氨_硫酸铵体系中某铜矿尾矿氧化氨浸工艺研究_刘志雄
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氨性体系浸析含铜废物中铜的技术研究当前电子产品更新换代速度的加快,产生了越来越多的电子废物。
作为电子工业的基础元件,电路板在生产过程中也会相应的产生数量庞大的含铜污泥。
这些含铜废物不仅给生态环境带来了较大的威胁,是当今社会急需解决的问题,而且也造成了铜资源的严重浪费。
因此,研究高效、清洁的浸析铜的新技术对减小含铜废物的环境危害和对其进行资源化回收都具有十分重要的现实意义。
本文在全面查阅国内外文献的基础上,重点调查了国内外现有的资源化利用和无害化处理技术,分析了现有浸析技术在铜资源化利用过程中的优势与不足,以废旧电路板和电路板生产中产生的含铜污泥为代表,围绕含铜废物中铜的高选择性清洁浸析技术进行了系统研究,建立了氨性浸析体系(氨/硫酸铵缓冲溶液或氨/硫酸铵/硫酸铜溶液)。
主要研究成果如下:(1)采用王水对PCB污泥和废旧电路板样品进行处理,利用ICP测定了各样品中重金属的含量。
结果显示,铜在PCB污泥(烘干样)和废旧电路板中的含量分别为33.5%和23.4%,可以看出含铜废物中铜的含量比较高,具有很高的回收价值,因此,研究含铜废物中铜的浸析技术有较高的经济效益和现实意义。
(2)针对PCB污泥中铜的浸析,通过实验分析了氨-硫酸铵浓度及pH、浸析时间、液固比、温度等条件对浸析率的影响,得到了最优化的条件:氨、硫酸铵浓度分别为3.0mol/L、1.5mol /L,液固比为20mL/g,浸析时间为180min,浸析温度为25℃。
之后,在最优条件下进行了浸析应用试验,铜的浸析率可达到97.5%,方法的RSD为0.78%,说明该方法可靠。
之后的浸析抽滤液中,铜浓度达到16.3g/L,其他金属含量较少,表明浸析后的溶液成分较纯净。
(3)针对废旧电路板中铜的浸析,通过实验分析了氨、硫酸铵及硫酸铜的浓度、浸析时间、液固比、温度等条件对浸析率的影响,得到了最优化的条件:氨、硫酸铵及硫酸铜的浓度分别为4.0mol/L、0.4mol/L、0.1mol/L,液固比为10mL /g,浸析时间为300min,浸析温度为45℃。
低品位氧化锌矿石氨浸工艺影响因素研究魏志聪;方建军【摘要】为了确定氨浸工艺的最佳浸出条件,在试验室采用搅拌浸出的方法,研究了云南兰坪难处理氧化锌矿氨浸的影响因素.其氨浸适宜的浸出条件是:氨浓度3 mol/L,碳酸氢铵浓度1.5 mol/L,磨矿细度-0.074 mm占85%,液固比4∶1,浸出时间2h.在此条件下,获得了锌浸出率72.4%的较好指标.%In order to determine the best leaching conditions of ammonia leaching process, through the method of laboratory stirring and leaching, the effecting elements of ammonia leaching refractory zinc oxide ores of Lanping, Yunnan Province are studied. The optimum conditions are obtained as follows; ammonia concentration 3 mol/L, ammonium bicarbonate 1. 5mol/L,granularity ( -0. 074mm) about 85% , liquid to solid ratio 4:1, and leaching time 2 h. Zinc leaching rate of 72. 4% is obtained under the condition.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2011(020)004【总页数】3页(P70-72)【关键词】氧化锌矿;氨浸;影响因素【作者】魏志聪;方建军【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TF813云南兰坪铅锌矿是目前我国储量最大的铅锌矿床,其特点是锌的平均品位为8%,铅的平均品位为1%〔1〕,矿物组成复杂,矿泥量大,钙镁含量高,铅、锌氧化率高,属极难选矿石,对氧化锌的回收利用,在国内外属于有待攻克的难题〔2〕。
东川某难选氧化铜矿石氨基甲酸铵浸出试验研究保靖琨;毛莹博;孙占学【摘要】东川某氧化铜矿矿石铜品位为1.16%,铜氧化率很高,92.10%的铜以氧化铜的形式存在,碱性脉石含量高,铜矿物嵌布粒度较细,嵌布特征复杂,属高钙镁难选氧化铜矿石.为合理开发利用该矿石,针对硫化—浮选和酸碱浸出效果较差的问题,采用氨基甲酸铵作为浸出剂进行浸出试验研究,考察磨矿细度、氨基甲酸铵用量、浸出温度、浸出时间、搅拌强度、液固比对铜浸出率的影响.在确定的最佳浸出试验条件下,最终可获得铜回收率为85.42%、损失在浸渣铜品位仅为0.194%的良好指标.该浸出试验结果可为该碱性难选氧化铜矿石的工业利用提供技术参考.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】5页(P55-59)【关键词】难选氧化铜矿;氨浸;氨基甲酸铵;碱性脉石【作者】保靖琨;毛莹博;孙占学【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院;昆明理工大学国土资源工程学院;昆明理工大学国土资源工程学院;东华理工大学水资源与环境工程学院【正文语种】中文我国氧化铜矿资源约占铜矿资源总储量的10%~15%,每年总产量30%左右的铜金属是以氧化铜矿的形式产出[1]。
