杂铜的分类我国对废杂铜的回收利用历来就十分重视，究其原因一是中国铜资源的不足，对废杂铜的回收利用是对铜矿资源不足的补充；二是废杂铜的回收利用投资少、建设周期短、成本低；三是减少了对环境的污染。    废杂 金属 是废品和废料的统称，其来自三个方面：一、有色金属 冶炼过程中产生的废品和废料；二、各种机械加工过程中产生的废品和废料；第三类型，使用过程中旧的、报废的仪器、仪表、工具和机器设备等。    国内废杂铜尚没有制定较为完善的分类标准，基本上参照国外的标准，大致把废杂铜分为三类：    1#废杂铜：纯度在95-99%以上，主要是由干净的非合金铜材料所组成，即：铜边角料，铜圈、干净铜管或管道、1#铜线和粗导线（不包括被烧焦的和易碎的细铜线），此类废料可直接送加工厂使用。    2#废杂铜：含铜在85%以上，包括干净的、氧化的、带皮的铜边角料、铜圈、整流器部件、较干净的带少量焊锡的铜管材，氧化或带皮铜线（不是被烧焦的铜线）。    3#废杂铜：除含有上述1#、2#废杂铜的成分外，还含有大量的含铜铸件，废轴承、废旧马达、各种电器设备、废旧变压器等等。3#废杂铜含铜量变化范围很大，最低含铜量达20%，最高达到70-80%

一、前言 在我国地下水除铁技术中，广泛采用曝气接触氧化的除铁方法。曝气接触氧气除铁法，是使曝气地下水中的亚铁离子不经氧化与溶解氧一同进入接触滤层，在滤层的接触催化作用下完成亚铁离子的氧化和截留。天然锰砂除铁是在我国已得到广泛应用的一种接触氧化除铁法；人造锈砂和自然形成的锈砂除铁法，是七十年代在我国实验成功的另一种接触氧化除铁法。 过去，笔者曾对天然锰砂除铁法进行过系统的实验和研究。近些年来，国内外又对以石英砂为载体的人造锈砂和自然形成的锈砂的除铁过程进行了研究。这些研究成果，发展了接触氧化除铁工艺，提高了接触氧化除铁工艺的效能，促进了接触氧化除铁工艺的推广和应用。 人们对于接触氧化除铁机理的认识有一个发展过程。本世纪三十年代开始将软锰矿砂用作地下水的接触氧化除铁滤料以来，人们一直把二氧化锰当作催化剂，这被称作经典理论。早在六十年代初，笔者在研究天然锰砂除铁过程中就发现了“活性滤膜”的接触催化作用，后又经多次模型及生产试验检验证实，终于于1974年正式提出了活性滤膜接触氧化除铁原理，这使认识又深化了一步。近几年，笔者对铁质活性滤膜接触氧化除铁的基本特征又进行了研究。实验表明，新滤料初期皆有一定的除铁能力，但并不持久经过一段时间除铁能力便开始衰竭。滤后水的含铁浓度相应升高；随着运行时间的增长，滤料的除铁能力又逐渐提高，滤后水水质变好，最终滤料具有了稳定的除铁能力。最终具有稳定的除铁能力。最终具有稳定除铁能力的滤料，称为“成熟”的滤料；由新滤料到“成熟”滤料的转化过程，称为滤料的“成熟”过程。事实上，滤料的成熟过程，正是滤料表面铁质活性滤膜的形成和积累的过程。本文将对新滤料的除铁作用、活性滤膜的形成及积累过程，以及成熟滤层中活性滤膜的除铁特征等方面的问题进行探讨。　　二、新滤料的除铁作用 用未经曝气的无氧含铁地下水经新滤料层过滤，发现滤层最初都有一定的去除亚铁离子的能力。图1为新天然锰砂去除水中亚铁离子的情况。新石英砂或无烟煤去除亚铁离子的情况，与天然锰砂类似。新滤料能在无氧条件下除铁，表明新滤料对水中的亚铁离子有吸附作用。 新滤料对水中亚铁离子的吸附能力，与滤料的品种有关，表1为几种新滤料在无氧条件下对水中亚铁离子的动态吸附容量。由表1可见，马山锰砂的吸附容量最大，石英矿砂最小。 　　　　　　　　　　　　　表1  新滤料对亚铁离子的动态吸附容量滤料品种名称滤料粒径mm水的含铁浓度　　mg/l水的pH水温(℃)吸附容量mg/l马山锰砂1.0～1.2514～186.165000锦西锰砂1.0～1.2514～186.161000阳泉无烟煤1.0～1.2514～186.16250黑龙江烟煤1.0～1.2514～186.16250松花江河砂1.0～1.2514～186.16250北戴河石英矿砂1.0～1.2514～186.1624 实验表明，吸附于新滤料表面的亚铁离子，在有溶解氧的情况下，能被氧化为高铁。但是，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物，与在成熟滤料表面生成的具有强烈催化活性的铁质滤膜，在性质上有很大不同。首先，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物具有非常密实的构造。新滤料层与成熟滤层的对比试验表明，在滤层都截留相同的铁量时（某次试验为2g），成熟滤层的水力阻抗竟比新滤层高40倍。所以，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物比成熟滤料表面的活性滤膜要密实得多。其次，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物并不具有强烈的接触催化活性。图2为三种新滤料成熟过程的对比试验。由图可见，由于新滤料具有一定的吸附能力，所以过滤初期都有一定的除铁效果，但当它们的吸附容量逐步耗尽，滤后水的含铁浓度便不断升高。随着过滤除铁过程的进行，在滤料表面开始生成具有接触催化活性的铁质滤膜，由于活性滤膜物质在滤料表面的积累，滤料渐趋成熟。滤层出水含铁浓度又开始降低，从而具有峰状特征。试验发现，虽然这三种新滤料的吸附容量有很大差别，但它们的成熟期却基本相同。如果新滤料表面生成的高铁氢氧化物具有接触催化活性。那么吸附容量大的新滤料截留下来的铁质较多，应该能较快地成熟，即具有较短的成熟期，但实际情况并非如此。所以，新滤料表面生成的高铁氢氧化物不具有强烈的接触催化活性，它与成熟滤料表面具有强烈接触催化活性的铁质滤膜物质的性质是不同的。 三、滤料的成熟过程 含铁地下水曝气充氧后，通过新滤料层过滤，由于新滤料具有吸附能力，所以具有一定的除铁能力。与此同时，滤料表面开始成生具有催化活性的铁质滤膜。所以，新滤料在成熟过程中，同时具有吸附除铁和接触氧化除铁两种作用。新滤料过滤初期，接触氧化除铁作用很小，所以以吸附除铁为主。随着滤料吸附能力的消耗，除铁能力降低，滤层出水含铁浓度逐渐增大。另一方面，在滤料表面生成的活性滤膜的除铁能力则不断增大，当活性滤膜除铁能力的增大速率超过了吸附除铁能力的减小速率时，滤层出水含铁浓度便开始出现下降趋势。由于活性滤膜的接触氧化除铁过程是一个自动催化过程，所以滤膜除铁能力的增大具有加速的特征，使滤层出水含铁浓度的变化过程线在峰值后略具上凸的形状，直至出水浓度降至要求值。之后，滤层出水的含铁浓度便稳定在很低的数值，它表明滤料已趋于成熟。这样，可以把滤料的成熟过程分为三个阶段，第一阶段为新滤料的吸附除铁作用占优势，称为吸附段；第二阶段为铁质活性滤膜的催化除铁作用占优势，并具有加速进行的特征，称为加速催化段；第三阶段表现为铁质活性滤膜的稳定催化除铁作用，称为稳定催化段，如图3。稳定催化除铁过程连续进行相当时间，滤料最终完全成熟。完全成熟的滤料表面被铁质活性滤膜覆盖而发黄，故常称为锈砂。滤料的吸附容量不同，它们的成熟过程也有差别；吸附容量小的滤料，吸附阶段比较短，且滤层出水浓度变化过程线的峰值也较大；吸附容量大的滤料，吸附阶段比较长，出水峰值也较小。当滤料的吸附容量较大，而地下水的含铁浓度又较小时，出水浓度峰值有可能降至水质标准要求值以下，这时滤池一投产便能供应合格的水质。 我们在图2所示条件下，还进行了北戴河石英矿砂、松花江河砂、黑龙江烟煤等滤料的成熟试验，试验结果与图2基本一致。上述六种滤料的吸附段和加速催化段的总长度，大致为4～5d，此时滤层出水含铁浓度都能降至0.3mg/l以下，但出水水质尚不够稳定，7d后则皆能稳定地除铁。 综上所述，滤料品种不同，只对除铁初期的出水水质有影响，基本上不影响滤料的成熟期和成熟滤料的除铁性能，即对成熟滤料而言，不同品种的滤料作为铁质活性滤膜的载体，其作用是没有区别的，这就为在接触氧化除铁工艺中采用石英砂、河砂、无烟煤等廉价滤料提供了理论依据，经济意义是很大的。但是，吸附容量大的滤料，如天然锰砂，在除铁初期出水水质较好，这在实用上是有重要意义的。石英砂、无烟煤等吸附容量小的滤料，投产初期出水水质差，需采取改善水质和加速滤料成熟的措施，是其缺点。 有人用滤料表面铁质的附着指数（附着于100mg滤料表面的铁质的mg数）作为滤料成熟的指标。前已述及，由于不同滤料具有不同的吸附容量，而在滤料表面吸附氧化的铁质并不具有催化活性。吸附容量大的滤料，在除铁初期就使附着指数达到相当数值，但这时滤料并不具有相应的“成熟”程度。所以，用附着指数作为滤料成熟的指标，对吸附容量不同的滤料不是普遍适用的。 人们习惯于以除铁滤层出水含铁浓度降至饮用水水质标准(0.3mg/l)以下作为滤料成熟的标志。由于滤层都是在一定的条件下进行工作的，这就使“成熟”与具体的工况有关，而不具有统一的标准，难于相互比较，所以也是不完善的。 我们认为，以单位滤料表面积所具有的接触氧化反应速度常数或滤层的接触催化活性系数作为滤料成熟的指标比较合理。 四、铁质活性滤膜的化学组成及其催化的基本特征 在去除亚铁离子的过程中，滤料表面上逐渐形成了铁质活性滤膜。在一个过滤周期里，如果滤膜在滤料表面上的附着量大于反冲洗中的剥落里，滤料表面上的铁质便增多，这使滤料颗粒逐渐变大。对含铁浓度较高的地下水除铁水厂，能观察到明显的滤层增厚和造粒现象，有的水厂，滤料使用一年，部分滤料的粒径可由0.6～2.0mm增大到5～6mm，体积增加几倍乃至几十倍，成为锈球。这种锈球湿时为棕黄色，表面上附着一层疏松的铁质氢氧化物（滤膜）。洗去滤膜，锈球表面光滑且有一定强度。剖开锈球，内部棕黑相间，为年轮状，比较密实。锈球内多有一个由细滤料构成的小的核心，但也有没有核心全由铁质组成的。 将由佳木斯水厂取来的锈球焙烧后，测得其中含Fe2O388%，SiO28%，此外还含有Ca、Mg、Mn等多种元素。锈球外部疏松的铁质滤膜的化学成分，与锈球相同。根据锈球形成的过程，可以断定内部那样密实的物质是由滤料表面这种疏松的铁质滤膜长期积累逐渐形成的。 我们还对新鲜滤膜和锈球内部物质进行了差热和热失重分析，测出它们的化学组成如表2。新鲜滤膜的试样为生产滤池反冲洗水沉淀下来的铁泥（测定前已存放一天）。由表2可见，铁质滤膜与锈球内部物质虽然化学成份相同，但化学组成却有不少差异。通过比较可以看出，由滤料表面铁质滤膜积累成锈球内部物质的过程，是结晶水逐渐脱离的过程，外观上则由疏松到密实。 为了了解滤膜与锈球内部物质催化活性的差别。进行了下面的对比试验。一支滤管装入附有新鲜滤膜的锈球作滤料，另一支滤管装入洗去滤膜的锈球作滤料，使它们在相同的条件下进行除铁试验。 表2  铁质活性滤膜的化学组成试样名称化学组成新鲜滤膜Fe2O3·5H2O或Fe(OH)3·H2O锈球内部物质Fe2O3·H2O或FeOOH新鲜滤膜Fe2O3·6H2O或Fe(OH)3·2H2O图4为试验结果。由图可见，有新鲜滤膜的锈球，降铁效果良好。而洗去滤膜的锈球则除铁效果很差，并且具有与新滤料相同的特征，它表明只有锈球表面疏松的滤膜物质才具有催化活性，而锈球内总密实的物质则没有催化活性。滤料表面这种具有催化活性的疏松的铁质滤膜，称为铁质活性滤膜。 地下水含铁浓度14mg/l；溶解氧浓度7～8mg/l；滤速10m/h。 实验表明，新鲜的铁质活性滤膜的催化活性最强，随着时间的延长，铁质滤膜逐渐老化，其催化活性也逐渐减退。实验是用成熟滤料进行的，实验结果如图5。由图可见，停运几天以后，成熟滤料的除铁效能已大大降低，表明铁质滤膜会随时间逐渐老化而丧失其催化活性。锈球内部的密实物质，正是由老化的铁质滤膜长期积累而成。所以，滤料表面铁质活性滤膜的催化作用只有在连续的除铁过程中才能实现。滤料表面的铁质活性滤膜在过滤除铁过程中得到新的补充，从而在原来的滤膜上不断覆盖上新的滤膜，这使滤膜始终保持新鲜而具有很高的催化活性。旧的滤膜则逐渐老化丧失催化活性，久之便成为滤料表面密实的附着物。滤料表面的铁质活性滤膜的不断更新，是锈砂接触氧化除铁过程正常进行的必要条件。已经明了，铁质活性滤膜接触氧化除铁的过程，首先是滤膜离子交换吸附水中的亚铁离子，可表示如下： Fe(OH)3·2H2O＋Fe2+= Fe(OH)2(OFe) ·2H2O++H+ 当水中有溶解氧时，被吸附的亚铁离子在活性滤膜的催化下迅速地水解和氧化，从而使催化剂得到再生，反应生成物又作为催化剂参与反应，所以铁质活性滤膜接触氧化除铁是一个自动催化过程。 Fe(OH)2(Ofe) ·2H2O+1/4·O2+9/2 ·H2O= 2Fe(OH)3·2H2O+ H+ 收集反冲洗水中的铁泥进行分析，发现其中基本上不含亚铁化合物。它表明被活性滤膜吸附的亚铁离子能被迅速地氧化为高铁。 按照铁质活性滤膜接触氧化除铁是一个自动催化过程的概念，在过滤除铁过程中被截留于滤层中的铁质由于具有催化作用，应能使滤层的接触氧化除铁能力得到提高。情况确实如此。图6为除铁过程中，水的含铁浓度沿滤层深度方向分布的变化情况。其中曲线1为滤层反冲洗后1小时的浓度分布情况，曲线2为反冲洗后36小时的情况。由图可见，曲线2较曲线1的位置上移，表明随着铁质在滤层中的积累，滤层的接触氧化除铁能力有明显的提高，它证实了铁质活性滤膜接触氧化除铁是自动催化过程的结论。 五、成熟滤层的接触氧化除铁速率 水中的亚铁离子在成熟滤层中被去除，经历以下诸步骤：亚铁离子由水中向滤料表面扩散；亚铁离子被滤料表面的活性滤膜吸附；被吸附的亚铁离子水解并被氧化，生成高铁氢氧化物——铁质活性滤膜。上述诸步骤中，反应速度最慢者将成为除铁速率的控制步骤。实验表明，亚铁离子向滤料表面扩散可能是除铁速率的控制因素。实验还表明，滤料上活性滤膜只以外表面吸附水中的亚铁离子。根据菲克定律，亚铁离子向滤膜表面扩散时，扩散速率与水中和滤膜表面的亚铁离子浓度差(C－C’)成正比，与滤膜表面的边界层厚度σ成反比。如果将扩散速率作为除铁速率，并认为C’很小可忽略不计，则 －dc/dt=DS/D(C－C’)≈DS/σ·C　　　　　　　　(1) 式中　t——时间，t=ml/u； l——滤层的厚度； m——滤层孔隙度； u——滤速； D——扩散系数； S——单位体积滤层中滤膜的外表面积，S=6a(1－m)/d； d——滤料粒径； a——滤料的形状系数； σ——边界层厚度； C’——滤膜表面上的亚铁离子浓度。 将上列各参数代入式(1)得 －dc/dι=βC　　　　　　　　　　　　　　　(2) β=6Dam(1－m)/ σdu　　　　　　　　　　　(3) 式中β称为滤层的接触催化活性系数。 当水在滤层中呈层流状态流动时，可以认为边界层厚度为一定值(σ=const)，由式(3)可知，这时滤层的催化活性系数与滤速的一次方成反比例关系。 当水在滤层中呈紊流状态流动时可近似地认为边界层厚度与滤速成反比例关系， σ=a/u　　　　　　　　　　　　　　　　　(4) 式中　a为比例系数。将式(4)代入式(3)，得 β=6Dam(1－m)/ad　　　　　　　　　　　　　(5) 即紊流时，除铁效果与滤速无关，这可以看作与滤速的零次方成反比。 当水在滤层中低于层流和紊流之间的过渡区时，可以认为滤层的催化活性系数与滤速的p次方成反比， β=6Dam(1－m)/bdup　　　　　　　　　　　　(6) 式中　b为比例系数；而0 由雷诺数可判别水在滤层中的流态。雷诺数按下式计算 Re=pdu/6μa(1－m)　　　　　　　　　　　　　(7) 则Re上述滤层除铁速率与滤料粒径以及滤速的关系，笔者早在天然锰砂除铁的研究中已经通过实验得到。现在，我们又从理论上作出了论证。 设亚铁离子在滤膜上的反应速率（吸附、氧化、水解）与表面上的亚铁离子浓度成正比，所以滤膜表面上的除铁速率为 －Dc/dt=KSC’　　　　　　　　　　　　　　　　(8) 式中　K——单位面积滤膜上的反应速度常数。 当除铁过程稳定时，表面反应速率与扩散速率相等，即 KSC’=DS/σ(C－C’)　　　　　　　　　　　　　　(9) 从而得　　C’=C/(1+Kσ/D)　　　　　　　　　　　　(10) 将式(10)代入式(8)，得 －Dc/dl=[K/(1+Kσ/D)]·[6am(1－m)/du·C]　　　(11) 比较式(11)和式(2)，可知 β=[K/(1+Kσ/D)]·[6am(1－m)/du]　　　　　　　(12) 由上式可知，β随K的增大而增大，所以两者都可用作判断滤料成熟程度的指标。 六、几点结论 1.通过对天然锰砂、石英砂、河砂、无烟煤等多种滤料的实验，发现新滤料对水中铁离子有吸附作用，吸附容量因滤料种类而异，但吸附于新滤料表面的铁质氧化后并不具有催化性能。新滤料的吸附容量大，过滤初期除铁水质较好。 2.实验表明，对亚铁离子氧化起催化作用的是除铁过程在滤料表面上自然形成的铁质活性滤膜，其形成速度一般与滤料种类无关。铁质活性滤膜的化学组成为Fe(OH)3·2H2O。实验证实，铁质活性滤膜接触氧化除铁过程是：水中亚铁离子先被滤膜吸附，然后被氧化和水解，生成新的活性滤膜，并作为新的催化剂参与反应，所以活性滤膜除铁是一个自动催化反应过程。实验表明，除铁过程中截留于滤层中的铁质，能使滤层的接触催化能力增大。 3.实验表明，新滤料的“成熟”过程，就是铁质活性滤膜在滤料表面逐步积累的过程。成熟滤料的除铁过程，实质上就是滤料表面铁质活性滤膜的除铁过程。对成熟滤料而言，不同品种的滤料作为铁质活性滤膜的载体，其作用基本上是没有区别的。滤料的成熟过程可分为吸附段、加速催化段和稳定催化段等三个区段。建议以单位滤料表面积上的反应速度常数K或滤层的接触催化活性系数β作为判别滤料成熟的指标。 4.实验研究表明，新鲜的铁质活性滤膜的催化活性最强，但随时间滤膜逐渐脱水老化，其催化活性也逐渐减弱，所以，滤料表面活性滤膜的催化作用只有在连续的过滤除铁过程中才能实现。 5.实验证实，滤层的接触氧化除铁速率由亚铁离子向滤膜表面的扩散速度控制。从扩散定律出发，理论推导出滤层除铁速率公式。

