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硫酸,盐酸,硝酸是最常用的浸出剂,有时也用氢氟酸,亚硫酸,王水等,其中硫酸因其沸点高,对设备腐蚀性小而成为浸出过程应用最广的溶剂.下面分别介绍锌焙砂,硫化锌酸浸出过程热力学. ......
苛性钠,氨水是碱性浸出时常用的试剂.碱性试剂一般比酸性试剂反应能力弱,而浸出选择性比酸浸出高,浸出液中杂质少,对设备腐蚀小,但其浸出率比酸浸出低. 现代铝工业中用苛性钠浸出铝土矿,使矿石中的氧化铝溶出变成可溶于水的铝酸钠溶液是典型的碱浸出过程.浸出反应如下: 该反应的逆反应是铝酸钠溶液的晶种分解过程,此循环构成所谓拜耳法循环,是拜耳法生产氢氧化铝的理论基础.下面根据Na2O-Al2O3-H2O系平衡状态图(溶解度等温线图)来说明拜耳法的基本原理. ......
简单溶解反应由扩散过程控制,溶解速率遵循如下方程: 由式(8-1)可以看出,浸出速率与扩散速率常数成正比.在τ=0,cτ=0的起始条件下积分式(8-1),便可得到: 式(8-2)就是简单溶解反应的动力学方程.从式(8-2)可以看出,将对τ作图,便得一条直线,由直线的斜率可求出kD. ......
浸出是浸出溶剂与固相反应的多相反应过程.在多相体系中,反应发生在相界面上,反应过程包括相界面上的结晶-化学反应过程和溶剂向相界面迁移与反应产物由相界面排开的扩散过程.浸出的速率以单位时间内转移到溶液中的物质的量(或单位时间内所消耗的反应物的量)来表示.下面按照浸出反应分类来讨论浸出过程的动力学. ......
矿物在浸出过程中,当欲提取的有价金属从原料中溶浸出来时,原料中的某些杂质也伴随着进入溶液.为了便于沉积欲提取的有价主体金属,在沉积前必须将某些杂质除去,以获得尽可能纯净的溶液.例如镍浸出液必须将其中的铁,铜,钴等除至规定的限度以下;锌浸出液必须将其中的铁,砷,锑,铜,镉,钴等除至规定的限度以下,以便后序工艺过程提供合格原料.这种水溶液中主体金属与杂质元素分离的过程叫做浸出液的净化. 在很多情况下,净化分离出来的杂质金属往往又可作为有价金属半产品加以回收的重要原料.例如,从锌浸出液中净化所得的铜镉渣,是提取铜镉的重要原料,所得的钴渣是提取钴的重要原料.因此,净化过程又是综合利用资源的重要过程. 工业上使用的净化方法有:离子沉淀法,置换法,有机萃取和离子交换法等. ......
溶剂萃取用于工业已有近百年的历史.20世纪40年代,铀成为工业上第一个应用萃取工艺提取和纯化的金属.此后,溶剂萃取又在稀土金属,高熔点稀有金属锆和铪,铌和钽的分离中得到应用.60年代末以来,石油化工迅速发展,一些选择性强,萃取容量大,成本低廉的新型萃取剂相继出现,大型萃取设备先后投入工业生产,湿法冶金逐渐成为溶剂萃取应用的重要领域. 由于分离效率高,生产能力大,操作简单,易于实现连续化,自动化等优异的分离性能和操作特点.目前,溶剂萃取已得到广泛应用和迅速发展.它在铀,钍等放射性元素,稀土元素,贵金属(金,银,铂系金属等),稀有金属(锆,铪,钽,铌,钨,钼等高熔点金属),稀散金属(锗,镓,铟,铊,铼等)以及铜,镍,钴等重有色金属的分离,提取和精制过程中的应用已十分普遍. 溶剂萃取法提取铜是20世纪70年代湿法冶金的一项重要成果.铜的LIX系列高效萃取剂的研究成功,使溶剂萃取在处理低品位......