许多铜矿矿床上部都有氧化矿带,或者深部氧化为氧化矿床,并且几乎都具有结构松散、易碎、含水含泥较多、细粒不均匀嵌布、氧、硫混杂等特点。
浮选效果差,选矿成本也比硫化矿高[2]。
硫化铜矿容易与脉石分离,浮选回收较为容易。
市场对铜需求量的增加刺激着易选硫化铜矿石的不断开发利用,高品位的硫化铜矿已日益减少[3-5]。
因此,从技术和经济可行性方面考虑,寻求合理的氧化铜矿的处理方法,是当前我国铜选矿的重要研究课题之一。
目前,氧化铜矿的回收方法主要有硫化—浮选法和湿法浸出法,其中浸出主要分为酸浸和氨浸。
酸浸适用于以酸性脉石为主的氧化铜矿[6-7]。
对于碱性脉石含量较高的氧化铜矿进行酸浸,不但会消耗大量的酸,而且还会出现板结现象,浸出效果差[8-9]。
图1 废水处理工艺流程
1.1 预处理系统
图2 双效蒸发原理- 44 -
1.5 h。
根据经验,双效蒸发系统冷凝水中的氨氮含量
左右,其氨氮含量远超过北京市地方
排放标准,经过脱氨工艺技术对比,笔者发现,生化图3 冷凝水除氨氮系统工艺流程
主要设备设计参数
预处理系统主要设备及构筑物规格参数如表2
双效蒸发结晶系统
双效蒸发结晶系统主要设备及构筑物规格参数冷凝水氨氮处理系统
氨氮处理系统设备配置如表
表2 预处理系统主要设备及构筑物参数编号名称材质规格尺寸
1混盐废水储罐玻璃钢
2硫酸铵废水储罐玻璃钢
3氯化铵废水储罐玻璃钢
4氯化镁反应池玻璃钢
5废水沉淀池玻璃钢
6中间水池玻璃钢
7氢氧化钠投加装置玻璃钢
8絮凝剂投加装置玻璃钢
表3 蒸发结晶系统主要设备及构筑物参数名称规格
预热器加热面积5 m2;壳程316L;管材TA2
一效加热器加热面积:26 m2;壳程316L;管材TA2一效结晶器材质TA2
二效加热器加热面积26 m2;壳程316L;管材TA2二效结晶器材质TA2
高效冷凝器换热面积:48 m2;壳程:316L;管材:TA2冷却结晶器材质2205;夹套304不锈钢
循环冷却水储罐容量1 m3
出料泵流量1.0 m3/h、扬程30 m、材质TA2
序号。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第3期·822·化 工 进展NH 3-SCR 工艺中硫酸铵盐的生成与分解机理研究进展唐昊1,李慧1,杨江毅1,蔺卓玮1,庄柯2,陆强1,李文艳1(1华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室,北京 102206;2国电环境保护研究院,江苏 南京 210031)摘要:以氨为还原剂的选择性催化还原(NH 3-SCR )脱硝法具有脱硝效率高、选择性好和技术完善等优点,是目前应用最广泛的燃煤电厂等行业的烟气脱硝技术。
然而,烟气中的SO 2流经SCR 催化剂时,在V 2O 5的催化作用下部分氧化为SO 3,随后与NH 3和水蒸气反应生成硫酸氢铵和硫酸铵。
当烟气温度低于硫酸铵盐的凝结温度时,会沉积在催化剂、空预器及其附属设备上,引发诸多严重的问题。
本文首先介绍了硫酸铵盐的形成机理,随后从反应物浓度和反应温度等角度概括了影响硫酸铵盐生成的因素,分析了硫酸铵盐的沉积及其所带来的危害。
然后介绍了硫酸铵盐的分解机理,重点分析了催化剂与硫酸氢铵之间的相互作用,指出了这种相互作用对硫酸氢铵分解的影响,由此提出了控制硫酸铵盐生成的措施。
最后指出,系统研究NH 3-SCR 工艺中硫酸铵盐的生成与分解机理将为催化剂的失活与再生、低温SCR 催化剂的开发和燃煤机组等相关设备的设计和运行优化等提供理论依据。
关键词:选择性催化还原;催化剂;硫酸铵盐;生成与分解机理;沉积物中图分类号:TQ426.94 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)03–0822–10 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0797Research progress on the formation and decomposition mechanism ofammonium-sulfate salts in NH 3-SCR technologyTANG Hao 1,LI Hui 1,YANG Jiangyi 1,LIN Zhuowei 1,ZHUANG Ke 2,LU Qiang 1,LI Wenyan 1(1National Engineering Laboratory for Biomass Power Generation Equipment ,North China Electric Power University ,Beijing 102206,China ;2State Power Environmental Protection Research Institute ,Nanjing 210031,Jiangsu ,China )Abstract: Selective catalytic reduction denitrification method with ammonia as the reducing agent (NH 3-SCR) has high denitrification efficiency ,good selectivity and high