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湿法冶金过程中除铁工艺研究进展

2021-07-14申亚芳张文郝百川王乐李慧

矿产综合利用 2021年3期

申亚芳,张文,郝百川,王乐,李慧

(1.华北理工大学 现代冶金技术教育部重点实验室,河北 唐山 063210 2.采埃孚伦福德汽车系统(沈阳)有限公司,辽宁 沈阳 110000)

铁是地壳中含量最高的元素之一,也是矿物中的主要杂质之一[1],在矿体内始终与金属共存,主要以赤铁矿、磁铁矿和白云母的形式存在于颗粒表面或晶体内部包裹体中[2]。铁杂质的存在会降低矿物的品位,且生产的产品中易出现白斑,影响其白度指数、介电性能和化学稳定性[3],严重限制了超白玻璃和电子材料等对Fe含量有严格限制的领域的应用[4]。因此除铁是湿法冶金过程的关键工序,同时高效除铁是湿法冶炼过程中需要面对的最现实也最具挑战性的课题之一。而传统沉铁工艺操作复杂、有价金属损失大,除铁深度不够,且沉淀渣堆积易造成二次污染。因此,寻找一种高效,环保的除铁方法具有重要意义。

1 浸出法

1.1 直接酸浸法

酸洗主要利用H+与矿相反应。低柠檬酸是一种可生物降解的有机溶剂,对环境友好且价格廉。T Masnahifa[5]等以柠檬酸为浸出剂从金矿尾矿中除铁,发现铁的回收率随温度和试剂浓度增加而增加,但固体负荷率的增大不利于铁浸出。

成兰兴[6]等改变了传统钼精矿多段酸浸多段水洗工艺,在低温常压下采用一段酸浸一段水洗除去钼精矿(MoS2 90%左右)中的铁,在100 g钼精矿中加入8 g助溶剂Co-NC和200 mL 30%的盐酸,在75℃恒温下浸出2 h后过滤,滤饼用用去离子水反复洗至中性,干燥后所得产品Fe含量仅仅为0.069%。助溶剂由于在酸性环境下有着比不溶于酸的矿物(如黄铁矿)有更高的标准氧化电位,在一定条件下可使其转相成为褐铁矿而除去,从而达到深度除铁的目的。……

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