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1、*.附录一 英文原文附录二 中文翻译在酸性和中性条件下表面活性剂对锌焙砂浸出的影响摘要: 包含有表面活性剂分子量为 900 壬基酚聚乙二醇(D1),二萘甲烷-4,4-二磺酸 (D2)和分子量为 400 的聚乙二醇(D3)在酸性和中性锌焙砂浸出过程中的影响:锌和 金属杂质从锌焙砂中溶解, (OH) 和 Al 3 3 混合表面活性剂的影响是通过与无表面活性剂的测定结果比较得到的, 现有以下的影响:在表面活性剂的存在下,会使锌、铜和镉的溶解过程小幅下降,在酸 性锌焙砂浸出中;表面活性剂的混合物在中性浸出阶段提高杂质的沉积;在表面活性剂 的存在下,能够改善两种氢氧化物作为杂质清除剂的效果,使 Fe(O
2、H)3 和 Al(OH)3 在溶液中的沉淀量增加; pH 下凝聚,得到高纯度的硫酸锌溶液,使硅酸在不溶性残留物中更好的分离。 关键词:表面活性剂;锌焙砂;酸 引言: 表面活性剂壬基酚聚乙二醇(D1),二萘甲烷-4,4-二磺酸(D2)和分子量为 400 的聚乙二醇 最好的结果是在这些表面活性剂的混合物(D1+D2+D3)的存在时,锌电积阶段的废电解 液(稀硫酸溶液)可以被用在锌焙砂的浸出过程中。在电解液中存在混合表面活性剂促 使我们研究它在湿法提锌其他阶段的影响。 锌和金属杂质在硫酸溶液中从锌焙砂中溶解,金属氢氧化物(Fe(OH) 3 和 Al(OH) ) 3 扮演着杂质清除剂的角色。从锌焙砂溶
3、解的锌、铅和铜的硅酸盐形成了在硫酸锌溶液的 不溶性残留物中分离出来的硅酸胶体溶液。在另一方面,硅酸胶体的凝聚提高了金属杂 质的沉积。本文的目的是研究混合(D1+D2+D3)的表面活性剂在上述过程中的效果。 实验: 在所有实验中D1、D2和D3的浓度是(1毫克升):D1,30;D2,30;D3,15。 浸出实验所使用的工业锌焙砂来自于普罗夫迪夫锌厂(保加利亚)。表 1 给出了锌 焙砂的成分。 表 1 锌焙砂组成 元素含量,% Zn H 2 SO 4 ) ( Fe Cu Cd Co Ni Sb 59.1 8.3 0.76 0.20 0.008 0.002 0.007 As 0.064 锌溶于稀硫酸
4、作为硫酸锌。浸出过程在恒温恒容体积为 250ml 的容器内保持 600r/min 的搅拌速率下进行。 条件进行处理。 图 1 锌焙砂处理流程 酸浸溶液 5 毫升的等分试样在 2.5、5、10、20 和 30 分钟后,分别过滤分析的锌, 铜和镉的含量。在每个实验结束时得到的硫酸锌溶液进行分析其中的 Zn、Cu、Cd、Co、 Ni、Sb 和 As 含量,金属浓度用 ICP 分析法测定。在混合表面活性剂存在和没有表面活 性剂时研究 Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3 的沉淀。实验在室温下一个容积为 50ml 的量筒中进 行。两种氢氧化物都是由 15mL0.2MNa 2 CO 3 、35mL0.0
5、89MFe 2 (SO 4 ) 3 、15mL0.2M 3+ 3+ Na 2 CO 3 和 35mL0.019MAl 2 (SO 4 ) 3 混合得到的。Fe 、Al 的浓度为 1g/L。混合表面活性剂 加入含有 Fe 2 (SO 4 ) 3 或 Al 2 (SO 4 ) 3 的溶液中。Fe(OH) 3 或 Al(OH) 3 的沉淀量变化随时 间确定。混合表面活性剂对硅酸胶体形成影响的研究在室温下进行。硅酸胶体通过混合 稀释水玻璃溶液得到(0.015;0.030;0.045MNa 2 SiO 3 )和 1.76MH 2 SO 4 (pH=1.5)。偏硅酸胶 体的浓度(0.9;1.8;2.7g/