某厂处理铜阳极泥的工业实验流程包含氧化浸出铜、硒，浸出渣浮选富集贵金属精矿，精矿的火法熔炼和电解提纯。 实验用铜阳极泥的首要组分为（%）：金0.038、银13.13、铜14.00、硒2.85、铅5.00等。 浸出除铜、硒，是在稀硫酸溶液中参加固体作氧化剂进行的。在硫酸的效果下，放出和活性氧。后者首要氧化阳极泥中的铜，跟着分化硒化物。当绝大部分铜、硒被氧化进入溶液后，如持续参加，就会发作很多游离氯，而开端金的氧化溶解。故金开端氧化进入溶液即为氧化除铜、硒作业的结尾， 浸出作业于1.5m3珐琅反响罐中进行。固液比1∶2，开端液硫酸浓度350～450g∕L，液温80℃。参加后发作强烈反响放出很多的热，会使矿浆处于欢腾状况。故应严格控制的参加速度，避免矿浆外溢而形成丢失。当阳极泥中的铜、硒被彻底氧化进入溶液后，浸出渣色彩即变白。为了尽可能多地除掉阳极泥中的铜和硒，氧化浸出到溶液中含金略大于10mg∕L时停止。溶液中的含金量甩快速比色法测定。然后参加少数生阳极泥置换金，到溶液中含金约3mg∕L时出槽，经真空泵抽滤别离固液，1台1.5m3珐琅反响罐，可日处理湿阳极泥600kg。每吨阳极泥耗费100kg，硫酸800kg。 浸出后，均匀有92%的铜和86%的硒被除掉，并有0.4%的银和约3%的金丢失于浸出液中。但当用二氧化硫从浸出液中复原硒时，丢失的金、银均进入粗硒产品中得到收回。经浸出后的渣首要组分为（%）：银17.40，金0.052、铜1.60、硒0.55、铅7.60等。浸出液含银0.17g∕L、金0.0055g∕L、硒7.45g∕L。 实验时，发现浸出液中的硒部分呈正（H2SeO4）状况存在，不易被二氧化硫复原，且亚的复原速度也较慢，即便通复原24h，溶液中含硒仍选1～2g∕L。为了强化硒的复原，先将含硒液调整至含硫酸300g∕L，并参加适量铁屑，拌和2h，使溶液中80%的硒复原呈元素硒沉积。此刻未发作沉积的硒亦被复原为贱价硒，再参加少数氧钠以复原其他的硒。选用此法处理，整个作业进程只需进行3h，就可从含硒13g∕L的浸出液中复原96%的硒，残液含硒可降至0.5g∕L左右。

铜阳极泥中一般含有5%～40%的铜，这些铜以金属铜、氧化铜、氧化亚铜、硫酸铜以及硫化铜、硒化铜和碲化铜等方式存在。为便于从阳极泥中提取金、银，最好预先将其间的铜脱至0.5%～1%。但所运用的许多湿式脱铜办法对脱除呈化合物状况存在的硫化铜、硒化铜和碲化铜的作用往往都不太好。 鉴于（H2O2）具有激烈的氧化作用，当在含游离硫酸的条件下，它不但能氧化氧化铜、氧化亚铜、金属铜和硫化铜使之转化为硫酸铜，并且也能够氧化分化硒化铜和碲化铜的铜使之转化为硫酸铜。以下是80kg和100kg两个试样所用的实验条件和成果。 直接向铜阳极泥的硫酸溶液矿浆中加，可使阳极泥中的铜、硒、银等氧化生成硫酸盐进入溶液。的参加量主要由原猜中铜、硒、银的总量以及矿浆浓度和拌和条件等要素所决议，在一般情况下，的参加量为含铜量的1～20倍（摩尔分子计）。虽在室温下也能分化铜的化合物，但分化速度随温度的上升而加速。如在矿浆温度60～90℃、矿浆浓度100～150g∕L、硫酸浓度100～200g／L和杰出的空气拌和条件下，脱铜时刻30min就足够了。 氧化脱铜后，向矿浆中参加氯化钠沉积银和参加（或至少具有一个基的化合物）复原沉积硒。的参加量为硒含量的0.2～30倍（摩尔分子计）。 矿浆经浓缩机或过滤机别离后，进入溶液中的铜达95%以上，硒、银含量仅百万分之几。浸出渣产率不到60%～70%。渣含铜小于2%，硒、银均富集于浸出渣中。

5 ）、停炉　　停炉分正常停炉和事故停炉。　　正常停炉。　　炉子操作到一定时期需进行中修或大修，这时需进行停炉。　　停炉前，当出完最后一炉铜时，即进行清炉，即升高炉温把溅在炉墙、炉顶上的铜和炉渣熔入熔池，并排放干净。如系中修，则清炉后，在炉内铺撒一层石英砂或黄砂，并用风管搅拌，让黄沙或石英沙与剩余的熔体混合，以保护炉底，然后拉足烟道阐门或开启引风机，炉门，让炉体冷却，冷却 2-3 天开始拆炉。如系大修，则清炉后即大开阐门和炉门，并向炉内浇水进行强冷，使炉底与熔体变样，以利于拆炉。.

氧化物的酸、碱浸出许多遵守缩短中心模型，一个典型的实例是锌焙砂在稀酸中的溶解。它依据每种参加溶解进程的化学物质的离子扩散系数及离子搬迁率，使用方程式（1）和式（2）进行核算。核算假定溶解速率由传质操控，因此所用的核算进程只能用于不触及化学反响的状况。    （1）    （2） 求解方程（1）和式（2）需求几个边界条件，它们规则了模型中各参数的值，并将各物质的通量经过浸出反响的计量联系相关起来。 关于硫酸浸出体系，核算所用的数据包含H＋，HSO4－，SO42－及Zn2＋的离子扩散系数和离子搬迁率，下列平衡的平衡常数与活度系数稀酸浸出氧化锌的数学模型核算中所用的传质数据列于下表。物质等效离子电导 Λi0∕（Ω－1·cm2·equ－1）离子扩散系数 D∕（cm2·s－1）离子搬迁率 u∕（cm2·V－1·s－1）H＋348.99.3×10－53.6×10－3Zn2＋53.87.2×10－65.6×10－4SO42－79.01.0×10－5－8.2×10－4HSO4－100.002.7×10－5－1.6×10－3 几个边界条件为 在固液界面即r=rt时，                  Ci＝Cis          （3） 因为浸出进程最慢的过程是经过边界层的传质，能够假定在界面上到达化学平衡，然后得到下列边界条件     （4）     （5）     （6） 式中， 、 、 别离表明反响（a）、（b）（c）的平衡常数；Qa、Qb、Qc别离为用浓度表明时反响（a）、（b）、（c）的平衡常数；γi是物质i的活度系数。 在溶液体相即r＝∞，                E＝0    （7） Ci＝Cib   （8） 体相浓度用质量平衡和体相的化学平衡求算    （9）    （10）    （11）    （12）    （13） 式中，[H2SO4]与[ZnSO4]是t时刻硫酸和硫酸锌的净浓度。 计量联系            （14） 硫酸根通量                        （15） 数学模型由对每种物质组成的写出的方程式（2），方程式（1）和上面导出的边界条件组成。一旦知道了各物质的通量，就可核算ZnO的溶解速率。 假如半径rt的球形粒子含有Nmol的ZnO，则    （16） 式中，Mw为ZnO的分子量。 因为稳态下边界层内没有物质堆集，一切溶解的锌都必须传递到溶液体相中去。因此，反响速率能够与锌和酸经过边界层传质的速率相关如下    （17） 式中JZn－流离表面的锌的净通量；     JH－流向表面的酸的净通量。 由式（16）和式（17）得出    （18） 方程式（18）用有穷区间法数值积分得到rt对时刻的函数。关于单尺度粒子，rt与反响分数α的联系为    （19） 即为式（20）的缩短粒子模型，r0为固体粒子的初始半径。    （20） 粒子尺度散布的景象可作相似处理，m个初始半径r0k的单尺度分数每个组成总质量的分数wk。浸出的程度分粒级核算    （21） 总的浸出率由下式断定    （22） 为了查验模型及核算的正确性，需求研讨硫化锌精矿的焙砂在硫酸、高氯酸、硝酸和等4种酸中溶解的速率。选定的拌和条件使一切的固体粒子都悬浮且溶解速率与拌和速率无关。在高氯酸及硝酸溶液中试验曲线与模型核算得到的猜测曲线符合杰出，而在硫酸溶液中在浸出率80%曾经符合尚可，这以后的溶解曲线符合不抱负的原因是因为固体粒子的溶解并非如假定的那样均匀并始终保持球形，实际上发现部分浸出的焙砂粒子有大而深的孔。简化的模型没有考虑锌的氯合物的构成合氯离子的吸附，因此不能用来猜测浸出焙砂的溶解速率。而用新近树立的未考虑电搬迁对传质的奉献的模型即便关于0.1mol∕L高氯酸浸出的动力学也严峻违背，反映了电搬迁在传质中不行忽视的效果。

