距3 cm,在陰極液硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的條件下,通過(guò)較詳細(xì)的單因素實(shí)驗(yàn)考察得到槽內(nèi)式間接電氧化法分解輝鉬礦的較佳工藝條件為:礦漿濃度40 g·L~(-1),Cr_2O_7~(2-)濃度0.05 mol·L~(-1),陽(yáng)極液硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%,電流密度750 A·m~(-2),溫度65℃,通電量為理論通電量的1.5倍。在較佳工藝條件下,鉬的平均浸出率為67.8%,平均表觀電流效率為51.7%。 在堿性條件下,以氧氣為氧化介質(zhì),氧化分解輝鉬礦的較佳工藝條件為:反應(yīng)壓力2.0 MPa,反應(yīng)溫度180℃,氫氧化鈉濃度55 g·L~(-1),攪拌轉(zhuǎn)速450 r·min~(-1),礦漿液固比4.5:1,反應(yīng)時(shí)間4 h。在最佳條件下,鉬的浸出率可以達(dá)到98%以上。 與間接電氧化方法相比,對(duì)于低品位輝鉬礦,氧氣氧化法具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)短、鉬浸出率高、無(wú)污染物排放等優(yōu)點(diǎn),是一條清潔、安全的鉬提取方法。 【關(guān)鍵詞】：輝鉬礦 鉬 氧氣氧化 電氧化 浸出率
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TD954
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 引言10-19
• 1.1 課題的選擇背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 濕法冶金工藝11-14
• 1.2.1.1 氧分解法11-12
• 1.2.1.2 次氯酸鈉氧化法12
• 1.2.1.3 生物氧化法12-13
• 1.2.1.4 間接電氧化法13-14
• 1.2.2 火法冶金工藝14-17
• 1.2.2.1 添加催化劑焙燒14-15
• 1.2.2.2 直接焙燒-氨浸出15-16
• 1.2.2.3 直接焙燒堿浸出16-17
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及意義17-19
• 2 反應(yīng)體系中鉬含量的分析19-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分19-21
• 2.1.1 儀器與試劑19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)原理19-20
• 2.1.3 溶液的配制20
• 2.1.4 濾液中鉬含量的分析20
• 2.1.5 濾渣中鉬含量的分析20-21
• 2.2 結(jié)果與討論21-24
• 2.2.1 測(cè)定波長(zhǎng)的選擇21
• 2.2.2 定量標(biāo)準(zhǔn)方程及方法的檢出限21-23
• 2.2.3 分光光度分析方法的回收率和準(zhǔn)確度23
• 2.2.4 分光光度法測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性23-24
• 2.3 小結(jié)24-26
• 3 槽內(nèi)式間接電氧化分解輝鉬礦工藝條件的優(yōu)化26-36
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原理26
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法26-29
• 3.2.1 原材料與儀器26-27
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置27-28
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法28-29
• 3.3 結(jié)果與討論29-35
• 3.3.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果29-30
• 3.3.1.1 離子膜及電極材料選擇29-30
• 3.3.1.2 極間距的選擇30
• 3.3.1.3 陰極液硫酸濃度的選擇30
• 3.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果30-34
• 3.3.2.1 電流密度對(duì)鉬浸出率的影響30-31
• 3.3.2.2 Cr_2O_7~(2-)濃度對(duì)鉬浸出率的影響31-32
• 3.3.2.3 陽(yáng)極液硫酸濃度對(duì)鉬浸出率的影響32
• 3.3.2.4 溫度對(duì)鉬浸出率的影響32-33
• 3.3.2.5 通電量對(duì)鉬浸出率的影響33
• 3.3.2.6 礦漿濃度對(duì)鉬浸出率的影響33-34
• 3.3.3 重復(fù)實(shí)驗(yàn)34-35
• 3.4 小結(jié)35-36
• 4 氧氣氧化法分解輝鉬礦工藝條件的優(yōu)化36-42
• 4.1 儀器與原材料36
• 4.2 實(shí)驗(yàn)原理及方法36-37
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理36-37
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法37
• 4.3 結(jié)果與討論37-41
• 4.3.1 礦漿液固比對(duì)鉬浸出的影響38
• 4.3.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)鉬浸出的影響38
• 4.3.3 反應(yīng)壓力對(duì)鉬浸出率的影響38-39
• 4.3.4 反應(yīng)溫度對(duì)鉬浸出的影響39
• 4.3.5 氫氧化鈉濃度對(duì)鉬浸出的影響39-40
• 4.3.6 攪拌轉(zhuǎn)速對(duì)鉬浸出的影響40
• 4.3.7 放大實(shí)驗(yàn)40-41
• 4.4 小結(jié)41-42
• 5 結(jié)論及下步工作打算42-44
• 參考文獻(xiàn)44-49
• 致謝49-50
• 附錄: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的主要學(xué)術(shù)論文50

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