浸出的实质是利用适当的溶剂使固体物料中的一种或几种目的物(有价成分或杂质等)优先溶出的过程,即以溶剂为介质进行固体组分分离的过程,通常有赖于化学反应的参与.浸出作业的目的因所处理物料而各异,多数情况是从所处理物料如矿石,精矿和二次资源中提取有价成分,个别情况是从物料中浸出杂质提纯固体产物. 浸出是湿法冶金中一项基本的单元过程,它的特点在于: (1)浸出是借助溶液介质,绝大多数情况下是在水溶液介质中进行的物理与化学过程. (2)浸出体系是一种以液相为主体的多相反应体系,至少是固,液多相体系,在某些情况下还有气相参加,例如硫化矿物氧压浸出.实际上,固体本身也是一种多组分的多相体系. (3)湿法冶金中的浸出很少是简单的物理溶解,多伴随有复杂的多相化学反应,因此不仅要求一定的浸出温度,压力和酸碱度,有时还涉及氧化-还原反应等电化学过程. 固体物料可以是常规的冶金原料如矿石,精矿,各种中......
固液分离可分为两大类.一类是液体运动受制约,而固体颗粒自由运动,如重力沉降设备,离心沉降设备,浮选机等;另一类是固体颗粒运动受制约而液体自由运动,如过滤设备及湿式筛分设备等. 在湿法冶金工艺中,常用到的固液分离设备是浓密机,水力旋流器,真空过滤机,板框压滤机及离心过滤机等. 选用何种液固分离设备,主要取决于矿浆的性质,投资及处理费用(见表3-1-1).实践中往往两种方法配合使用.一般来说,当处理大量低含固量的固体悬浮液时,首先采用沉降浓缩,将固体颗粒从大量的液体中浓缩分离出来;其后再进行过滤,离心脱水,干燥等分离操作,这是最经济合理的方法. 表3-1-1 沉降和过滤的适宜条件和处理费用 ......
所有湿法冶金的化学反应都可用下列通式表示 这里有下列[Ⅰ],[Ⅱ],[Ⅲ]三种情况. [Ⅰ].有2个电子迁移,φ与pH无关的氧化-还原反应,其反应的自由焓变化为 这时自由焓变化转变为对外所作的最大有用电功,因为氢标为零,式中可用φ代替电动势E 在[Ⅰ]反应中又有简单电极和离子之间电极反应的两种情况. φo值可由反应标准自由焓变化△Go导出  ...表1-1中. 表1-1 有关Me-H2O系φo-pHo数值 在湿法冶金中不用说人们要注意到水的稳定性问题.水本身仅仅是在一定电位和pH条件下才是稳定的. 水稳定的上限是析出氧,其稳定程度由下式确定 水的稳定下限是析出氢,其稳定程度由下式确定 根据表1-1所列上述[Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ]反应的φo1,φo3,pHo2值,如果还运用前面所列的,,及反应的φo和pHo值,我们就......
远在1906年,人们就知道可以用天然和合成硅酸盐进行离子交换以软化水.随着合成树脂性能(稳定性和交换容量)的改善大大扩展了离子交换技术的应用范围.在湿法冶金中最初使用离子交换的是从浸出液中提铀,随后大量研究工作花在提取其他金属. 离子交换过程特别适用于从很稀溶液(10微克·升-1或更低)提取金属.对于高于1%的浓溶液,它是不恰当的. 由于有机萃取的发展,特别是胺型萃取剂可以更经济地提取铀,这样也就使离子交换过程显得有些逊色. 离子交换过程通常包括两个阶段. 1吸附 含金属离子的水溶液通过离子交换树脂柱时,金属离子就从水相转入树脂相.当金械离子被吸附到饱和时,就停止供液,转入解吸阶段. 2解吸 向树脂柱内引入适当溶液以除去前面被吸附的金属离子.这时就得到一种浓的金属离子水溶液,可送往提取金属.同时树脂也得到再生,可返回使用. 离子交换过程可进行到达平衡......