浇铸是在浇铸机上进行，目前广泛应用的有两种浇铸机，圆盘浇铸机和直线浇铸机。圆盘浇铸机是大型矿铜生产工厂采用的主要浇铸设备，直线浇铸机结构简单，紧凑，占地面积少，投资低，但阳极质量相对较差，仅为小型杂铜或矿铜生产工厂采用。　　直线浇铸机是一种行车输送机，它是由传动机构、牵引链条板（牵引构件）、模框小车（承载构件）、铁轨（支承装置）以及轴承张紧装置组成。　　直线浇铸机工作时，传动机构由驱动电机经磨擦离合器、减速箱、带有安全保险螺丝的联轴器使主轴传动，装在主轴上的驱动五角轮带动牵引构件链条板运动。模框小车装在链条板上，装有阳极模的模框小车在固定在基础上的轨道上运行，使浇铸机运行。　　圆盘浇铸机是由传动机构、圆盘框架、支承底座、阳极模、顶板装置及排汽系统组成，按传动方式有中心齿轮传动和槽轮机构传动，不论直线浇铸机还是圆盘浇铸机，现在都逐渐实行定量浇铸。铜液通过秤量装置定量向阳极模内注入，可使每块阳极板重量误差控制在 3% 以下。　　在浇铸时，严格控制铜液和铸模的温度极为重要，浇铸铜液温度通常只维持高出铜的熔点 20 ～ 30 ℃，即 1100 ～ 1140 ℃，因温度低，铜液中溶解的气体少，产出的阳极板緻密。同时低温铜水铸模能使整个铜锭几乎同时凝固，从而得到细晶粒的铜阳极板，铜水温度高，不仅增大燃耗，增大气体溶解，使阳极板出现气孔，还易使铸模上的涂料变质而脱落，以至发生粘模现象，也会使铸模过热而缩短使用期限。但铜水温度过低，流动性差，严重时不能继续出铜。铸模温度常控制在 120 ～ 140 ℃，模温度高易产生阳极板底部蜂窝状热气孔，模温低，底部产生冷气孔，甚至引起爆炸。　　为了便于脱膜，每铸一次要在铸模上涂上涂料，一般用石墨粉或骨灰作涂料。　　阳极板铸模一般用精铜制成。　　铜液浇铸成阳极板后，必须经过冷却。冷却过程也很重要。如用喷水冷却，冷却速度不当会产生二种弯曲现象，若底模冷却水过大，模框两边铜液先收缩，导至阳极板中间向下凹，二边向上翘，若表面喷水过大，则中间向上收凸，两边向下塌。

杂铜的分类有很多种：比如有黄杂铜 紫杂铜 废杂铜等黄杂铜顾名思意，就是颜色呈黄色，含有一定杂质的铜(因为是废旧铜,所以必含杂质)，其实黄铜是铜锌合金，我们看到的最多的黄铜属于59黄铜，既59%是铜，剩下的是锌，铜锌混在一起，看上去颜色黄黄的，所以叫黄铜，其实黄铜的种类有很多，有的含62%的铜，有的含65%的铜，有的甚至含80%以上的铜，个别的黄杂品种含加入了其他 金属 元素，比如铝，锡等，所以这些品种我们都称作黄铜，有他们产生的废料就叫黄杂铜，在北方有的地方，按黄铜的来源和形态还分为黄铜大件，工业黄铜等。我们看到了，多数黄铜都是铜锌混合物，所以货场上买卖黄铜的时候就按铜含量乘以铜价，再加上锌含量乘以锌价，最后再加上一个加工费，黄杂铜 价格 就是这么来的。紫杂铜有一个作用是一步电解生产阴极铜的方法，它包括：将紫杂铜挑选去杂，火烧去绝缘皮，酸浸洗去氧化层，热水烫洗净表面，压型为阳极铜极板，将阳极铜极板置于耐酸的微孔布袋内，悬挂于电解液中，经电解后制成阴极铜，此阴极铜经热水烫洗，检验合格后，成品阴极铜入库。使用过的电解液经压滤去渣，滤后电解液循环入槽再用。具有生产方法简单，设备投资少，铜回收率高，质量好，能耗低，制造成本低，对环境无污染等优点。紫杂铜近期的 市场价格 ？伦敦 金属交易 所期铜周二收低180点至7770，电子盘收于7830。当日内 市场 波动幅度收窄，成交亦十分清淡， 市场 关注的智利铜矿工人罢工消息虽被 市场 逐步的消化，但这仍将成为限制 市场 看跌的因素。期铜短期内仍将徘徊于高位振荡，一旦罢工平息， 价格 在高位涨势放缓后的下跌压力将逐步显现。沪铜昨日 走势 振荡， 市场 呈现冲高回落势头，尾盘收于日内低点附近，预计今日仍将受制于电子盘的带动宽幅振荡，操作上多单离场或短线参与。。。详细请查询 有色 网站

国内杂铜市场主要分布在新疆塔河、河北保定、浙江黄岩、富阳、广东清源、惠州、南海等地。浙江黄岩杂铜市场是国内起步较早的一个杂铜市场，依靠国家政策，进口美国、南韩等国的废工业品，主要是处理废旧电缆、电磁线及一些旧马达等，杂铜品位达98％以上，每年各种废旧金属含铜量可达2—3万吨，主要供应贵冶、洛阳铜加工厂、富春江铜加工厂。浙江富阳的冰铜、黑铜市场位于浙江富阳环山镇，是目前我国目前较大的冰铜黑铜市场之一，冰铜金属量在3000吨左右，黑铜金属量在5000吨左右。其主要原料采购于全国各有关加工企业的废边角料和工业垃圾，一般生产出85％品位的黑铜，其它成分为铅和锌，主要销售给上冶，90％以上的黑铜销售给常冶、富冶及铜陵。广东地区杂铜市场主要位于清远、惠州市和南海市，其原料主要有美、南韩、台湾的工业垃圾，三个市场各有侧重。清远市场年供应量1万吨左右，主要是处理废电力变压器，经过拆卸分类销售，该品种品位较高(98％)，电缆经过剥皮处理，品位也可达98％以上，而电线主要指较细规格经过人工灼烧，再经过药剂，阳极炉处理成马蹄铜，混合品位达95％以上，主要销往铜陵、贵冶、上冶、云冶等地。惠州及南海地区以废旧黄杂铜进口为主，纯度较高的废旧铜工业品亦占不少比重，估量15000吨，品位一般可达98％以上。河北地区紫杂铜市场通过对前苏联的一些废旧电缆机车进行分解，分类销售废铜和废铁，处理过程中产生的废料再加入氧化铜精矿配料，通过火法熔炼出粗铜和冰铜，年产金属约1万吨。新疆及黑河杂铜市场与保定相似。    中国铜消费中有约30％用的是废铜，长期依赖进口，近五年来，我国废杂铜进口呈增长趋势。据原有色总公司信息中心资料，1993年进口量为56.85万吨，1997年进口量是79.68万吨，五年累计进口废铜403.83万吨(实物量)，年均进口80.77万吨，1993—1997年间以年均8.8％的速度递增。由于环保规定与垃圾进口限制加强，1996年上半年与1995年同期比进口下降了50％，今年一季度进口14.24万吨，仅比上年同期减少0.9％。近五年我国废杂铜的出口量呈逐年递减趋势，1993—1997年平均每年下降12.4％，五年累计出口废铜727万吨，平均年出口量为1.45万吨。进口废杂铜含铜量虽有波动，但多在30％上下。    亚洲金融危机给我国铜产品的出口造成较大的负面影响，各国货币贬值尤其是日元的大幅贬值对我外贸出口形势不利，但抓住机会压低美元价格，大量进口杂铜对降低国内铜生产成本有利。今年国际废铜回收业协会(ISRI)特别邀请中国有色工贸公司人员作专题报告，鉴于国内已变成一个现实而稳定的市场，中国方面要求得到一份废铜供应商的名册，并有意向与他们在一个定价系统上建立长期的供需关系。这是因为目前国内大量进口废杂铜的状况难变，而现货交易一方面无法避免市场价格波动而产生的对效益的影响，另一方也无法保证供货合同的执行，长期供货合同方式将是外贸进口努力的方向。

杂铜 价格 ,在 期货市场 上，情绪是很重要的价值变量。乐观情绪容易激发 市场 风险偏好，进而助推 期货价格 上升。短期精杂铜供应增长仍快于需求恢复。中国5月精炼杂铜 产量 达39.8万吨，同比增长17.8%。根据SMM 6月初调查结果，当前国内杂铜冶炼企业开工率平均水平达到92.92%的高位。结合进口数据连续两月下滑，短期国内精杂铜 市场 供求宽松局面难以扭转。国际 市场 同是如此。世界 金属 统计局6月16日数据显示，今年前4个月，精炼杂铜 产量 上升至624万吨，全球消费量为607万吨，今年1—4月全球杂铜市供应过剩177000吨，去年同期为过剩59900吨。2009年底沪杂铜在无实质利多背景下的大幅飙升 行情 ，一定程度就是投资者乐观心态作用于期价的结果。而欧洲主权债务危机，除了造成杂铜价5月出现暴跌，更使得2009年以来的 市场 乐观心态全面回归谨慎。这一方面是由于本轮债务危机的起因和性质和2008年次贷危机颇为相似，从而容易激发 市场 负面猜想；另一方面则是因为包括大众媒体、评级机构等对此事件进行了过分渲染。综合来看，上半年欧债危机对 市场 信心的挫伤程度远超过宽松政策退出这一利空。从成本角度来讲，目前全球 现货 杂铜加工精炼费已经从4月的每吨约10美元和每磅10美分降至个位数，远低于2010年长期合同价每吨46.5美元和每磅46美分。TC/RC持续走低反映杂铜矿供应依然紧张，未来或致精杂铜 产量 预期下调。不过短期来看，由于国内主流杂铜冶炼企业自给矿和外购合同矿比例较大，加上副产品和自产杂铜销售利润足以抵消冶炼费用下降的影响，冶炼厂家暂时不会采取限工减产策略。这决定在下游消费未出现大的增长之前，杂铜 价格市场 宽松格局仍会延续一段时间。

当有价金属锰从原猜中浸出时，铁与某些重金属杂质也进入到溶液中。为了取得纯洁的硫酸锰溶液(送往电解工序)，就有必要预选将铁与重金属杂质净化除掉。    除铁选用水解净化法。所谓水解净化就是调理溶液pH值使主体金属离子不水解，而杂质金属离子以氢氧化物Me(OH)n形状沉积分出。    一、水解净化的pH值    金属离子水解按下式进行：                                             Men++nOH-===Me(OH)n                           (1)    而OH-离子来源于水的离解：                                                nH++nOH-===nH2O                               (2)    (2)式减(1)式便得到：                                        Me(OH)n+nH+===Men++nH2O                        (3)    反响(3)的标准自由焓变化为    由(5)式看出，当水溶液介质的pH大于pHӨ时，aMen+就小于1，金属离子便水解沉积。相反当水溶液介质的pH小于pHӨ时，aMen+便大于1，Me(OH)n便遇酸溶解。[next]    所以pH值是标志着金属离子Men+水解程度的一个重要数值。为了断定水解pH值,咱们计算了各金属按反响(3)的ΔGӨ25和ΔSӨ25，得出的pHӨ25和pHӨ70值列入表1.                                                                  表1     温度为25℃，70℃和a=1时Me(OH)n生成平pHӨ值Me(OH)n+nH+=Men++nH2OΔGӨ25/JΔSӨ25/(J·mol-1·K-1)pHӨ25pHӨ70Tl(OH)3+3H+=Tl3++3H2O+12263-86.01-0.716-0.775Co(OH)3+3H+=Co3++3H2O+5994--0.35-FeOOH+3H+=Fe3++2H2O+5023-228.82-0.3154-0.807Cr(OH)3+3H+=Cr3++3H2O-25421-179.771.5330.923Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O-27616-179.771.6170.990Ga(OH)3+3H+=Ca3++3H2O-32029-222.461.8701.120In(OH)3+3H+=In3++3H2O-49377-154.242.8832.160Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O-55149174.743.222.40Bi(OH)3+3H+=Bi3++3H2O-63912-3.732-Sn(OH)2+2H+=Sn2++2H2O-856318.540.750.717TlOH+H+=Tl++H2O-786535124.8113.9012.95Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O-52578-38.384.6043.87Zn(OH)2+2H+=Zn2++2H2O-66817-49-895.854.91Cr(OH)2+2H+=Cr2++2H2O-62741-5.491Ni(OH)2+5H+=Ni2++2H2O-69536-99.076.094.96Pb(OH)2+2H+=Pb2++2H2O-77871-73.376.826.18(5.678)Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O-75799-53.036.655.60Cd(OH)2+2H+=Cd2++2H2O-78842-16.627.206.20Mn(OH)2+2H+=Mn2++2H2O-87405-32.107.6556.55Co(OH)2+2H+=Co2++2H2O-71934-55.126.305.29     有了上表的pH值就能够计算出从各种实践浓度的水溶液中水解沉积各种金属离子的pH。[next]    在实践水解净化中仅考虑像上面所描绘的单纯水解的状况是不行的。由于溶液中杂质往往以贱价存在，例如在溶液中有Fe2+，Co2+,Ni2+,Mn2+这些离子，在较低的pHW值下是不能将它们别离的，有必要将其氧化成高价离子后才干水解沉积。         Fe3+和Co2+被氧化成三价的电势是：                                        Fe3++e-===Fe2+           φӨ=0.7708V                                        Co3++e-===Co2+           φӨ=1.808V    Fe3+,Co3+的水解平衡pH是    Fe2+,Mn2+氧化水解反响的电势是                                           Fe(OH)3+3H++e-===Fe2++3H2O                                                  φ=1.057-0.1773pH-0.0591lgaFe2+                                           FeOOH+3H++e-===Fe2++2H2O                                                  φ=0.7147-0.1773pH-0.0591lgaFe2+                                           MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O                                                  φ=1.228-0.1182pH-0.0295lgaMn2+    能够看出，在氧化水解中，关于二价金属离子而言，净化的次第应该先Fe2+后Mn2+。    因而操控溶液中的电势就能够挑选性地进行氧化水解净化，而溶液中的电势决写于氧化剂的品种及其条件的操控。[next]     二、水解净化运用的氧化剂    湿法冶金中运用的氧化剂有O3,H2O2,MnO-4,ClO-,HNO3,ClO-3,Cl2,MnO2,O2.它们的电势分别是：                          O3+2H++2e-===O2+H2O                φ=2.076-0.0591pH                          H2O2+2H++2e-===2H2O                φ=1.776-0.0591pH                         MnO-4+8H++5e-===Mn2++4H2O     φ=1.742-0.096pH                         ClO-+2H++2e-===Cl-+H2O              φ=1.63-0.0591pH                         HNO3+3H++3e-===NO+2H2O          φ=1.615-0.0591pH                         ClO-3+6H++6e-===Cl-+3H2O           φ=1.451-0.0591pH    、高锰酸都比较贵重，在湿法冶金中广泛运用氧化剂是MnO2或空气。    三、水解净化除铁    浸出液的含有铁与重金属杂质，Fe2+的氧化在浸出槽中进行，参加MnO2矿粉，使Fe2+氧化为Fe3+，氧化时刻1~2h，氧化后液[Fe2+]＜1mg/L,在原槽中参加中和剂使矿浆pH达6.5~7.0，此刻Fe3+水解沉积，到达除铁意图。一起重金属离子大部分也水解沉积，杂质SiO2大部分伴随Fe(OH)3沉积进入到浸出渣中。Mn2+也有少数水解沉积，这就要求有必要很好地操控水免除铁pH值，削减Mn丢失。