6、LSiO 2 )分别对应工业上浸出锌焙砂的条件。 结果与讨论: 混合表面活性剂对锌和金属杂质溶解、 影响通过与无表面活性剂的结果比较确定。所有的实验都进行了至少两组平行实验。 图 2 给出了锌、铜和镉在酸性浸出锌焙砂时在 0.25MH 2 SO 4 到 pH=0.8 的条件下溶解 的时间。显然在有混合表面活性剂时锌、铜和镉的溶解与无表面活性剂时相比要低, 是影响很小。 图 2 硫酸锌焙砂浸出过程中的铜和镉的溶解时间 同时还发现在有混合表面活性剂时中性浸出结束得到溶液澄清速度比无表面活性 剂的溶液澄清速度快,表面它可以提高固-液分离速率。 表 2 和图 3 表明了硫酸锌溶液中的杂质含量和在锌焙砂
7、中性浸出后硫酸锌溶液 剩余的杂质的分数。锌在有表面活性剂和无表面活性剂的溶液中含量分别为 18.39g/L 和 18.08g/L。 表 2 锌焙砂中性浸出硫酸锌溶液中杂质含量 条件 无表面活性 剂 有表面活性 剂 杂质含量,mg/L Cu Cd Sb As Co Ni 168.95 42.20 0.70 0.29 0.51 0.1 135.45 40.51 0.12 0.10 0.32 0.05 图 3 中性浸出剩余硫酸锌溶液中杂质含量 结果表明,混合表面活性剂的存在在中性浸出阶段大大降低锑,砷,镍和钴在硫酸 锌溶液中的含量,但表面活性剂对铜和镉含量的降低效果很小。 图 4 和图五给出了有无表
8、面活性剂对 Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3 沉淀结果的影响,Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3 在溶液中的体积(Vt)随时间(t)的变化。 图 4Fe(OH) 3 沉淀量的变化 图 5 Fe(OH) 3 沉淀量的变化 很明显在有表面活性剂时 Vt 值更高。这增加了两种氢氧化物的吸附能力,提高他 们作为杂质清除剂的影响。 的硫酸锌溶液。 在有表面活性剂和无表面活性剂(pH=1.5)时对硅酸溶液胶体行为的研究表明: 上述实验条件下,没有表面活性剂时硅酸溶液胶体凝结物不被发现; (b)混合表面活性剂使硅酸溶液立即开始产生胶状凝结物,表面活性剂降低使硅 酸浓度增加; (c)在表面活性剂存在
9、的硅酸凝结物能提高硫酸锌溶液的纯度和减少从不溶性残 留物中分离的难度; D1,D2 和 D3 混合表面活性剂在锌焙砂浸出中的影响似乎和它们作为表面张力降低 剂的影响是相关的。D2 是阴离子,但 D1 和 D3 是非离子型润湿剂。D1 和 D3 是长链有机 分子的亲水性和疏水性部分。D2 涉及到带负电荷的(亲水性)和芳香族(疏水性)集团。 表面张力的降低,保证了溶液和固体界面之间更好的接触,增加了 Fe(OH) 3 和 Al(OH) 的吸附能力,另一方面,大的有机分子作为凝聚中心,提高了硅酸和金属氢氧化物的 3 沉积,从而提高硫酸锌溶液的纯度。 混合表面活性剂对锌、铜和镉在酸性浸出阶段的影响,同
10、时对硫酸锌溶液中杂质的 减少可以与 D1 和 D3 作为络合剂的作用联系起来, 离子结合,这与我们极谱研究的结果表明在 D1 和 D3 存在时 Zn 2+ ,Cu 2+ ,Ni 2+ 、Co 2+ 的极谱 峰具有潜在的大位移。 结论: 比较有表面活性剂壬基酚聚乙二醇(30mg/L),二萘甲烷-4,4-二磺酸(30mg/L) 和分子量为 400 的聚乙二醇 (a)混合表面活性剂的存在能小幅度的减少在酸性浸出锌焙砂时锌、铜和镉的溶 解; (b)在表面活性剂存在时中性浸出锌焙砂得到的溶液中杂质浓度低于无表面活性 剂中的杂质浓度; (c)表面活性剂存在时析出的 Fe(OH) 3 或 Al(OH) 3 体积的增加,表明它可以提 高的氢氧化物的吸附能力,提高它们作为杂质清除剂的作用; (d) 物,提高硫酸锌溶液的纯度和减少从不溶性残留物中分离的难度; (e)混合表面活性剂的影响似乎与表面张力降低剂和络合剂的作用有关。