level of refinement ,and thus ,is the most widely used flue gas denitrification technology in coal-fired power plants and other industries at present. However ,when the flue gas flows through the SCR catalyst ,SO 2 in the flue gas is oxidized into SO 3 by the V 2O 5. Ammonium sulfate and ammonium bisulfate are then produced when SO 3 reacts with NH 3 and water vapor. These ammonium-sulfate salts will probably be deposited in the catalyst ,air preheater and affiliated equipment when the flue gas temperature is below their condensation temperatures ,which may cause many serious problems. In this review ,the formation mechanism of ammonium-sulfate salts is introduced at first. Then the main factors that affect the formation of ammonium-sulfate salts are summarized in terms of concentration of the reactants and the reaction temperature. Afterwards ,the deposition of the ammonium-sulfate salts and its harm are analyzed. The decomposition mechanism of ammonium-sulfate salts is introduced ,and the interaction between the catalyst and ammonium bisulfate is discussed in detail ,whose influence on the decomposition of ammonium bisulfate is pointed out. Finally ,the measures for controlling the formation第一作者:唐昊(1992—),男,硕士研究生。
氨-硫酸铵体系中某铜矿尾矿氧化氨浸工艺研究刘志雄;尹周澜【摘要】以高碱性铜尾矿为研究对象,在NH3·H2O-(NH4)2SO4体系中,以过硫酸铵为氧化剂,详细考察了浸出时间、反应温度、液固比、总氨浓度及NH3/NH4+比率、氨、硫酸铵和过硫酸铵浓度对铜浸出率的影响.实验结果表明,尾矿铜的最佳浸出条件为:搅拌速度为500 r/min,浸出温度为40℃,氨浓度2.4 mol/L,硫酸铵浓度1.0 mol/L,过硫酸铵浓度0.2 mol/L,液固比7∶1,在此条件下铜的浸出率为75.9%.%The oxidative ammonia leaching of copper tailings in ammonia-ammonium sulphate solution was tested with ammonium persulphate as oxidant. The effects of leaching time, reaction temperature, liquid-to-solid ratio, total ammonia concentration, the ratio of NH3/NH4 + , as well as the concentration of ammonia, ammonium sulphate and ammonium persulphate on the leaching rate of copper tailings were investigated in details. Results showed that the optimum leaching conditions for such copper tailings were as follows: agitation speed was 500 r/min, reaction temperature was 40 ℃ , the concentration of ammonia, ammonium sulphate and ammonium persulphate were 2. 4 mol/L,l. 0 mol/L and 0. 2 rnol/L, respectively, liquid-to-solid ratio was 7: 1. Under such conditions, the leaching rale of copper reached 75.9% .【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2012(032)002【总页数】4页(P88-91)【关键词】铜;铜尾矿;氨-硫酸铵;氧化浸出;氨浸【作者】刘志雄;尹周澜【作者单位】吉首大学化学化工学院,湖南吉首416000;中南大学化学化工学院,湖南长沙410083;中南大学化学化工学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF803随着世界经济的发展,对金属铜的需求量越来越大,但是资源严重不足,含铜富矿已经日趋枯竭,同时长时间开采留下了大量的废石和选冶尾矿,因此贫矿和选冶尾渣的重新利用倍受关注[1-4]。