本发明公开了一种稀土精矿分化办法，特别是触及反浸除杂稀土精矿分化办法，工艺过程包含：过滤、烘干、焙烧、磁选。其特征在于：先反浸除杂，用稀将水溶性物质先行溶出，而将稀土元素留在浸渣中；然后将浸渣过滤烘干后，进行氧化焙烧；再用磁选法在恰当的磁场强度下选出稀土矿藏。本发明意图是供给一种质料耗费低、出产成本低、稀土回收率高的稀土精矿分化办法。

硫铁矿烧渣中含铁的氧化物可作炼铁的质料。但因为焙烧工艺、质料组分的性质的不同，烧渣中的硫的含量比较高，此外，铜、铅、锌、钙、镁的含量也影响到不能用来直接炼铁。选用本实验中引荐的选矿工艺流程处理该种硫铁矿烧渣，得到较为满足的铁精矿。含硫现已较低，为0.23%，能够用来作为直接炼铁的质料。但铜、铅、锌的含量仍然较高，分别为0.42%、0.29%、0.48%，为了得到更高质量的铁精矿产品，进一步除掉铜、铅、锌、钙、镁是有必要的。为此，咱们对硫铁矿烧渣做了进一步的脱杂实验。 国内外对硫铁矿烧渣脱除杂质研讨也比较多。脱S首要的办法有：清洗法脱硫：用浮选硫化矿的办法除硫；用浮选有色金属氧化矿的办法除硫；化学选矿办法，以及生物脱硫等。 青岛建筑工程学院的朱申红选用化学选法处理硫酸渣，用SA和NA作为增加剂，在去除了残硫的一起，又富集了烧渣中的铁。该办法工艺简略、成本低、无污染、经济效益十分显着。在处理含铁56.85%，含硫0.96%的烧渣时，可获得铁档次61.04%，含硫0.34%的铁精矿。 冯雅丽、李浩然生物脱硫的办法处理黄铁矿烧渣，获得较好的工艺目标。实验研讨了矿浆浓度、Fe3＋浓度及pH值对游离T.f.菌（氧化亚铁硫杆菌）浓度和脱硫率的影响。成果证明烧渣脱硫是氧化亚铁硫杆菌直接浸出作用和由细菌而发生的Fe3＋直接浸出作用的联合；脱硫速率和菌种氧化活性遭到吸附在固相上和液相中细菌成长状况、矿浆浓度、pH值和Fe3＋的影响；三价铁离子的增加可影响菌种的活性，按捺浸出的进行，且易在矿藏表面发生沉积，下降氧化率。烧渣生物脱硫后，可到达铁精矿标准。 惯例脱除铜的办法有：硫化黄药浮选法－酸浸法、离析－浮选法、硫酸盐化－水浸法等。因为硫铁矿烧渣中的铜首要是结合氧化铜。结合氧化铜是高温焙烧时构成的铁矿藏的铜矿藏的共熔体，别离的难度较大，并且，在选用除铜的一起，铁也会被溶解。所以用上述办法去除浇渣中的铜，作用不是太抱负。 荀志远、朱申红、葛学韬等人对硫铁矿烧渣除铜作了相应的研讨。用石灰法获得了较好的选别目标。该办法在浮选过程中增加石灰、水玻璃、丁基黄药、2#油，70%的铜便可别离出来。铜的档次由0.45%可降到0.14%。 罗惠华、孙家寿、齐振龙等研讨了FeCl3浸出铜精矿的条件，当Fe3＋浓度540g／L、温度为90℃、液固比L∶S＝8的条件下，拌和浸出16h铜的浸出率为71.5%。用与硫酸烧渣混合液替代FeCl3拌和浸出20h，铜的浸出率为69.2%。使用烧渣在矿浆系统中浸取铜精矿，不只充分使用了资源且能处理硫铁矿烧渣的环境问题，为充分使用冶炼厂不肯收回的低档次铜精矿和硫酸烧渣拓荒了新的途径。 用氯化法处理广西大厂高砷硫铁矿烧渣，在以下工艺条件下：磨矿粒度－150目，用氯化钙9%和氯化亚铁5%混合氯化剂，配0.5%膨润土、5%还原煤粉，焙烧温度1200℃，高温坚持45分钟，能够获得较好的氯化蒸发作用。锡、砷、铅、锑、铟、铋、镉等均匀蒸发率均达90%以上。采纳参加氯化亚铁及硅质增加剂等办法，烧球含砷量可下降到炼铁要求。氯化物收尘液中各金属沉积率均大于95%。收尘沉积渣经脱砷后铅、锡别离杰出。流程闭路，无二次污染。

在镍电解出产中，阳极液含铁量一般为100～500mg/L，净化后要求溶液含铁量降至0.5～4mg/L，一般选用水解沉积法除铁。       （一）湿法冶金常用的水解沉积除铁办法 工业出产上常用的水解沉积除铁办法有中和水解法、黄钠（钾）铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。           1）中和水解法       一般所说的中和水解法是用碱调理溶液PH值，在保证待提取的主金属离子不发作水解沉积时，杂质金属离子以氢氧化物M（OH）n形状分出，故也称为氢氧化物沉积法。 金属离子不解按下式进行： Mn++nOH-=M(OH)n↓        OH-离子来源于水的离解反响。假如发[Mn+]标明溶液中的金属离子在水解反响到达平衡时的浓度，则[Mn+]与PH的联系可用图2示出。当金属离子浓度一守时，Mn+发作水解沉积的PH见表1。 表1 氢氧化物沉积时，Mn+的平衡PH（25℃）Mn+Ca2+Mg2+Ni2+Fe2+Pb2+Zn2+Co2+Cu2+Fe3+Co3+平衡[Mn+]=lmol/L11.378.377.16.356.225.655.14.371.53-0.2PH值[Mn+]=10-6mol/L14.711.3710.19.359.228.658.17.373.531.8[next]        从图2和表1可得如下定论：       （1）在离子浓度相同的情况下，坐落图左面各种离子的平衡P敊，故它们在较小的P眄便可沉积，或者说它们的盐类简单水解，而碱土金属的盐类难于水解。         （2）对照Fe2+—Fe3+、Co2+—CO3+的水解平衡线可知，对变价金属而言，同一金属其高价离子比贱价离子简单水解。因而在镍电解液净化时，为使溶液中的Fe2+也优先水解沉积，则鼓入空气使Fe2+氧化成Fe3+，进而成Fe(OH)3沉积。相同的道理，用将Co2+氧化成Co3+，以Co(OH)3沉积。       氢氧化物沉积法为提取冶金中使用最广的除铁办法，可是这种办法的首要缺陷是Fe(OH)3具有胶体性质，不只沉积速度慢，弄清过滤困难，并且使金属和其他有价金属被吸附而丢失。因而，当Fe3+浓度较大时，从溶液 中别离Fe(OH)3是很困难的。出产实践标明，该法只适宜于用来净化处理低浓度（如铁离子浓度在/L左右）的溶液。        2）黄钠（钾）铁矾法、针铁矿和赤铁矿法        怎么从铁离子浓度较高的溶液中除掉F3+(或Fe2+)，惯例的水解沉积法因生成很多Fe(OH)3胶状沉积导致沉铁进程液固别离困难。经长时间的研讨和实践，在20世纪六十年代，先后有黄钾（钠）铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法三种新的除铁办法在湿法冶金中推广使用。三种办法的一同特点是操控必定的沉铁条件，使溶液中的铁离子以人工矿藏(如铁矾、针铁矿和赤铁矿等)沉积，这些人工矿藏沉降物呈结晶状，易于沉降、过滤和洗刷。       （1）黄钠（钾）铁矾沉铁法       在自然界有些矿藏具有类似的组成、相同的结构和相同的结晶形状,这就是地球化学上所称的类质同晶。所谓矾就是一系列类质同晶矿藏的总称,而一价金属离子(如K+、Na+、Ag+、NH4+等)和三价金属离子(如Al3+、Fe3+、Cr3+等)的硫酸盐最简单一同构成矾。       黄钾铁矾类的铁矾,如钾铁矾、钠铁矾、铵铁矾等,其化学通式为MFe3(SO4)2(OH)6。M可所以K+、Na+、NH4+等一价金属离子，其顔色均为黄色。在湿法冶金上，考虑试剂的经济本钱（其间含K+的碱或盐报价贵重），常以纯碱或液作沉铁试剂，以供给构成铁矾所需的一价金属离子。[next]       处理镍电解阳极液中和水免除铁所产出的高镍铁渣时，选用硫酸溶解一氧化一黄钠铁矾法除铁。沉铁进程是在溶液中有满足的Na+和SO42-存在时，在高温（90～95℃）下，操控恰当的P上.5～1.8），就能生成黄钠铁矾沉积。 3Fe2(SO4)3+Na2SO4+12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6H2SO4       铁矾类复盐呈黄色或淡黄色斜方结晶，成分安稳，在酸性溶液中溶解度小，沉降、过滤和洗刷性能好，液固别离易于进行，所以除铁作用好。      （2）针铁矿沉铁法       针铁矿沉铁法又称空气氧化除铁法。它是在高温(～90℃)和低酸浓度的硫酸盐溶液中，通入涣散空气使溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，并表成与天然针铁矿(如纤铁矿，化学式为γ-FeOOH)在晶形与化学成分上类似的化合物沉积：        该反响构成的针铁矿为a-FeOOH，系棕色针状结晶。针铁矿法除铁的重要条件是溶液中Fe3+浓度应小于1g/L，因而需求增高一道复原工序，将Fe3+复原成Fe2+。      （3）赤铁矿沉铁法       赤铁矿是一种炼铁质料。人们研讨发现，在高温、高压条件下，当硫酸浓度不高时，溶液中的Fe3+便会发作加水分化反响，得到a-Fe2O3沉积：        从化学式所标明的化学成分可知，赤铁矿沉积渣中铁的含量(～60%Fe)比黄钠(钾)铁矾法和针铁法铁渣中铁的含量都高，因而该法的铁渣量少,可作炼铁质料，但需求贵重的高压釜作沉铁设备,模块样要预先将Fe3+复原成Fe2+,该法的建造出资大。现在该办法还只有在国外湿法炼锌工厂有出产使用。 湿法冶金中的氧化水免除铁办法比较见表2。表2  氧化水免除铁办法比较办法适用铁的 浓度规模开始铁 离子形状沉积物形状进程条件PH值温度/℃压力预处理惯例低铁溶液 (Fe﹤1g/L)Fe3+Fe(OH)33.5～4.560～80常压Fe2+需氧化铁矾法高铁溶液Fe3+M2Fe6(SO4)4(OH)121.5～1.890～95常压Fe2+需氧化针铁矿法高铁溶液Fe2+FeOOH3～3.580～90常压Fe3+需复原赤铁矿法高铁溶液Fe2+a-Fe2O340～50g/L H2SO4180～200高压Fe3+需复原

矿山投产后生产、基建、技改同时进行，多数小型企业在选冶工艺上技术、管理水平低，再加上初期采选方案考虑不周，往往造成较大的资源损失、浪费和破坏。如何使金矿资源得到最大限度的开发利用成为关键，因此提高选矿设备金矿除杂率毋庸置疑成为关键，现在我们共同解读影响选矿设备金矿除杂率的几点因素。1、除杂时间：当金矿选矿温度大于75摄氏度,PH=6.7时,铁铜沉淀率大于97.4%,金矿的回收率随着时间的延长而增加，这说明除杂时间仅与金的回收率有关，而与铁铜沉淀率无关。为了提高金的回收率,除杂时间适当延长。2、溶液酸碱度：金矿选矿设备除杂过程中，PH值对除杂效果和金的回收率影响还是比较大的。液固比为7，温度大于75摄氏度时，溶液中金属离子随着终极PH值增高而沉淀率增大，但是他们沉淀PH值的范围不同，可以看出铜PH=5、铁PH=6.7时，沉淀基本完全，而镁在PH值小于7以前沉淀率变化不大，而PH值大于7后沉淀率剧增。因此，要使铁铜沉淀而金损失尽可能少,必须严格控制PH值6-7.3、石灰水添加速度：金矿选矿设备除杂过程中，石灰水添加速度越快，金矿的回收率就越低，一般情况下，控制石灰水速度开始时3-5ml/分，最后1-2ml/分，这个效果最好，中和至PH=6.7时，需要加入石灰水约80ml,合工业石灰24克，中和时间约35分钟。4、除杂温度：除杂过程温度越高，金矿选矿越多，而温度对于杂物的去除率不大，因此，为了提高金矿选矿率，除杂温度要尽可能的高一些。

