浸出槽

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浸出槽
浸出作业应既要取得尽可能高的浸出率,又要制取适合下一步处理的溶液。

浸出作业可间断或连续进行,工业生产上多采用后者,以便于实现自动化并提高浸出过程的生产率;间断浸出比较适合于小型和原料多变的企业,但工业上较步采用,图1和图2分别示出间断浸出和连续浸出的工艺流程。

图1 间断浸出工艺流程图
图2 前苏联某湿法炼锑厂连续浸出流程
图3和图4分别是我国1.1万t湿法炼锑厂和前苏联某湿法炼锑厂所用的连续浸出槽,视生产规模每槽容积分别为7.7m3和10~20m3。

图3 我国的连续浸出槽
1-拌驱动装置;2,4-支架;3-搅拌装置;5-盖板;6-槽体;7-角钢架;8-蛇形管;9-小孔盖
图4 前苏联的连续浸出槽
1-槽体;2-槽盖;3-进料管;4-轴承体;
5-传动装置;6-大孔盖;7-保温层;8-衬板;
9-蒸汽夹套;10-空气升液管;11-搅拌器
间断浸出实例:我国半工业试验所用浮选锑精矿含Sb48%~55%,其中氧化物料约占12.7%,浸出剂为阴极废液结晶后的母液,含Na2S为120~140g∕L,NaOH 20~28g∕L,Sb15~17.5g∕L,渣(体积)固(质量)比为3∶5~5∶1,锑浸出率可达99.6%~99.8%,砷浸出率40%~45%,渣含锑0.3%~0.4%,渣率22%~35%。

由浸出液和洗水制成阴极液,其主要成分为:Sb93~100g∕L,As 0.25~0.38g∕L,Na2S 20g∕L,NaOH 116~125g∕L,Na2SO4 26~31g∕L,Na2CO3 60~77g∕L,Na2SO3 4~8g∕L,Na2S2O3 39~60g∕L。

连续浸出实例:前苏联某厂所用原料为浮选硫化锑精矿和氧化物料,浸出剂为含
Na2S90~100g/L,NaOH 25~35g∕L和Sb 20~30g∕L的电解废液。

浸出槽用蒸汽夹套加热,为了强化过程,其中设有管式加热器,浸出和电解是闭路循环,所以浸出所用的硫化钠溶液浓度必须高,但在电解液中硫化钠浓度又必须尽量低,最有利的浓度应根据处理原料的形态、溶剂和电解费用选定。

利用含锑25~35g∕L的电解废液浸出,可以得到含锑70~80g∕L的浸出液,其组成也能满足电解的要求,浮选精矿锑的浸出率为98%~99%,渣含锑1.3%~1.7%。

影响锌焙烧矿浸出反应速度的因素
【我来说两句】2011-5-11 9:57:57 中国选矿技术网浏览21 次收藏
【摘要】:锌焙烧矿用稀硫酸溶液浸出,是一个多相反应(液-固)过程。

一般认为物质的扩散速度是液-固多相反应速度的决定因素;而扩散速度又与扩散系数、扩散层厚度等一系列因素有关。

锌焙烧矿用稀硫酸溶液浸出,是一个多相反应(液-固)过程。

一般认为物质的扩散速度是液-固多相反应速度的决定因素;而扩散速度又与扩散系数、扩散层厚度等一系列因素有关。

一、浸出温度对浸出速度的影响
浸出温度对浸出速度的影响是多方面的。

因为扩散系数与浸出温度成正比,提高浸出温度就能增大扩散系数,从而加快浸出速度;随着浸出温度的升高,固体颗粒中可溶物质在溶液中的溶解度增大,也可使浸出速度加快;此外提高浸出温度可以降低浸出液的粘度,利于物质的扩散而提高浸出速度。

一些试验说明,锌焙烧矿浸出温度由40℃升高到80℃,溶解的锌量可增多7.5%。

常规湿法炼锌的浸出温度为60~80℃。

二、矿浆的搅拌强度对浸出速度的影响
扩散速度与扩散层的厚度成反比,即扩散层厚度减薄,就能加快浸出速度。

扩散层的厚度与矿浆的搅拌强度成反比,即提高矿浆搅拌强度,可以使扩散层的厚度减薄,从而加快浸出速度。

应当指出,虽然加大矿浆的搅拌强度,能使扩散层减薄,但不能用无限加大矿浆搅拌强度来完全消除扩散层。

这是因为,当增大搅拌强度而使整个流体达到极大的湍流时固体表面层的液体相对运动仍处于层流状态;扩散层饱和溶液与固体颗粒之间存在着一定的附
着力,强烈搅拌,也不能完全消除这种附着力,因而也就不能完全消除扩散层。

所以过分地加大搅拌强度,只能无谓地增加能耗。

三、酸浓度对浸出速度的影响
浸出液中硫酸的浓度愈大,浸出速度愈大,金属回收率愈高。

但在常规浸出流程中硫酸浓度不能过高,因为这会引起铁等杂质大量进入浸出液,进而会给矿浆的澄清与过滤带来困难,降低ZnSO4溶液质量,影响湿法炼锌的技术经济指标;此外,还会腐蚀设备,引起结晶析出,堵塞管道。

四、焙烧矿本身性质对浸出速度的影响
焙烧矿中的锌含量愈高,可溶锌量愈高,浸出速度愈大,浸出率愈高。

焙烧矿中SiO2的可溶率愈高,则浸出速度愈低。

焙烧矿粒的表面积愈大(包括粒度小、孔隙度大、表面粗糙等),浸出速度愈快。

但是粒度也不能过细,因为这会导致浸出后液固分离困难,且也不利于浸出。

一般粒度以0.15~0.2mm为宜。

为了使焙烧矿与浸出液(电解废液和酸性浸出液)良好接触,先要进行浆化,然后进行球磨与分级。

实际上,浸出过程在此开始,且大部分的锌在这一阶段就已溶解。

五、矿浆的粘度对浸出速度的影响
扩散系数与矿浆的粘度成反比。

这主要是因为粘度的增加会妨碍反应物和生成物分子或离子的扩散。

影响矿浆粘度的因素除温度、焙砂的化学组成和粒度外,还有浸出时矿浆的液固比。

矿浆液固比愈大,其粘度就愈小。

综上所述,影响浸出速度的因素很多,而且它们之间,又互相联系、互相制约,不能只强调某一因素而忽视另一因素。

要获得适当的浸出速度,必须从生产实际出发,全面分析各种影响因素,并经过反复试验,从技术上和经济上进行比较,然后选择最佳的控制条件。