论文部分内容阅读
针对湿法炼锌浸出液含铁高,现存沉淀除铁工艺沉降缓慢、过滤压力大、除铁效率不高,而且沉淀渣含铁低、综合利用困难、环境污染严重等问题,在对Fe(Ⅲ)水溶液化学行为及水解机理研究的基础上,本论文提出了“磁流体高效除铁”新工艺,并对除铁新工艺进行了一系列系统的研究。首先,以含0.05mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液为研究对象对除铁新工艺及其机理进行研究；其次,将磁流体除铁工艺应用于湿法炼锌浸出液中铁的高效分离与利用,从而指导生产实践。同时,通过X射线衍射分析、扫描电镜分析、ICP-AES分析、电位滴定分析、动电位测试等一系列测试手段对结晶过程、磁团聚机理及除铁效果进行研究,为磁流体除铁工艺在湿法炼锌除铁领域的应用提供理论支撑。Fe(Ⅲ)溶液电位滴定分析表明：Fe(Ⅲ)溶液的水解-沉淀大致经历三个过程：简单水解产物的生成；从简单水解产物形成高聚合度的阳离子；伴随着内部结构的转变,高聚合度阳离子成核、聚集、增长,最终形成各种固体沉淀物。Fe2(SO4)3溶液磁流体除铁试验表明：温度、pH影响Fe3+水解产物的结晶、聚合及长大,除铁新工艺的最佳pH及温度分别为2-3和80-90℃；天然晶种与Fe3+的水解产物具有很大的相似性,可以作为晶种促进其结晶长大；羧甲基淀粉钠能够中和水解产物表面正电,促进颗粒团聚；XRD、扫描电镜对除铁过程分析结果表明三价铁水解产物牢固的吸附在改性晶种表面,为铁的高效分离创造了有利的条件。将磁流体除铁工艺应用于湿法炼锌浸出液中铁的高效分离与利用,除铁新工艺的最佳温度和pH分别为80-90℃、3-4,改性晶种用量20g.L-1,反应时间1-1.5h,经磁团聚,沉淀物能够在2-3min内快速沉降,获得含铁小于10mg.L-1的净化液,且沉淀渣经洗涤、焙烧处理后含铁55%,为铁渣的综合利用创造了有利条件。综上所述,磁流体除铁工艺非常适合湿法冶锌浸出液中铁的分离与综合利用,不仅除铁效率高,而且所得铁渣具有较高的品位,为渣的综合利用、缓解环境问题奠定了基础。