大多数黄金矿山，尤其是小型矿山往往是在勘探程度很低的情况下动工兴建的。矿山投产后生产、基建、技改同时进行，多数小型企业在选冶工艺上技术、管理水平低，再加上初期采选方案考虑不周，往往造成较大的资源损失、浪费和破坏。      如何使金矿资源得到最大限度的开发利用成为关键，因此毋庸置疑提高选矿设备金矿除杂率成为关键，现在我们就共同解读影响选矿设备金矿除杂率的几点因素。    1、除杂时间：当金矿选矿温度大于75摄氏度,PH=6.7时,铁铜沉淀率大于97.4%,金矿的回收率随着时间的延长而增加，这说明除杂时间仅与金的回收率有关，而与铁铜沉淀率无关。为了提高金的回收率,除杂时间适当延长。           2、溶液酸碱度：金矿选矿设备除杂过程中，PH值对除杂效果和金的回收率影响还是比较大的。液固比为7，温度大于75摄氏度时，溶液中金属离子随着终极PH值增高而沉淀率增大，但是他们沉淀PH值的范围不同，可以看出铜PH=5、铁PH=6.7时，沉淀基本完全，而镁在PH值小于7以前沉淀率变化不大，而PH值大于7后沉淀率剧增。因此，要使铁铜沉淀而金损失尽可能少,必须严格控制PH值6-7.        3、石灰水添加速度：金矿选矿设备除杂过程中，石灰水添加速度越快，金矿的回收率就越低，一般情况下，控制石灰水速度开始时3-5ml/分，最后1-2ml/分，这个效果最好，中和至PH=6.7时，需要加入石灰水约80ml,合工业石灰24克，中和时间约35分钟。           4、除杂温度：除杂过程温度越高，金矿选矿越多，而温度对于杂物的去除率不大，因此，为了提高金矿选矿率，除杂温度要尽可能的高一些。

在硫化镍阳极电解时，阳极所含的微量铅、锌也会随镍一同溶解进入溶液。例如，依据金川公司的实测，硫化镍阳极含Pb0.03%～0.05%时，阳极电解液含Pb4.5～8.0mg/L。       镍电免除掉微量铅锌的工艺有沉积法、离子交流法及溶剂萃取法。     1、共沉积法除铅锌     在沉积进程中，某些未饱满组分随难溶化合物的沉积物而发作沉积，这种现象称为“共沉积”。其沉积分为吸附共沉积和结晶共沉积两种类型。结晶共沉积也叫共晶沉积法。在电解质溶液中，当有两种物质能与电解质共存,并且它们的晶格结构又相一起，则在恰当的条件下，它们能够构成晶形结构相同的沉积从溶液中一同沉积下来,这种现象称为共晶共沉，选用共晶共沉积法除杂质要考虑所加试剂对下道工序的影响。镍钴冶炼中多选用吸附沉积除杂质。     在氧化中和水免除钴进程中，钴被氧化的一起，铅和部分镍也被氧化,发作PbO2和Ni(OH)3并构成共沉积。这是因为PbO2被Ni(OH)3沉积吸附而除掉。别的，在除钴进程中，将除钴结尾PH进步，锌也能与镍的水合物以同晶形共沉积的办法人溶液中除掉。共沉积除铅锌工艺的长处是不添加工序,除铅、锌与除锌与除钴一个工序内完结。缺陷是渣量大，渣含镍高。     2、离子交流法除铅锌    离子交流法是从含有有价金属的电解质溶液中提取金属的办法之一。在料液与离子交流剂(固态物质)触摸进程中,离子交流剂上的离子以离子交流的方式,从溶液中吸附同符号(同性)的离子。附了离子的离子交流剂经水洗、淋洗剂洗刷扣，吸附在离子交流剂上的欲提取的离子转入淋洗液中，离子交流剂经再生扣供循环运用。     离子交流与吸附有某些相似之处，而其差异在于：离子交流是按化学计量的置换，即离子交流剂对每个换剂有无机离子要还给溶液一个等量的同符号的离子,而吸附则仅仅吸收溶质。离子交流剂有无机离子交流剂、离子交流树脂两大类。离子交流树脂是人工组成的、具有活性基因的三维交联不溶性有机高分子聚合物,一般由高分子部分、交联剂和官能团是决议树脂化学活性的首要组成部分，它是由固定基因(如-SO3-、-COO-等)和带相反电荷的活动离子(即可交流离子，也称反离子，如H+)组成的。固定基因牢牢地固定于慵懒骨架上，不能活动。活动离子使树脂自身呈电中性，在发作离子反响时，可进行定向移动。     各种离子交流树脂都具有必定的交流容量,所以交流到必定的时刻,树脂就到达了“饱满”而不能再进行交流,此刻树脂就必须进行洗脱“再生”。所谓再生是将它吸附的离子的暂时储藏所,而树脂康复其本来状况,回来运用。不难看出,l交流树脂在交流进程中反作用某些离子的暂时储藏所，而树脂自身不起改变。[next]     离子交流树脂的交流容量是离子交流树脂的一个重要特性。它是由制取树脂时引进的官能团数量决议的。通常以单位数量（或单位体积）的树脂所以交流吸附离子的数量来表明。     离子交流嗀程首要包含两个阶段，即吸附（或交流）和解吸（洗脱再生）。     （1）吸附（交流吸附）     吸附是离子交流进程的首要工序 ，待交流的原液以必定的流量进入交流柱，在柱内与树脂进行离子交流作用经过交流后的溶液从交流柱出口流出，其出口液为被交流后的溶液,应守时取样分析。当出口液中需交流的离子到达饱满时,中止进液，树脂将预备洗脱再生。     树脂在洗脱再生前必须用清水或其他淋洗剂淋洗洁净,以除掉柱内树脂间夹藏的溶液。淋洗剂只能淋洗柱内树脂夹的剩余溶液，而不会使已被 树脂吸附的金属离子洗脱下业。淋洗剂一般选用清水。     （2）洗脱再生     “饱满”树脂淋洗洁净后，从柱内的时液处往往内通入少数洗脱剂，将被树脂交流吸附上去的金属离子洗脱下业,待悉数树脂得到再生后，再用纯水洗去柱中树脂间的剩余洗脱剂，此刻树脂又可进行下一轮的离子交流操作。     洗脱下来的金属，按其交流的意图和金属的价值收回或弃去。     离子交流法是一种无渣新工艺，它不仅能较彻底地别离、提纯和定集金属，并且操作简略，易完成自动化，为简化操作、改进劳动条件、进步金属收回率供给了条件,但它只适合于处理离子浓度小于10-6mol/L的稀溶液。当金属离子浓度大于1%时，用这种办法别离作用欠好。     高氯根溶液中，铅、锌能与Cl-结组成ZnCl42-、PbCl42-络合阴离子，而镍不构成络合阴离子，选用阴离子交流树脂可交杂质铅、锌除掉。在镍的生产中我国某些厂选用离子交流除铅、锌的净化工艺,选用701树脂除铅、717树脂除锌。     701树脂是带有伯胺基团RNH3+的弱碱性阴离子交流树脂，Pb2+在高Cl-溶液中，构成PbCl42-络阴离子，这种络阴离子和转型后的701树脂上的阴离子Cl-发作交流反响： 2RNH3Cl+PbCl42-=(RNH3)2PbCl4+2Cl-     而Ni2+和Cl-不构成PbCl42-存在的条件，即可将树脂吸附的铅洗脱下业，然后到达除铅的意图。树脂再生后可持续运用。     701树脂也能除锌，但酸度要求较高，其除锌的交流容量比717树脂小。     717树脂是带季胺基团(-R4N)+的强碱性阴离子交流树脂，它能吸赞同交流溶液中带负电荷的离子，Zn2+在高Cl-溶液中极易构成ZnCl42-络阴离子，这种络阴离子和转型后的717树脂上的阴离子Cl-发作交流反响而被吸附在树脂上,然后下降溶液中的锌含量，用水或酸反洗饱满的树脂，到达除锌的意图。其反响为： 2R4NCl-+ZnCl42-=(R4N)2ZnCl4+2Cl-     吸附ZnCl42-的树脂经水或稀再生后可持续运用。     离子交流除锌扣液含锌可降至0.3mg/L以下。717阴离子交流树脂除锌工艺对溶液中的微量铜和铅的除掉也有必定作用。

在镍电解阳极液中，铜是首要杂质之一，其含量一般在0.1～1g/L之间。阳极液净化进程要求除铜降至0.0003～0.003g/L。根据铜在镍电解液中的许多金属元素中，铜属较典型的慵懒金属，且铜的硫化物在一般弱酸性溶液中其间溶度积很小，化学性质很安稳，因而在出产上一般都选用置换法或硫化沉积法除铜。       1、置换沉积法除铜       置换沉积的原理是在金属盐水溶液中，用较生动金属（电位较负）将较慵懒的金属（电位较正）复原成金属而沉积的溶液净化办法。在由硫酸盐和氯化物组成的镍电解阳极液中,Ni2+的标准电极电位（-0.25V）较待净化除掉的杂质Cu2+(+0.34V)更负，因而可用金属镍粉交铜从溶液中置换出来，发作如下反响： Ni+Cu2+=Ni2++Cu↓       但是，铁粉的电位（-0.44V）比铜更负，为什么不必铁粉作置换剂呢？这是由于用镍粉置换铜,既除铜,又补镍,且不会给溶液再带入杂质铁。       在出产上，当镍粉生动性较差，则添加来加速除铜进程： Cu2++Ni+S=CuS+Ni2+       国镍电解厂较多选用加镍粉除铜。为了得到满足的除铜效果，操作时应遵从下列要求：       （1）镍粉应具有较高的活性。通常在比较低的温度下，用氢复原氧化镍粉的办法能得到合适这种要求的镍粉。       （2）阳极液的温度应保持在80℃，PH应低于3.5。进步液温度可加速镍粉的置换反响速度，保持溶液的PH值低于Fe3+的水解值，可消除胶状的氢氧化铁沉积包裹镍粉的损害。       （3）设备应密封，削减空气进入净化槽，避免现已置换出来的海绵铜氧化重溶。       20世纪50年代末，前苏联北方镍公司研制成功用流态化置换槽替代机械拌和槽除铜。实践证明，当阳极电解液含Cu0.40～0.56g/L，流量为160m3/h，经流态化置换槽处理后,溶液中残留铜为1.2～4.0mg/L。与机械拌和槽比较,流态化槽的除铜后液残铜浓度低,镍粉利用率高。该厂用两个容积为25m3的流态化置换槽可替代56个容积为80m3的机械拌和槽。       加拿大汤普森厂为了加还镍粉除铜反响，在参加镍粉的一起,还添加粉。反响沉积产品为CuS。该法的长处是对镍粉的活性无严厉的要求。       我国某研讨院曾选用液相压氢复原所得到的镍粉进行降铜研讨，所用镍粉含镍大于99.8%，粒度﹤0.074mm。研讨结果表明，当镍粉用量为理论量的1.4倍时，除铜后液含铜呆降至0.4mg/L以下，除铜率达99%以上。下降镍粉用量即便降至理论量，也能够获得较好的除铜效果。       2、硫化沉积法除铜      1、 硫化物沉积法的基本原理       硫化物沉积法是根据许多元素的硫化物难溶于水，因而，当溶液中有Mn+存在，参加S2-，则将发作以下沉积反响： 2Mn++nS2-=M2Sn↓       其溶度积KSP=[Mn+]2[S2-]n。某些硫化物的溶度积如表1所示。[next]表1 某些硫化物的溶度积硫化物温度/℃KsplgKsp硫化物温度/℃KsplgKspMnS252.8×10-13-12.25CdS257.1×10-27-26.15FeS254.9×10-18-17.31PbS259.3×10-28-27.03NiS(a)252.8×10-21-20.55As2S3184×10-29-28.4CoS(a)251.8×10-22-21.74Sb2S3181×10-30-30SnS251×10-23-23CuS258.9×10-36-35.05ZnS258.9×10-25-24.05Cu2S182×10-47-46.7       常用的硫化剂有H2S和Na2S。       气体在水中的溶解度不大,在通常情况下每一体积水中能溶解4.7体积的H2S气体,浓度约为0.1lmol.L-1。H2S在水溶液中有如下电离效果：        许多金属离子能和H2S或S2-效果，生成溶解度很小的硫化物(见表9—5)。溶液中氢离子浓度和硫离子之间的联系是[H+]2[S2-]=6.8×10-24,在酸性（[H2S]=0.1mol.L-1时）溶液中通入H2S只能供应低浓度的S2-只能从溶液中沉积那些溶度积小的金属硫化物；而在碱性溶液中通入H2S(生成碱金属硫化物)，则能供应较高浓度的S2-离子,能够把溶度积大或小的金属硫化物都沉积出来。所以在操控的酸度下,能够用H2S把溶液中不同金属离子别离沉积下来。       关于同一种金属离子，溶液P佱添加，则金属离子的残留浓度下降。25℃时，S2-浓度为0.1mol/L,某些金属离子的残留浓度与P值的联系如图1所示。 [next]         从表1和图1可知，在镍电解液的各种元素中，以铜的硫化物溶度积为最9小，且与镍、钴等主金属硫化物的不同较大，故选用硫化沉积法来别离铜镍，是比较牢靠的办法。       2、硫化沉积法除铅的出产实践。       硫化沉积法一般以H2S作沉积剂，进程的PH为1.8～2.5，其反响式为： Cu2++H2S=CuS+2H+       在反响进程中，应使气体高度均匀地涣散溶解于除Fe后液中，使S2-与Cu2+充沛触摸生成很多的CuS沉积晶核，这些晶核在反响进程中经过本身的运动和分散、磕碰、吸附而长大，终究沉积于底部到达渣液别离的意图。       我国成都电冶厂和重庆冶炼厂均选用H2S除铜。其净化进程是首先将Na2S溶液与稀H2SO4溶液反响发生H2S气体，并通入阳极溶液中，溶液中的Cu2+与H2S反响成CuS沉积。经嗀滤，铜便从溶液中除掉。为避免溢出,除铜应在负压下操作，并操控PH值在2以下，可抑制Ni2+和Co2+因沉积而进入除铜渣中。除铜Cu进程技能条件如表2所示。       从硫化物溶积来看，用H2S除铜有较好的选择性。通H2S气体时，操控好溶液氧化复原电位为-50～-80mV，可得到铜镍比高达10:1的铅渣，但H2S有剧毒，若有走漏，易形成人身事故；H2S通入量也有必要严厉操控，不然不能得到高品们铜渣。       Na2S也可作沉铜剂，其反响机理与H2S相同，但因会引起出产体系Na+升高，故一般不选用。表2 用H2S除Cu进程技能条件项目操控条件除Cu进程溶液温度﹥60℃H2S发作器负压佱0～3×10-2M Pa反响室负压佱0～2.5×10-2MPaH2S发作器温度33～55℃除Cu前液含Cu﹤1g/L除Cu后液含Cu≤0.005g/LNa2S溶液200～240g/LH2SO4浓度55%～57%

