低品位黄铜矿的氧化浸出.
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安庆市省市示范高中2021年高考模拟考试理科综合化学试题注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 S32 Fe 56 Cu 64 Se 79一、选择题:本题共7小题,每题6分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 嫦娥五号成功着陆月球,展示了以芳纶为主制成的五星红旗,用SiC增强铝基材料钻杆“挖士”,实现了中国首次月球无人采样返回。
下列有关说法错误的是A. 月壤中含有的3He,其中子数为1B. 制作五星红旗用的芳纶和蚕丝属于同类物质C. 制作钻杆用的SiC增强铝基材料属复合材料D. 其电池板将太阳能转化为电能储存在锂电池中,该过程有氧化还原反应发生【答案】B【解析】【分析】【详解】A.月壤中含有的3He,其质子数为2,质量数为3,则中子数=质量数-质子数=3-2=1,故A正确;B.芳纶为芳香族聚酰胺纤维,蚕丝为蛋白质,二者属于不同类物质,故B错误;C.SiC增强铝基材料由碳化硅和颗粒状的铝复合而成,故制作钻杆用的SiC增强铝基材料属复合材料,故C正确;D.太阳能电池板将太阳能转化为电能,给锂电池充电,锂电池相当于用电器,该过程发生了氧化还原反应,故D正确;答案选B。
2. 有机物E具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,它的一种合成路线的最后一步如图。
下列说法错误的是A. G→E发生了加成反应B. E分子中不可能所有碳原子在同一平面内C. 化合物G的一卤代物有7种D. 一定条件下,G、E均能与H2、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液反应【答案】C【解析】【分析】【详解】A.G→E羰基转化为羟基,发生了加成反应,故A正确;B.E分子中五元环上连接2个甲基的碳原子与其相连的4个碳原子不可能在同一平面内,故B正确;C.化合物G分子中含有6种类型氢原子,其一卤代物有6种,故C错误;D.G分子含有苯环和羰基、E分子含有苯环,均能与H2发生加成反应;G、E分子中均含有酯基,均能与NaOH溶液发生水解反应;G分子中苯环上连有甲基、E分子含有羟基,均能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,故D正确;答案选C。
堆浸法提金处理低品位矿石堆浸法提金处理低品位矿石,取得的效益是比较满意的。
沿用的工艺流程为:矿石—破碎—筑堆—洗矿—喷淋—炭吸附—解析—电解—冶炼—成品金锭。
在吸附过程中,经过吸附后的贫液返回矿堆继续浸出而循环利用。
该矿区的矿石性质属易选型氧化矿。
深部有原生矿,矿石中金属矿物主要为褐铁矿、赤铁矿、次为为黄铁矿、斑铜矿、黄钾铁矾、磁铁矿,少量的为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。
含金品位极不均匀。
金的嵌布粒度细小,适合堆浸回收,而且矿石含泥少,易渗透。
随着碎矿粒度的缩小,浸出率可明显提高。
由几百吨的小型堆浸发展到上万吨的堆浸。
由锌丝置换改为炭吸附。
由电加热解析改为汽加热解析。
该工艺不但简单易行,而且可充分利用毛坡矿渣和低品位矿产资源,取得较高的经济效益。
选矿设备主要有:干湿式、立式、圆锥球、搅拌式、水泥球磨机,鄂式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、双辊式破碎机、冲击式破碎机、圆锥破碎机、湿式磁选机、干式磁选机、高锑度磁选机、高强度磁选机、破碎设备、磨矿设备、选黄金设备、选磁铁设备、选铜设备、选褐铁、赤铁、钼矿、铅锌等多种选矿设备、磁选设备、洗选设备、筛分分级设备、烘干煅烧设备、矿山辅助机械、免烧砖机系列、复合肥设备等多种矿山设备。
一、无污染的选金工艺现在,金矿选矿普遍采用的是混汞、氰化、浮选等选金工艺。
不过这种工艺普遍存在对环境污染较大,很难达标排放,不但污染环境,而且贻害子孙。
而且黄金生产过程中采用的化学药剂毒性很大,对职工的身体有严重的损害。
其中,如混汞法用的水银,就是著名的“肝脏杀手”。
而氰化选矿,氰化纳和氰化钾只要有微量被人体所吸收,就会导致致命。
在以前的金选场,因为药剂引发的职业病屡见不鲜。
我公司会同黄金专家研制的采用国外最新技术的物理选金新工艺,生产的过程中无需添加化学药剂,首次实现了无污染的黄金生产。
这一新工艺的应用不仅解放了黄金生产工人,使其免受药剂之苦,生产、生活环境大为提高。
同时,因为免去了药剂的使用,生产成本也降低了很多。
工业冶炼铜方法一、火法炼铜。
1.1 原理与基本过程。
咱先来说说这火法炼铜啊。
火法炼铜呢,就是利用高温把铜矿石里的铜给提炼出来。
一般来说啊,最常见的铜矿石是黄铜矿,这里面铜、铁、硫元素都有。