不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究摘要:针对不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究,在实验室条件下,通过浸出柱实验与溶液分析的方法,研究了氨-铵浸出体系中氨气流量、浸出时间、氰化钠浓度对氧化铜矿浸出率的影响。
结果表明,随着氨气流量的增加铜浸出率增加,在15 L/h时达到极值;浸出时间对铜浸出率的影响与氨气流量类似,在4 h时达到极值;氰化钠浓度对铜浸出率有较大的影响,在3 g/L时达到最大值。
关键词:氨-铵浸出;氧化铜矿;浸出率1.引言氧化铜矿是一种重要的铜矿石资源,其含铜量较低,而且含有大量的硅、铁等难处理元素,因此对其进行浸出处理是提高铜回收率和降低生产成本的关键技术之一。
氨-铵浸出体系由于具有操作简便、反应速度快、浸出效果好等优点,在铜矿浸出中得到了广泛应用。
然而,不同氨-铵浸出体系中的浸出条件会对氧化铜矿的浸出率产生影响。
因此,本文以氧化铜矿为对象,通过实验室条件下的浸出柱实验和溶液分析等手段,研究不同氨-铵浸出体系中氨气流量、浸出时间、氰化钠浓度对氧化铜矿的浸出率影响规律,为氨-铵浸出工艺的优化提供参考。
2.实验方法2.1 实验样品实验样品为一种含铜量为6.20%的氧化铜矿,其粒度为0.074~0.15 mm。
2.2 实验仪器主要实验仪器包括电子天平、PH计、分光光度计等。
2.3 实验步骤(1) 将一定量的氧化铜矿样品加入浸出柱中;(2) 将预先配置好的氨-铵溶液加入浸出柱中,以一定的氨气流量完成浸出过程;(3) 浸出结束后,收集溶液,并通过分光光度计测定铜的浓度;(4) 对浸出废液进行PH值测定和氰化钠浓度测定。
3.实验结果与分析3.1 氨气流量对氧化铜矿浸出率的影响实验中选取了氨气流量分别为10 L/h、15 L/h、20 L/h、25 L/h的氨-铵浸出体系进行研究,浸出时间为4 h,氰化钠浓度为1.5 g/L。
实验结果如图1所示。
从图1可以看出,随着氨气流量的增加,铜浸出率逐渐增加,在15 L/h时达到极值。
不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究毛莹博;方建军;文娅;赵文娟;王珊;魏志聪【摘要】In this paper, through a series of experiment studies about the different ammonia-ammonium coupling of leaching system for the effect of copper oxide ore leaching, a significant influence sequence of the different ammonia-ammonium coupling of leaching system on the leaching rate of copper is determined as following : ammonia-ammonium carbamate > ammonia-ammonium carbonate > ammonia-ammonium chloride > ammonia-ammonium fluoride > ammonia-ammonium bicarbonate > ammonia-ammonium sulfate. The ammonia-ammonium carbamate leaching system is adopted as the experiment study of high calcium and magnesium, low grade and argillaceous copper oxide ore in Xinjiang Water, and the copper leaching rate is as high as 85. 25% .%通过不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿浸出影响的试验研究,确定了不同氨-铵浸出体系对铜浸出率的显著性影响顺序是:氨-氨基甲酸铵>氨-碳酸铵>氨-氯化铵>氨-氟化铵>氨-碳酸氢铵>氨-硫酸铵.采用氨-氨基甲酸铵浸出体系对新疆滴水高钙镁低品位泥质氧化铜矿进行浸出试验,铜浸出率高达85.25%.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2012(021)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】高钙镁;氧化铜矿;氨-铵浸出体系;浸出【作者】毛莹博;方建军;文娅;赵文娟;王珊;魏志聪【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】TF811随着我国经济的高速发展,铜金属供求矛盾更加凸显。