铜渣氯浸渣处理工艺研究

摘要

随着社会经济的快速发展，资源短缺日益加剧，环境压力越来越大，已成为国民经济发展的突出问题。我国是一个矿产品消费大国，然而许多国民经济支柱性矿产资源储备不足，综合利用水平低下，资源浪费严重。每年产生的可利用而未被利用的工业固体废弃物资源价值，己超过250亿元，因再生资源的流失而造成的经济损失已达250～300亿元。据统计，目前世界工业发达国家重有色冶炼厂的综合利用率平均在80％以上，如美国有色冶炼厂硫的利用率为55～90％，日本炼铜企业硫的利用率为90～99％。而我国目前重点冶炼企业伴生金属的综合利用率平均只有50％，硫的利用率平均只有62％，矿产资源综合利用基本上处于初级阶段。因此，从冶金废渣、废水、废气中回收有价成分成为冶金工作者面临的重要课题，资源综合利用是国家可持续发展、缓解资源问题、构建节约型社会的必由之路，对于提高经济效益、社会效益、环境效益都有着深远的意义。 金川公司是我国最大的镍生产基地，电解生产过程中产出的铜渣氯浸渣含镍、铜、钴、贵金属和大量的硫，本文针对该渣的处理工艺问题进行了深入地探索与研究，根据铜渣氯浸渣的特点，以提硫富集金属为基本思路，通过查阅文献，对近年来世界硫的回收工艺进行深入地分析，选用了三种较为适宜的处理方法：有机溶剂法、硫化铵溶浸法、热过滤法，分别对铜渣氯浸渣进行处理，并通过正交实验确定各工艺方案的最佳工艺条件且考查了主要影响因素对硫回收率的影响。 研究结果表明：处理铜渣氯浸渣的三种工艺方法在技术上都是可行的，但各有其优缺点：有机溶剂，特别是有机溶剂中的二甲苯处理铜渣氯浸渣回收的硫磺质量相比其他两种方法都好，但由于有机溶剂具有一定的毒性、易挥发、易燃，易爆等及有机溶剂的大量损失缺陷，使其在应用于工业实际时还存在着安全和经济等一系列问题；硫化铵溶浸法处理铜渣氯浸渣也能获得质量较好的硫磺，且有73％硫化铵可以返回使用，成本低廉，但整个处理过程中，贵金属的流失不可避免，使得有价金属不能完全富集，且在一定程度上也影响了硫磺的质量；热过滤法的操作工艺相对以上两种方法要简单得多，且经过多次的热过滤也能得到质量较好的硫磺，不存在操作安全隐患，也不会造成有价金属的损失而优于硫化铵溶浸法，且经济性远远优于有机溶剂法，可达到回收硫的目的。 总之，比较三种工艺方法，热过滤法处理铜渣氯浸渣是最佳的工艺方案，工艺条件：加入2％特殊复配添加剂时提硫率可达75.6％，比直接热过滤提高25.71％。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1资源综合利用综述

1.2世界硫资源

1.2.1国内外硫资源及需求、生产状况

1.2.2硫磺的应用

1.3硫磺回收方法的国内外研究现状

1.3.1物理方法

1.3.2化学方法

1.3.3生物法

1.4本课题研究的主要内容及目的

第2章有机溶剂法提硫

2.1提硫原理

2.2实验试剂、设备及装置

2.2.1实验试剂、设备

2.2.2实验装置

2.3工艺流程

2.4实验步骤

2.4.1铜渣氯浸渣的水洗

2.4.2铜渣氯浸渣中硫的浸出

2.5实验结果及讨论

2.5.1正交试验结果及分析

2.5.2主要因素对提硫率的影响及分析

2.5.3有机溶剂损失研究

2.5.4实验所得硫磺纯度分析

2.6小结

第3章硫化铵溶浸法

3.1实验原理

3.2实验试剂、仪器及装置

3.2.1实验试剂

3.2.2实验仪器

3.2.3实验装置图

3.3实验的工艺流程

3.3.1实验工艺流程图

3.3.2实验步骤

3.4相关数据的计算公式

3.5实验结果与分析

3.5.1正交实验及结果分析

3.5.2主要因素对硫回收率的影响及分析

3.5.3最佳工艺条件验证

3.6(NH4)2S的再生使用量

3.7小结

第4章热过滤法提硫

4.1实验原理

4.2实验试剂、仪器设备

4.3渣的热过滤及添加剂的选择

4.3.1渣的热过滤

4.3.2添加剂(断硫剂)分类、性质及选择

4.4实验工艺流程

4.5实验方法及步骤

4.5.1铜渣氯浸渣的预处理

4.5.2渣中加入添加剂

4.5.3渣中硫的回收

4.6实验结果及分析讨论

4.6.1水洗渣的热过滤

4.6.2渣中加入添加剂的热过滤

4.7 小结

结论

参考文献

致谢