这火法炼铜的过程啊,就像是一场烈火中的“大改造”。
首先把矿石进行熔炼,这就好比是把一群小伙伴(各种元素)从矿石这个“大家庭”里给拆分出来。
在高温下,矿石里的硫化铜被氧化,变成氧化铜和二氧化硫。
这二氧化硫啊,可不能小瞧它,它是个有味道的家伙,还会对环境有点小影响呢。
不过咱现在有各种办法来处理它,不让它到处捣乱。
然后啊,氧化铜再被还原剂还原,这还原剂就像是个“小助手”,把铜从氧化铜里给拽出来,最后得到粗铜。
1.2 传统的熔炉。
传统的火法炼铜用到的熔炉啊,那也是有讲究的。
像鼓风炉就是一种比较老派的熔炉。
它就像一个大火炉,呼呼地往里面吹风,让炉子里的燃料充分燃烧,产生高温。
这就像是给矿石开一场超级热的“派对”,让矿石在里面尽情地“变化”。
不过鼓风炉也有它的缺点,它的效率不是特别高,而且对环境的影响相对来说大一点。
现在啊,又有了闪速炉这种比较先进的熔炉。
闪速炉就像是一个高科技的“大厨房”,能够快速地把矿石处理好,效率高得很,而且对环境也相对友好一些。
二、湿法炼铜。
2.1 原理及特点。
接着咱聊聊湿法炼铜。
湿法炼铜啊,和火法炼铜可不一样,它走的是“温柔路线”。
它的原理呢,就是用溶剂把铜从矿石里浸出来。
这就好比是用一种特殊的“魔法药水”,把铜给溶解出来。
这种方法比较适合处理低品位的铜矿石。
为啥呢?因为低品位的矿石要是用火法炼铜啊,成本太高,不划算。
而湿法炼铜就像是一个“节俭的小能手”,能把那些别人看不上的低品位矿石里的铜给提取出来。
而且啊,湿法炼铜对环境的友好程度比火法炼铜要好一些,不会产生那么多的废气。
2.2 浸出过程。
湿法炼铜的浸出过程可有趣了。
一般会用到硫酸溶液作为浸出剂。
把铜矿石放到硫酸溶液里,就像把糖放到水里一样,铜就慢慢地溶解到溶液里了。
学院: 专业: 班级:
姓 名 学 号 实验组
4
实验时间 指导教师 成 绩
实验项目名称
低品位黄铜矿的氧化浸出
实
验
目
的
1.了解浸出过程的主要影响因素;
2.了解低品位黄铜矿浸出的工艺流程;
3.分析最终产物中硫的存在形式。
4.掌握浸出的具体操作及找到最佳浸出率。
实
验
要
求
1.了解试样准备前的工艺流程,最终对所取试样进行化验和分析;
2.实验前查阅相关文献资料,对该实验进行整体把握;
3.实验前了解矿石的准备作业,包括破碎、磨矿、筛分及物料混匀,掌握混匀物
料的方法及取样的方法。
实
验
原
理
黄铜矿特有的晶体结构决定了其在硫酸体系中的溶解速度非常缓慢。由25℃
时CuFeS2 - H2O 系E - pH 图2 可知,酸性体系中黄铜矿的溶解过程实际上
是由复杂高价铜硫化物( CuFeS2) 逐步转变为简单硫化物( Cu5FeS4,CuS,Cu2S)
并转入溶液的过程。黄铜矿以Cu2 + 形式转入溶液的热力学条件是溶液的pH 小
于4,且氧化还原电位高于0. 4 V,通常通过氧化剂硫酸铁、氯化物等氧化剂实现
这一热力学浸出条件。铜的简单硫化物如CuS、Cu2S 等较其复杂硫化物如
CuFeS2、Cu5FeS4等更容易在酸性溶液中浸出,最好先对黄铜矿硫化焙烧,实现
了铜硫化物的矿相转变,接着进行了黄铜矿及其硫化焙烧产物的氧压酸浸。
CuFeS2+Fe3+→Cu2++Fe2++H2S或S
高氧化还原电位下, 黄铜矿的溶解反应效果比较差, 因为黄铜矿在氧化浸出过程
中, 其表面生成一层不导电并且致密的元素硫膜, 形成扩散屏障, 使电子传递困难,
阻碍CuFeS2 的溶解。而低氧化还原电位和有铜离子存在条件下, 黄铜矿的溶解反应
速度很快, 因为黄铜矿还原产生的次生辉铜矿极易被氧化为Cu2+ , 而且在黄铜矿表
面不会生成不导电的致密元素硫膜。
- 1 -
实
验
原
理
CuFeS2 +4Fe3 +=Cu2 + +5Fe2 + +2S0 , (1)
CuFeS2 +4H++O2 =Cu2+ +Fe2 + +2S0 +2H2O ,(2)
CuFeS2 +3Cu2 + +3Fe2 +=2Cu2S +4Fe3 + , (3)
Cu2S +4H+ +O2 =2Cu2 + +S0 +2H2O , (4)
Cu2S +4Fe3 +=2Cu2 + +S0 +4Fe2 + 。 (5)
实
验
仪
器
药品及试剂:Fe2(SO4)3 ,H2SO4
仪器:榔头,球磨机,筛子,棒磨机,烘烤箱,500ml烧杯,250ml烧瓶,漏斗,
滤纸,分析天平,磁力悬浮搅拌器;
- 2 -
实
验
步
骤
1、矿石的预处理:破碎、磨矿、筛分、物料混匀等工序;
2、绘制磨矿粒度-时间曲线图;:
3、根据磨矿粒度-时间图选择不同粒度进行实验,实验设置四组:
第一组:-200目占70%,
第二组:-200目占80%,
第三组:-200目占85%,
第四组:-200目占90%,
各组用分析天平准确称量20.0000g;
4、将20.0000 g 黄铜矿倒入500ml烧杯中,加入蒸馏水调浆使液固比7∶1,加
入适量的硫酸溶液(10ml 、1mol/l )和硫酸铁溶液(15ml 、50g/l),使矿浆在酸性环
境下反应;