锰浸出液除铁后，接着就是采用硫化沉淀法净化除重金属。    一、硫化沉淀法除重金属理论分析     停靠硫化剂即福美钠(S.D.D)、多硫化钙、H2S，Na2S等来沉淀分离金属的硫化沉淀法是基于各种硫化物具有不同的溶度积，其数据详见附录表。    硫化物在水溶液中电离溶解按下式进行。                                             Me2Sn===2Men++nS2-     其溶度积                                                Ksp=[Men+]2[S2-]n                                        (1)    而溶液中硫离子浓度[S2-]由下列两段平衡计算(25℃)                                            H2S(气)===H++HS-           K1=10-8                                            HS-===H++S2-                  K2=10-12.9                                            H2S(气)===2H++S2-     当PH2S=10.1×104Pa时，(2)式便变为                                           [H+]2[S2-]=10-20.9                                        (3)     由(1)式和(3)式就可导出：    对于一价金属硫化物Me2S,平衡pH值为    对于三价金属硫化物Me2S3，平衡pH为    可见生成硫化物的pH，不仅与溶度积有关，而且也与金属离子浓度和价数有关。[next]    各种硫化物沉淀的平衡pH值见表1。                           表1    硫化物沉淀的平衡pH值（25℃，PH2S=10.1×104Pa）硫化物形成硫化物的平pH值[Men+]=lmol/L[Men+]=l0mol/LAs2S3-16.12-12.12HgS-15.59-13.59Ag2S-14.14-10.14Sb2S3-13.85-9.85Cu2S-13.45-9.45CuS-7.088-5.088PbS-3.096-1.096NiS(γ)-2.888-0.888CdS-2.616-0.616SnS-2.028-0.028In2S3-1.760-0.430ZnS-1.586+0.414CoS-0.3272.327NiS(a)0.6352.635FeS1.7263.726MnS3.2965.296     硫化物的溶度积KSP随温度T的关系见图1。H2S离解(H2S=2H++S2-)反应的平衡常数K随温度的关系见图2。图3为H2S溶度与温度和压力的关系。 [next]    H2S在溶液中的溶解度要用一个复杂的关系来表示。溶解反应的平衡常数为：    KH2S=aH2S(液)/aH2S(气)=(cH2S(液)•γH2S)/(χ•π·υπ)式中c是H2S的溶液中的浓度(用mol•L-1表示)，γH2S为活度系数，π为总压力(Pa),χ为H2S在气相中的摩尔分数，υπ为H2S在气相中的活度系数。    关于H2S在水溶液中的溶解度，人们曾进行过许多研究，最后绘制了一个能实际应用的图样，如图3所示。    有了图1，图2，图3三个图，就可以导出在高压高情况下进行以地、硫化沉淀的条件。因为知道了过程的总压力、温度和气相中H2S的摩尔分数，就可以知道H2S在水溶液中的溶液度。知道了这个溶解度就可以知道在给定温度下的a2H+•aS2-乘积。知道了这个乘积便可以利用图1控制pH值选择性沉淀出哪些硫化物。[next]    二、硫化净化除重金属    加入硫化剂(以RS表示)使浸出除铁过滤液中残存的重金属离子Cu2+,Cd2+,Co2+,Ni2+,Zn2+等杂质生成硫化物沉淀除去，使溶液净化达到合格液(新液)质量要求。    主要化学反应式为                     CuSO4+RS===RSO4+CuS↓                     CdSO4+RS===RSO4+CdS↓                     NiSO4+RS===RSO4+NiS↓                     CoSO4+RS===RSO4+CoS↓                     ZnSO4+RS===RSO4+ZnS↓   主要技术条件：温度50~60℃，时间1h，硫化剂用量为每吨锰硫化浆液3kg,重金属定性合格后采用压滤机进行液固分离，滤渣送渣库，滤液自流进入静置池。    静置时间长短关系到电解锰产品质量的好坏，静置能使硫化过程中过滤液中残留的有害杂质如重金属硫化物、SiO2,Al2O3等进一步絮凝沉降，一些胶状物质也能随过饱和的MgSO4,CaSO4结晶吸附除去。    一般静置时间为24~48h，使溶液中杂质浓度下降到：钴小于0.5mg/L,镍小于1mg/L，铁小于0.2mg/L，硅小于10mg/L，锌小于5mg/L，铜小于0.5mg/L。    静置后溶液再经压滤机精滤，压滤泵压力可降低至0.3~0.4MPa,过滤布采用较致密的涤纶布，过滤液为合格液(新液)。

一、前言锆英石深度除杂工艺技术研究是国家“八五”重点科技攻关项目-锆英石微粉工艺技术研究(编号为85-104-20-03-01)子专题。要求除杂后的锆英石杂质含量TiO2≤0.1%，Fe2O3≤0.06%。目的是为锆英石微粉生产提供优质可靠的原料。广州有色金属研究院于1993年6月完成的《锆英石深度除杂工艺技术研究报告》中对其钛、铁杂质赋存状态嵌布形式，以及除杂工艺作了较为详尽的研究。为了寻找工业生产更为有效的除杂手段，本试验探索数种试剂，摸索出一种药物除杂新工艺。处理过的锆英石TiO2和Fe2O3含量均达到攻关目标，而且颜色为白色。 二、试样采用铺前矿区锆英石精矿为本试验的主矿样。万宁矿样为验证样。颜色为肉灰色，化学成份分析结果如下：铺前矿：TiO2%=0.43,Fe2O3%=0.203,(Zr·Hf)O2%=64.84;万宁矿：TiO2%=0.14;Fe2O3%=0.086，(Zr·Hf)O2%=65.13。从过去对铺前锆英石精矿试样的筛析结果看，TiO2和Fe2O3杂质含量的分布比较均匀，通过筛分分级无法富集TiO2和Fe2O3，故在处理前不进行筛分分级。根据锆英石深度除杂工艺技术报告，锆英石精矿中铁、钛元素存在的形式有三种： (一)锆英石颗粒表面和裂隙中的铁质被膜; (二)锆英石颗粒中铁，钛矿物包裹体; (三)锆英石精矿中包含的少量钛矿物。 这就提供了用药物处理以降低锆英石精矿中铁、钛杂质的可能性。 三、药物处理试验        (一)药剂选择试验用多种药剂做大量的探索性试验后，取琼冶1#、琼冶2#、琼冶3#、琼冶4#和琼冶5#试剂，以100kg/t的用量分别对铺前矿和万宁矿处理50分钟，结果如下：从表1可见，用琼冶3#处理试样，杂质含量最低，白度最好，故选择琼冶3#试剂作进一步试验。 表1试样样品编号药剂化学成分（%）白度（目视）TiO2Fe2O3（Zr·Hf）O2铺前矿329－1#琼冶1#0.240.07565.12第二329－2#琼冶2#0.310.09464.97第三329－3#琼冶3#0.090.04465.29第一329－4#琼冶4#0.330.09464.87第五329－5#琼冶5#0.410.08765.00第四万宁矿410－1#琼冶1#0.100.06965.36第二410－3#琼冶3#0.080.05165.36第一        (二)处理时间试验 用l00kg/t琼冶3#对铺前矿作处理时间试验，结果如表2：表2处理时间（分）样品编号产率（%）化学成分（%）－200目白度（目）TiO2Fe2O3（Zr·Hf）O220502－1#98.40.130.06665.1852.730502－2#98.00.080.04756.840502－3#98.00.080.04458.950502－4#98.20.090.04458.7        从表2结果可见，随着处理时间的延长，杂质含量逐渐降低，白度逐渐增高，白色提纯锆英石产率≥98%，当处理时间达到30分钟时，杂质含量和白度均达到试验要求。在保证质量增加产量的前提下，考虑到生产中矿样杂质含量的变化，处理时间取30～40分钟为妥。        (三)药荆用量试验 用琼冶3#对铺前矿样处理30分钟作药剂用量试验，结果如表3： 表3药剂用量（kg／t）样品编号产率（%）化学成分白度（目视）TiO2Fe2O3（Zr·Hf）O240523－1#98.60.160.05665.10≈53度60523－2#98.30.120.052≈57度80523－3#98.00.090.049≈57度100523－4#98.00.080.047≈57度       从表3结果可见，药剂用量增加，杂质含量降低。当药剂用量为80kg/t时，杂质含量和白度均达到试验要求，白色提纯锆英石产率≥98%。在保证质量降低成本的前提下，考虑到生产中矿样杂质含量的变化，药剂用量取80～l00kg/t为妥。 (四)扩大试验 分别用80kg/t琼冶3#对几份(每份lt)铺前矿处理30分钟，白度(目视)近似57度，产率为98.1%，综合样(718-综)含0.09%TiO2，0.05l% Fe2O3，65.14%(Zr·Hf)O2。可见杂质含量和白度均达到试验要求。 四、推荐工艺条件和流程 工艺条件：药剂用量80～l00kg/t，除杂时间30～40min.擦洗固口比1：2。 流程见图1。图1 除杂新工艺流程 五、结语 (一)用本工艺技术处理铺前锆英石精矿，产率≥98%，TiO2和Fe2O3杂质含量，分别降低至0.1%和0.06%以下，且白度较高，可为锆英石徽粉生产提供优质可靠的原料。 (二)本工艺技术用药来源广泛，流程简单，操作方便，容易转化为生产力。 (三)从试验数据可见，本工艺技术降铁效果好，故本工艺技术对处理含铁较高的锆英石，精度效果更加显著。

电工铝杆用高效排杂净化熔剂介绍福州大学机械工程系傅高升博士等研制的DJ-1熔剂是电工铝圆杆的一种高效排杂净化熔剂，当配以熔体过滤时，净化效果会显著提高，除杂率及气孔降低率分别可达83.6%及91.2%，并能改善气、杂存在形态，从而能显著材料的力学性能特别是塑性。晶粒细化剂在以该熔剂处理后的熔体中形核效果大为提高，改善材料的力学性能与降低电阻率。

跟着现代钢铁工业日益开展，对入炉铁矿石的档次要求越来越高，铁矿石中杂质含量要求越来越严苛。铁矿石中钾、钠存在时，因为炼铁时钾、钠在高炉下部高温区蒸发，到上部又氧化进入炉猜中，在炉内循环堆集，引起结瘤，下降焦炭和矿石的强度[1]，一起严峻影响到高炉的使用寿命。某铁精矿含有害杂质钾、钠较高，K+Na含量到达0.8%左右，德国某闻名研究所从原矿开端进行选矿实验，没能成功地将有害杂质钾、钠下降到铁精矿的质量标准(0.3%)。长沙矿冶研究院经过对捕收剂进行改性和优化，选用反浮选对该铁精矿进行了降杂实验，取得了成功。 一、矿样性质 矿样的粒度测定为90%－0.075mm。矿样多元素化学分析成果见表1[2]。经显微镜下调查发现：脉石矿藏以钾长石和石英居多，其次是黑云母、绿泥石、方解石、重晶石等。长石多呈粒状，晶体粒度大多在0.02mm以下，表面遍及发作细微的高岭石化，肉眼下呈淡玫瑰赤色。石英的产出方式较为简略，常为不规则粒状，粒度0.02～0.1mm不等。铁矿藏根本解离，或部分以贫连生体出现。 二、实验室实验设备及药剂 （一）首要设备有XFD－63型系列单槽浮选机；XFD－76型挂槽式浮选机，标准筛。 （二）实验室首要药剂有HF调整剂、醚胺、NaOH、CaO、SA调整剂、SD抑制剂、AY－17阳离子捕收剂、Hoss阴离子捕收剂。 三、浮选实验及成果 反浮选是一种老练的提铁降杂工艺，在国内外各大钢铁公司的选矿厂得到了广泛应用。针对该铁精矿中的首要脉石是长石，长石浮选常用的捕收剂有油酸类、胺类，调整剂有等[3－4] 。 （一）药剂挑选实验 不同药剂准则下反浮选实验成果见表2。阳离子型捕收剂浮选温度为常温(20℃)，阴离子捕收剂浮选温度为30℃。从表2可看出，AY－17捕收剂的浮选降杂作用最好，醚胺阳离子捕收剂的浮选作用次之，Hoss阴离子捕收剂的降杂作用最差。考虑到药剂对环境的影响，挑选以SA，SD和AY－17作为反浮选的首要浮选药剂，并进行优化实验。 （二）SA调整剂用量实验 为了调查SA对浮选目标的影响，进行了SA用量的实验。固定药剂用量：SD用量133.3g/t，AY－17用量100g/t。实验成果见表3。 从表3可看出，当SA用量为零时，铁精矿的杂质含量都能到达要求；SA的添加能够大起伏添加浮选泡沫的产率，导致浮选泡沫档次升高，影响到铁的作业回收率，而铁精矿档次升高起伏不大，杂质下降起伏也不大。因而，能够考虑不添加SA调整剂。 （三）SD抑制剂用量实验 SD是常用的有用铁抑制剂，在铁精矿的反浮选中广泛应用，能够大起伏进步反浮选的分选功率。为了调查SD用量对浮选目标的影响，在AY－17捕收剂用量66.7g/t的条件下，进行了SD用量实验，成果见表4。从表4可见，跟着SD抑制剂用量的添加，精矿产率、铁回收率添加，精矿中的钾、钠也添加，但都在合格的规模之内，泡沫档次大起伏下降，精矿档次略为下降。 （四）AY－17阳离子捕收剂用量实验 在SD用量为133.3g/t的条件下，AY－17捕收剂用量实验成果见表5。 从表5可看出，跟着AY－17用量的添加，精矿档次升高，杂质钾、钠的含量下降，捕收剂用量只需66.7g/t，铁精矿档次到达TFe 69.93%，钾、钠下降至0.152%，彻底合格。 （五）浮选开路实验 挑选SD抑制剂用量133.3g/t，AY－17捕收剂用量66.7g/t，在20℃条件下进行了1次粗选，2次扫选开路实验，实验成果见表6。（六）浮选闭路实验 依据开路实验的成果，给矿在1次粗选、2次扫选条件下，能够得到合格的铁精矿要求，一起丢失的铁回收率也是在比较合理的规模。考虑到闭路泡沫回来部分残存捕收剂药剂，SD抑制剂用量挑选200g/t，AY－17捕收剂用量66.7 g/t，1次粗选、2次扫选闭路实验数质量流程见图1。四、定论 （一）高钾、钠铁精矿(K+Na含量为0.8%)选用反浮选能够到达提质降杂的作用，闭路实验取得了铁精矿档次70.24%，铁精矿中杂质钾、钠含量0.17%，低于0.2%的目标。 （二）AY－17能够作为钾、钠的有用阳离子型捕收剂。 参考文献 [1]李慧，钢铁冶金概论[M]．北京：冶金工业出版社，1993． [2]罗良飞，某低铁高钾钠铁矿选铁实验报告[R]．长沙：长沙矿冶研究院，2009． [3]胡为柏，浮选[M]．北京：冶金工业出版社，1992． [4]张鉴，樊丽琴，翟文华，等．包钢选矿厂提质降杂生产技能攻关[C]∥金属矿山杂志社．2002年全国铁精矿提质降杂学术研讨及技能交流会．马鞍山：金属矿山杂志社，2002：126－130．

