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离子强化黄铜矿浸出机理研究开题报告

 2020-05-02 17:08:43  

1. 研究目的与意义(文献综述)

黄铜矿是重要的铜矿资源,约占世界铜矿资源的70%,也是开采最多的铜矿物。从黄铜矿中提炼铜的传统方法是火法冶炼,其具有生产效率高、铜回收率高等优点,但生产过程中产生大量 so2 烟气严重污染环境[1]。同时随着矿产资源的不断开发,以及火法冶金带来的空气污染,这种炼铜方式面临着铜矿的贫、细、杂和环保等方面的严峻挑战[2-4]。相对而言,湿法炼铜技术具有成本低、规模大、资源利用程度高、产品质量好、建设周期短、环境污染小等优点[5]。更重要的是,湿法炼铜可以非常有效地处理低品位黄铜矿[6]。因此,湿法冶金以其更好地处理复杂矿石和不排放so2等优势被给予了更多的关注[7]。在湿法浸出黄铜矿时,可以有效解决其晶格能高、结构稳定问题[8]。但是,黄铜矿在浸出的过程中会产生一层致密的钝化层,这层钝化层严重阻碍了黄铜矿表面物质的扩散以及反应的进行,使得黄铜矿的浸出效率低[9-11]。因此,如何解决这些问题,对于提高黄铜矿的浸出速率以及提高铜的回收率有着至关重要的影响。

经过多年研究,目前黄铜矿的主要浸出方式有铜矿的湿法浸出方法有酸浸出、硫酸高铁浸出、氯化物浸出、氨浸、生物浸出、软锰矿浸出、臭氧浸出、过氧化氢浸出、酸性重铬酸盐浸出以及还原浸出等,并得到了不同的工艺条件和动力学结果[12]。但是能用于工业化的方法少之又少。因此,寻求一种绿色、简单、有效的方法是提高矿物中有价金属回收效率的关键[13]。目前经研究表明,溶液中某些离子能抑制黄铜矿表面钝化层的产生。

上世纪有学者就研究用fe2(so4)3、mn02,feci3、cucl2等浸出黄铜矿时ag 的作用。ag 在酸性fe2(so4)3及mn02溶液中可使反应速率常数提高200倍[14]。同时发现银离子的存在改善了浸出动力学,分析浸出残渣发现含有黄钾铁矶,它在反应物上生成一层保护层,溶液中银的存在改变了保护层的性质结果,使黄铜矿的溶解显著改善,在银离子存在和不存在时铜的溶解分别显示出化学控制和扩散控制[15]。范伟祥、金作美和barriga mateos 等人,这些国内外学者都得到相同的结果:浸出过程中加入的微量ag 和黄铜矿反应生成 ag2s[16]。所以,我们能肯定在黄铜矿浸出时ag 起催化作用。

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2. 研究的基本内容与方案

本研究以黄铜矿为原料,研究不同离子、银离子浓度以及浸出过程中不同温度、ph、浸出时间对浸出效果的影响,揭示黄铜矿离子活化机理以及活化浸出动力学及机理。

研究内容:

(1)黄铜矿固体样品的表征

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3. 研究计划与安排

第01-02周了解国内外离子活化浸出现状

第03-04周 通过查阅资料了解黄铜矿浸出面临的困难以及当前主要浸出方法,制定实验方案;

第05-06周 进行非活化黄铜矿浸出实验,进行铜浸出率比较效果;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 马鹏程等, 黄铜矿生物浸出过程中fe(Ⅱ)和fe(Ⅲ)的行为. 中国有色金属学报,2013(06): 第1694-1700页...

[2] harmer, s.l.; thomas,j.e.; fornasiero, d.; gerson, a.r. the evolution of surface layers formed

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