5、将矿浆加热到设定温度,开启搅拌并保持恒温至指定时间,时间设置为1.5h;
6、反应结束后,用漏斗和滤纸对浸出矿浆进行液固分离。
7、将滤渣经过烘箱烘干后用分析天平称量滤渣质量:
第一组:-200目占70%, m=19.0500g;
第二组:-200目占80% , m=18.9200g;
第三组:-200目占85% , m=18.8300g;
第四组:-200目占90% , m=18.8800g;
8、经烘干细磨后化验目标元素含量。
- 3 -
实
验
数
据
第一组
原矿品位:0.23
细度/% Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
60 17.07 0.073 72.91
70 16.99 0.057 78.95
80 17.02 0.041 84.83
90 17.58 0.047 82.04
第二组
磨矿时间:7min
粒度:80%
原矿质量:20g
温度/OC Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
650 17.14 0.046 82.86
750 17.39 0.037 86.01
850 17.40 0.042 84.11
950 17.44 0.047 82.18
- 4 -
第三组
粒度:80%
温度:750OC
时间/min Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
90 18.71 0.034 86.17
120 17.49 0.029 88.97
150 17.60 0.031 88.13
180 17.62 0.033 87.35
第四组
原矿品位:0.23
细度/% Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
70 19.05 0.07 71.01
80 18.92 0.061 74.91
85 18.83 0.064 73.80
90 18.88 0.065 73.32
- 5 -
第五组
原矿品位:0.23
浓度(Fe3+)g/L Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
30 18.51 0.062 75.05
50 19.02 0.056 76.85
70 18.24 0.061 75.81
90 18.75 0.061 75.14
第六组
原矿品位:0.23
温度/OC Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
常温(20) 18.49 0.06 77.19
40 17.34 0.054 79.64
60 19.09 0.048 80.08
80 18.65 0.052 78.92
- 6 -
第七组
原矿品位:0.23
固液比 Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
1:6 18.95 0.053 78.16
1:7 17.79 0.047 83.61
1:8 17.78 0.049 81.06
1:9 16.65 0.058 79.01
第八组
原矿品位:0.23
搅拌时间/min Q渣/g 渣铜品位 浸出率/%
90 18.97 0.039 83.92
120 19.04 0.036 85.10
150 18.95 0.039 83.93
180 18.92 0.041 83.14
- 7 -
实
验
总
结
磨矿纪录:
磨矿时间/min 5 6 7 8 9 10
+200目/g 27.58 23.73 20.32 15.77 11.28 7.64
-200目/g 72.42 76.27 79.68 84.23 88.72 92.36
合计/g 100 100 100 100 100 100
在搅拌转速为700 r /min、活性碳质量浓度为5.0 g/ L、浸出温度为150℃、
PH值为 1 、Fe3 + 50g/l、氧分压为0. 5 MPa、液固比为 7∶1 、时间为120 min 的
条件下,磨矿细度对铜浸出的影响:
细度/% 70 80 85 90
浸出率/% 71.01 74.91 73.80 73.32
由前面实验数据可一直可知在磨矿细度为80%、浸出温度为60℃、液固比为 7∶1、
搅拌时间为120/min、Fe3+浓度为50g/L时,是比较好的浸出条件。
通过本次实验可以知道,想要得到比较好的浸出率,必须用多组影响因素经过多
次实验,才能得到比较不错的浸出条件。
- 8 -
指导教师意见
签名: 年 月 日
实验评分标准
序号 实验名称 评分标准 分值 得分
1
……
2
……
…
总分
- 9 -
指导教师(签名):
年 月 日
要求:各专业根据实验大纲和实验指导书统一制定实验评分
标准,并要求实验指导教师填写上表。
实验报告格式要求:跟实验指导书要求一致,正文字体宋体
五号。