一种直接电解精炼杂铜的工艺方法，采用阳极框直接电解，其特征在于采用不锈钢材料做阳极框，框外套涤纶布套，选择不锈钢阳极框的孔率及装料方法，控制电解槽电压、电流密度及电解液成份，直接电解杂铜，避免不锈钢阳极框的电化学腐蚀。

镍电解液中的杂制裁元素钴，其性质与镍附近，而金属镍中含必定量的钴对镍的性质并无太大的影响,因而,世界各国在核算金属镍的档次时,大多是把钴视同镍相同兼并起核算的。可是因为钴是一种比镍更贵重的稀疏金属,应尽或许独自收回作为产品。为了进步钴的收回率，一般在镍冶金中先将钴富集起业，为下一步提钴发明条件。       在镍电解系统中，除钴办法一般有中和水解法、溶剂萃取法及“黑镍”氧化水免除钴法等。       1、中和水解法除钴的基本原理       如前所述，在镍电解液中的杂质往往多以贱价存在，例如Fe2+、Co2+、Ni2+等离子，用简略水解的办法是不能将它们别离的，而必须将其氧化成高价离子而进行氧化水解净化。       Fe2+和Cu2+被氧化成三价的氧化复原电位为：          可见，中和水解法除Co的基本原理与除Fe尽管相似,但Co2+较Fe2+难氧化，而Co3+比Fe3+又难水解沉积,因而除Co比除Fe要困难，需要比空气更强的氧化剂，沉积PH值也较高。当选用氯化物电解质或氯化物-硫酸盐混合电解质时，常用作氧化剂。当选用纯硫酸盐系统为电解质，则常用黑镍（NiOOH）氧化除钴。       2、氧化中和水解法除钴       是一种强氧化剂，它比空气重2.5倍。氯在水中的溶解度很小，跟着温度的升高，其溶解度更小,例如,在25℃时，100g水溶解氯0.6411g；在80℃时，溶解氯仅0.2226g。       在湿法冶金中，氯和氧（空气）都常作为氧化剂运用，它们的氧化复原电位分别为：          可见的氧化性较氧气强,运用钴和镍的氧化复原电位和水解PH的差异,可运用将Co2+优先氧化成Co3+,并使Co3+水解生成难溶的Co(OH)3沉积，到达除钴意图，其反响式为： 2CoSO4+Cl2+6H2O=2Co(OH)3↓+2H2SO4+2HCl       为了促进反响向右进行，加碳酸镍（或Na2CO3）中和水解反响所发作的酸： 2HoSO4+2HCl+3NiCO3=2NiSO4+NiCl2+3H2O+3CO2↑       归纳上述丙个反响，则除钴守程总的反响为： 2CoSO4+Cl2+3NiCo3+3H2O=2Co(OH)3↓+2NISO4+2NiCl2+3CO2↑       在除钴的一起，残留在溶液中的铁也会发作相似反响： 2FeSO4+Cl2+3NiCo3+3H2O=2Fe(OH)3↓+2NiSO4+NiCl2+3Co2↑       在除钴后期，当P进步到4.5～5.0时，溶液中的其他杂质铜、锌、铅等也会水解沉积：[next] ZnSO4+2H2O=Zn(OH)2↓+H2SO4 CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SO4 PbCl2+2H2O=Pb(OH)2↓+2HCl       此外，部他铅还会被氧化成嗀氧化铅沉积分出： PbCl2+2H2O+Cl2=PbO2↓+4HCl       在除钴进程中，尽管Ni2+的氧化复原电位比Co2+略高，但因为溶液中Ni2+的浓度远远大于Co2+的浓度，所以在Co2+水解的一起，部分Ni2+也相应地会发作与Co2+相相似的反响： 2NiSo4+Cl2+3NiCo3+3H2O=2Ni(OH)3↓+2NiSO4+NiCl2+3CO2↑       因而会构成镍的丢失，使钴渣含镍量升高，但又因为下列反响： Ni(OH)3+CoSO4=Co(OH)3↓+NiSO4       在必定程度上能削减镍的丢失。       影响除钴功率的要素较多，主要有通办法、进程PH值的操控以及和剂的运用。       镍电液中钴含量较低，一般为0.1～0.3g/L，所以用气态氯通入溶液中氧化钴时，的运用率较低。因而,在溶液中的涣散度必将影响除钴功率，在溶液中涣散愈好,则钴氧化得愈彻底。故挑选适合的通氯办法具有重要意义。通氯办法有以下几种：       （1）球室反响        此法是让和溶液经过文丘里管混合后当即进入球室再进行反响，球室体积依据流量巨细而定，为经过喷嘴的溶液充沛触摸发明了条件。       （2）缸体闭路循环       在缸体外侧独自设一台泵和一条管路，与缸体内溶液构成一闭路循环系统，从泵的出口处通入.泵的出管伸入到反响液面以下，通时将泵开动，使缸内溶液经过循环管不停地闭路循环，使与溶液得以充沛混合。       （3）管道反响        加长入中和除钴槽之间的管道，依据流量核算可加长至80～100m，使和溶液在这一段管道中进行充沛 混合，以进步的运用率，某厂正是选用此种办法，作用杰出。       在除钴进程中，高速好PH对高除钴功率也很重要。除钴前液P睛般操控为4.5～5.0，其意图在于中和其反响所发作的酸，使尽或许被溶液多吸收，使贱价钴被氧化彻底。净化前液假如PH过低，将影响的吸收，呈现溶液通不进的现象。通后的溶液，其PH一般维持在3.5～4.0。反响终了时，为了使Cu、Pb、Zn等杂质进一步发作水解，应尽量防止会集参加中和剂，以防溶液因部分PH过高而构成镍的丢失。       除钴是净化的最终一道工序，为了确保电解液的净化质量，溶液自管道反响器出来后，又进入4个串联的75m3的帕秋卡或空气拌和槽中持续反响。下表为净化除钴技能操作条件。下表  氧化中和水解净化除钴技能操作条件项目单位技能条件反响温度℃60～70通氯前溶液PH值 4.5～5.0氧化复原电位mV1050～1100除钴结尾PH值 4.5～5.0除钴后液含钴g/L产品牌号为Ni9990电镍时Co≤0.02                        Cu≤0.003                        Fe≤0.004 Zn≤0.00035 Pb≤0.0003 产品牌号为Ni9999电镍时Co≤0.001 Cu≤0.0003 Fe≤0.0003 zn≤0.0003 Pb≤0.00007

镍电解液净化除铁的出产实践镍电解厂一般都选用空气中的氧伯化剂，使阳极电解液中的Fe2+氧化成Fe3+，然后水解沉积。除铁反响进程受Fe2+氧化反响速度操控，溶液中存在有少数铜离子时，对Fe2+的氧化有催化效果。因而，一般都将除铁进程安排在除铜之前。       镍电解阳极液水解沉积所得的含镍铁渣经酸溶和用氧化后，用黄钠铁矾法除铁。       一、 阳极电解液净化除铁       除铁作业有接连和接连两种作业方法。大型镍电解厂选用接连作业；小型工厂则多选用接连作业。接连净化方法质量安稳，设备出产能力大，是这一工艺开展的方向。       除铁进程包含亚铁离子氧化和三价铁水解沉积反响：         除铁进程有H+生成，须在鼓风一起参加中和剂。为了防止过多的钠离子进入出产系统常以NiCO3作除铁中和剂： 4H++2NiCO3=2Ni2++2CO2↑+2H2O       进步反响P能够加快除铁反响，但PH值过高会引起渣含镍升高。       溶液中铜离子的存在，能够加快Fe2+的氧化反响。这是因为铜离子在Fe2+的氧化进程中起传递电子效果： Cu+-e=Cu2+ Cu2++Fe2+=Cu++Fe3+       净化水解铁渣还呆带走溶液中1/3～2/5的铜，减轻了除铜担负。       在除铁进程中，因为运用空气作氧化剂所构成的溶液电位缺乏以使Ni2+、Co2+氧化成高价态，但部分Ni2+会以碱式盐的方式水解沉积： 3NiSO4+4NiCO3+4H2O=3NiSO4.4Ni(OH)2↓+4CO2↑       Fe(OH)3具有很强的吸附性，在除铁进程中，一定量的锌能与Fe(OH)3发生共沉积而被除掉，一起部分铜也会水解沉积： 3CuSO4+2NiCO3+2H2O=CuSo4.2Cu(OH)2↓+2NiSO4+2CO2↑       某工厂的除铁进程,是将阳极电解液经钛管换热器加热至65～75℃后,再接连经过5个75m3帕秋卡式空气拌和槽。往槽内鼓入空气，既作氧化剂,又为拌和用。在第一个拌和槽入口处,参加碳酸镍,中和除铁反响所分出的酸,使除铁反响操控PH为3.5～4的规模。以过5个槽子的接连沉铁反响,最终将除铁液泵入管式过滤器内进行液固别离,得到含～10%Fe、～20%Ni的铁渣和Fe﹤0.01g/L的除铁后液。[next]       二、水解沉铁渣酸浸液的净化除铁       在镍电解阳极液用NiCO3中和水解沉铁工艺中，按理论核算，三价铁离子在PH≤3.5时水解沉积,可将铁彻底脱除,不丢失镍,但实际上中和沉积时操控PH较高,因而有部分Ni2+呈复盐与铁共沉积,所以工业出产中产出的铁渣都含有较高的镍。为了下降铁渣含镍,某厂将铁渣酸溶后,用黄钠铁矾法除铁,以收回酸浸液中的镍,其工艺流程示于图1。铁渣浆化后在酸溶槽内用工业硫酸溶解,得到酸溶后液。酸溶后液在黄钠铁矾除铁槽内加热至90℃，用作氧化剂，将溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子,槽内留有少数黄钠铁矾渣作晶种，氯可不可能钠效果氧化剂,将溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子,槽内留有少数黄钠铁反响所生成的酸,经过黄钠铁矾再振奋结晶进程,能够收回净化铁渣中90%～95%的镍。       某厂用酸溶-黄钠铁矾除铁法处理电解液净化渣的工艺流程和技能操作条件如表1所示。   表1   黄钠铁矾法处理铁渣技能操作条件项           目单    位技能操作条件铁渣酸溶 温度 风压 结尾PH值 酸溶后液组成        ℃ kPa   g/L  38～50 196 1.5～1.7 Ni55～70  Fe总6～18 Co0.1～0.25  Fe2+0.2～1.5 Cu3～8  Na+32～43黄钠铁矾沉铁 反响温度 氧化进程PH值 参加量 沉铁进程PH值 沉铁后液组成      ℃       g/L  ﹥90 1.5～1.7 NaClO3:Fe2+=(0.3～0.4):1 2.0～2.4 Ni55～67   Fe0.5～1 Cu2～6  Co0.15～0.2 Na30～42

本实验是在前人提出的石煤焙烧—水浸—树脂交流—解吸—铵盐沉钒—煅烧制五氧化二钒工艺[1]基础上开展工作的。原工艺进程中，水浸能将焙烧样中70%的钒浸出。本文作者经过进一步的研讨发现，将水浸后的渣再用稀酸浸出，可使钒总浸出率进步10个百分点以上。但用稀酸浸出水浸渣中钒的一起，杂质硅、铝、铁、磷等也进入酸浸液。有材料标明，杂质的存在影响后续沉钒，故酸浸液沉钒前有必要进行除杂净化处理。本实验依据酸浸液含钒浓度低、杂质含量高级特色，用掩蔽溶液中的钒，再用铜铁试剂络合杂质离子，然后经过调理溶液pH值使杂质络合物发作沉积而被除掉，到达钒与杂质的有用别离，以便后续作业能顺畅收回钒。       一、酸浸液       对江西某石煤矿样（V2O5档次为0.87%）进行钠化焙烧，焙烧样经过两次水浸后，水浸渣再用稀酸处理，得到实验用酸浸液。酸浸液的钒浓度为0.1～0.3g/L，pH值在1.5～2之间，其首要离子成分分析成果见表1。   表1  酸浸液首要离子成分分析成果        mg/L离子VSiAlCa浓度281.33512.33406.332090.00离子CuFeZnP浓度35.5027.50365.331020.00       二、首要试剂和仪器       首要试剂：，，铜铁试剂。别离将铜铁试剂配成浓度为1g/L的溶液，的配成质量分数为33%的溶液备用。       首要实验仪器：79－1磁力加热拌和器，SHB－Ⅲ循环水真空泵，Model pHs－3C型pH计，全谱直读等离子体发射光谱仪。       三、实验办法       由表1能够看出，酸浸液中除含有低浓度的钒（281.33mg/L）外，还存在很多Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等杂质。因为很多杂质的存在，该酸浸液不能直接进入后续处理作业，否则将构成后续沉钒功率大大下降，乃至使沉钒作业不能进行。尽管直接调理酸浸液的pH值能使杂质离子在不同的pH值下别离沉积而除掉，但生成的Al(OH)3、Fe(OH)3、Zn(OH)2等胶体沉积会很多吸附溶液中的钒酸根离子，构成钒很多丢失，有时丢失率达50%以上。依据材料，酸浸液中钒首要以VO43－的方式存在，VO43－中的O2－离子可被过氧化氢（H2O2）中的过氧离子O22－替代，生成黄色的二过氧钒酸根阴离子络合物[VO2（O2）2]3－，然后掩蔽溶液中的钒酸根离子，阻挠钒酸根离子与溶液中的水合金属离子经过氢氧键的“架桥”效果而络合；而铜铁试剂分子羟上的氧和亚硝基特殊结构使其能吸附酸浸液中的杂质金属离子，按捺pH值调整进程中杂质离子生成的胶体颗粒在溶液中的运动，促进它们沉积而除掉，然后到达酸浸液的净化和削减钒丢失率的意图。       实验时，每次取400ml酸浸液，边拌和边参加适量，反响10min后，再参加必定体积的铜铁试剂溶液，持续反响10min后，用溶液酸处理液的pH值，生成杂质沉积，沉积充沛后固液别离，滤液即为酸浸液的净化液。实验流程如图1所示。图1  酸浸液净化除杂实验流程       四、实验成果与评论       （一）pH值对钒丢失率的影响       为断定Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等离子适合的pH沉积点，先直接对酸浸液进行了pH值调整实验。用调理酸浸液pH值别离为4、5、6、7和9，酸浸液中钒丢失率的改动如图2所示。图2  pH值对钒丢失率的影响       由图2能够看出，钒丢失率随pH值的改动曲线在pH值为5时呈现一个波峰，在pH值为6～7之间呈现波谷。当pH值小于5时，酸浸液中首要是Fe3＋生成氢氧化铁沉积，因为氢氧化亚铁胶体的吸附效果，会使钒有必定丢失；跟着pH值增大，酸浸液中的Al3＋开端生成沉积，当pH值为5时，Al3＋完全生成Al(OH)3沉积，因为Al(OH)3胶体的吸附效果激烈，使酸浸液中钒的丢失率到达57.90%，构成前述波峰；pH值持续升高到6～7之间进，溶液中钒的丢失率有所下降，呈现波谷，可能是生成的Al(OH）3胶体再溶解，使胶体吸附效果下降；当pH值超越7后，酸浸液中的钒丢失率再次急剧添加，可能是因为锌离子和铜离子生成沉积构成钒丢失，而跟着pH值持续上升，钙离子也开端沉积，且溶液中钙离子浓度较高，使得酸浸液中的钒丢失率也不断增大。因为后续作业要求净化液的pH值为6～8，归纳考虑，挑选沉积杂质时的pH值为6.5。       （二）用量对钒丢失率的影响       是常用的强氧化剂，将其参加含钒酸浸液中，可使酸浸液中的V（Ⅳ）氧化成V（Ⅴ），有利于后续沉钒作业；一起的O22－离子也可与酸浸液中的VO3-离子络合，阻挠VO3－离子在pH值改动时生成沉积。       在酸浸液与铜铁试剂的体积比为8∶1、酸浸液终究pH值调至6.5的条件下，按图1流程进行用量实验，使与酸浸液中钒的物质的量之比别离为5、10、15和20，酸浸液中钒丢失率的改动如图3所示。图3  用量对钒丢失率的影响       由图3能够看出：用量对酸浸液中钒的丢失率影响显着。跟着用量的添加，酸浸液的钒丢失率呈下降趋势，当与酸浸液中钒的物质的量之比为15时，钒丢失率降到最小值，为15.42%；持续添加用量，钒丢失率改动不大，简直呈与横轴平行的直线。与酸浸液中钒的物质的量之比小于15时钒的丢失率较大，可能是没有满足的氧根离子与VO3－离子络合，无法起到络合掩蔽效果。依据实验成果，与酸浸液中钒的物质的量之比取15较适合。       （三）铜铁试剂用量对钒丢失率的影响       铜铁试剂在不同pH值下可与多种金属离子构成络合物和沉积物，广泛用于贵金属的湿法冶金。实验发现，参加铜铁试剂后，可使酸浸液中发作的沉积方式发作改动，由胶体沉积转变为粒度更大的粒状沉积，不光使固液别离进程晚简单进行，还可大幅度下降因为胶体吸附效果构成的酸浸液净化进程中钒的丢失。       在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液终究pH值调至6.5的条件下，按图1流程进行铜铁试剂用量实验，当铜铁试剂溶液（1g/L）的用量别离为20mL、30mL、40mL、50mL、60mL和80mL时，酸浸液中钒的丢失率改动如图4所示。图4  铜铁试剂对酸浸液钒丢失率的影响       由图4看出：跟着铜铁试剂用量添加，酸浸液的钒丢失率明显下降，当铜铁试剂用量为50mL时，钒的丢失率到达最小值，为15.42%；再添加铜铁试剂参加量，钒的丢失率改动不大。因而，断定铜铁试剂用量为50mL，此刻酸浸液与铜铁试剂的体积比为8。       铜铁试剂在促进杂质离子发作沉降的一起，还可有用削减钒的丢失，可能是因为铜铁试剂破坏了Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等离子所构成的胶体颗粒的带电性，然后削弱了它们对VO43＋的吸附效果。       （四）归纳实验       依据上述实验成果，在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液与铜铁试剂的体积比为8、杂质沉降pH值为6.5的条件下，按图1流程对400mL酸浸液进行净化处理，用全谱直读等离子体发射光谱仪检处理前后果酸浸液中首要离子浓度的改动，成果见表2。   表2  净化处理前后酸浸液中首要离子的浓度  mg/L酸浸液VSiAlCa处理前281.33512.33406.332090.00处理后237.67330.1732.501211.67酸浸液CuFeZnP处理前35.5027.50365.331020.00处理后0.000.003.0075.98       由表2能够看出，净化处理后，酸浸液中Zn2＋、Al3＋、Fe3＋、Cu2＋等离子均大幅度去除，而酸浸液中残留的P、Si、Ca2＋等不会对后续提钒发作晦气影响，此刻酸浸液中的钒也大部分保存，钒丢失率仅15.52%。       五、定论       使用和铜铁试剂的掩蔽、除杂效果，对杂质含量高、钒浓度低的石煤提钒水浸渣酸浸液进行除杂净化处理，在与酸浸液中钒的物质的量之比为15、酸浸液与铜铁试剂（1g/L）的体积比为8、杂质沉降pH值为6.5的条件下，有害杂质去除比较完全，钒丢失率仅为15.52%，为后续提钒发明了良好条件。

Na2WO4溶液中的硅、磷、钼、氟、锡等杂质有必要预先除掉。按现在生产工艺，一般要求净化后的Na2WO4溶液（含WO3150g∕L）的杂质含量标准如下：Mo＜0.05g／L；As＜0.01g∕L；P＜0.01g∕L；Si＜0.05g∕L。现在化学净化工艺杂质除掉率随溶液质量而异，对分化标准精矿的溶液而言，除Sn、S可高达99.9%，除Si可高达98%～99%，而P为95%～99%，As为85%～90%。     一、基本原理     （一）除硅。在Na2WO4碱性溶液（pH＝14左右）中，硅一般以SiO32－存在，用酸或将溶液中和至pH＝8～9，则50%以上的硅以H2SiO3沉积除掉，剩余的在镁盐沉积时除掉，中和除硅反应为：         此刻，溶液中的Na2SnO3，也水解成Sn（OH）4沉积除掉：    为避免构成胶态H2SiO3，除硅作业应在煮沸条件下进行，有时还参加少数聚酰胺作絮凝剂。     （二）除磷、砷、氟。除磷、砷、氟是使用它们能与Mg2＋构成难溶的Mg3（PO4）2、Mg3（AsO4）2和MgF2沉积除掉，或能与Mg2＋、NH4＋构成溶度积更小的MgNH4PO4、MgNH4AsO4沉积除掉。其首要反应为：          上述难溶化合物的溶度积见表1。 表1  磷、砷、硅、氟的某些镁盐的溶度积    二、工业实践     工业上镁盐法和铵镁盐法的操作过程、工艺条件、设备、首要操控要素综合于表2中。 表2  镁盐法和铵镁盐法工业实践办法操作过程及条件、设备首要操控要素优缺陷镁盐法在搅搅拌煮沸条件下用3～4mol∕L HCl或Cl2，中和至游离NaOH 1±0.2g∕L，煮沸20～30min，参加密度1.16～1.18g∕m3的MgCl2液至游离NaOH0.2～0.4g∕L，煮沸30min，澄精过滤。首要设备为钢制蒸汽加热搅拌槽和压滤机温度：煮弗 终究pH＝9左右为宜长处：一次性沉积过滤 除磷、砷、硅，操作简略 缺陷：渣量及WO3丢失铵镁盐法在搅搅拌煮沸条件下用3～4mol∕LHCl或Cl2中和至游离NaOH 4～5g∕L，煮弗30min后加NH4Cl液至pH＝8～9，沉积过滤硅渣。加NH4OH至滤液pH＝10～11，参加核算量MgCl2液，在50℃左右搅抖30～60min，弄清过滤在陈硅阶段，温度及pH值的操控同上。在除磷、砷阶段，pH值过低时磷、砷的铵镁盐会水解生成溶解度较大的磷、砷氢镁（pH＝7左右），乃至生成钨的铵钠复盐沉积（pH＝6左右）长处：渣量控WO3丢失小，除杂作用比镁盐法好 缺陷：需二次沉积过滤 操作较繁     镁盐法产出的磷砷渣经NaOH煮洗后，其渣成分（干量）为：2%～9% WO3，0.4%～1.4%As，0.3%～0.5% P，3.8%～16.7% SiO2，30.3%～44.4% MgO。

某厂铜阳极泥的首要组分为（%）：金0.3～0.9、银4～10、铜15～25、铅10～20、锡10～15，硒1～4。运用图1的流程，经稀硫酸直接浸出脱铜后，浸出渣含铜小于1%。然后进行化法除硒、碳酸钠转化稀硝酸浸出除铅。除掉铜、硒、铅后的渣量已很少，再用浸出金和浸出银。图1  氯化－全湿法流程 一、氯化除硒 氯化除硒是将浸出渣于稀液中通氧化，以到达： （1）使硒化物分化并除掉；（2）使浸渣中的银完全转化为氯化银，以便经过浸予以收回。且氯化时，能完全除净浸渣中残留的铜。为防止铅的溶解，溶液中应含有3～4mol／L的硫酸。 化作业在固液比1∶3、液温80℃下通氯化2～4h。开端，硒化物被分化并复原成硒（Se2＋→Se），浸渣逐步转红；跟着进程的进行，元素硒又被氧化（Se→Se4＋），浸渣逐步变浅。此外，因为浸渣中的银逐步转化成氯化银，而使渣逐步变白。通氯的结尾是当渣变白后，取渣样用硝酸溶解，再用氯离子查验至不生成氯化银沉积，证明渣中的银已完全转化为氯化银时，便停止氯化。 硒的氯化浸出率可达97%以上，简直能除净铜等杂质或使之大为下降。但进程中有少数金进入溶液，需在通二氧化硫复原硒时从粗硒产品中予以收回。复原硒后的溶液可回来浸出用。粗硒经钠溶解后过滤，不溶渣首要为金。这种渣与下一步的除铅渣兼并，用浸出金。滤液加酸化后，用以制取精硒。 二、碳酸钠转化与硝酸除铅 经氯化除硒的浸出渣中，铅首要以硫酸铅的方式存在。为了尽可能多地除掉铅并防止银进入溶液，先参加碳酸钠使铅转化为碳酸铅或碱式碳酸铅，其他金属的硫酸盐也转化为碳酸盐，以便于用硝酸浸出。鉴于碳酸铅的溶度积（1.0×10－13）比硫酸铅（1.6×10－8）小得多，因此只需运用的碱量满足，就能使硫酸铅完全转化为碳酸铅。转化作业在固液比1∶4、液温70～90℃和机械拌和下缓慢参加为浸渣分量40%的碳酸钠，约经4h转化，铅的转化率大于99%。然后过滤，滤液的首要组分为碳酸钠、硫酸钠和部分氯化钠，将其浓缩使大部分硫酸钠结晶除掉后，回来转化作业用，直至循环运用到含氯化钠量过多时，再与其他酸性废液中和后抛弃。 硝酸除铅的原理是根据硝酸能完全而迅速地溶解碳酸铅，所生成的的溶解度也很大。此法能取得纯洁的液。稀硝酸中和除铅是在常温文拌和下缓慢参加3mol／L的硝酸，至反响减慢且无二氧化碳气泡放出后，测定溶液pH值在0.5以下停止作业。此刻，铅的除掉率大于99%，渣含铅小于0.3%。金、银未丢失于浸液中。如浸渣中含有钙时，也会生成进入溶液。 过滤后的除铅液首要含（可能有少数）。往液中参加适量硫酸使铅、钙呈硫酸盐沉积后溶液回来除铅运用。为了确保再生液回来运用的除铅作用，再生液中不得含有    SO42－。故沉积铅、钙时，硫酸的参加量，应操控再生液中残留有少数。除掉硒、铅后的浸出渣送浸出金。 该厂的上述流程，经出产一段时间后取消了“氯化除硒”和“氯浸出银”两道作业，改为在“碳酸钠转化－硝酸除铅”后再用硝酸浸出银和硒。改善后的流程是在加碳酸钠转化后，于常温文拌和下参加2mol／L硝酸反响至无二氧化碳气泡放出，测定pH在1～2时停止。除铅率达99.4%，渣约含0.3%铅，金、银无丢失。除铅后的渣再用5mol∕L硝酸液，在固液比1∶4、液温80～90℃下机械拌和浸出1h，银的浸出率大于92%，硒的浸出率大于95%。为进步银的浸出率，制造5mol／L硝酸液时运用蒸馏水或离子交换水，避免氯离子带入溶液生成氯化银沉积。经除掉铜、铅、银、硒后，已大大减少了浸渣量，为下步用浸出金供给了便利。 将银、硒浸液加热，按含银量参加适量HCl（HCl不行过量，应使浸液中保存少数AgNO3）使生成AgCl沉积。过滤后的AgCl用稀HCl洗刷再加铁置换可产出纯度99.9%的银粉。滤液回来用于再浸出。经循环运用至硒富集后，运用SO2或Na2SO3复原沉积硒。

本发明触及一种钴硫酸浸出液萃取除杂办法。其萃取进程选用10级逆流萃取，6级洗刷，5级反萃；其特征在于在萃取段第7级参加未皂化的D2EHPA萃取剂，萃取剂份额15％～20％，萃取段1～6级水相pH操控为3.8～4.2，确保其他杂质离子的脱除率；操控萃取段7～10级水相pH为3.0～3.4。本发明的办法，将钙离子在反萃段的系统中富集，随反萃液排出系统之外。能有用避免萃取进程发生沉积，除杂后余液Mg＜0.001g/L；Ca＜0.002g/L。

高纯钒化合物广泛使用于航空、电子材料、荧光粉、钒氧电池等范畴。跟着技能的前进，一些钒下流高端技能产品的工业化出产，对钒化合物质量有更高的要求。我国钒资源丰富，高纯钒化合物的出产在我国具有宽广的远景。因为高纯钒化合物出产技能高，国内尽管供应商较多，但出产技能水平大多比较落后，产品质量不高。高纯钒化合物的出产技能开发具有严重的技能和社会价值。由吉首大学副教授邹晓勇总经理掌管研制的工业级钒除杂制备高纯钒化合物技能，工艺流程短、出产成本低、产品质量可达分析纯、出产过程发生的废水少，现在已在自己公司批量出产，取得了杰出的经济效益。 工艺原理用工业级做质料，经过除杂处理后得到高纯度的钒化合物。 技能长处 ★工艺流程短； ★出产成本低； ★产品质量达分析纯； ★ 出产过程发生的废水少。 工业化使用 2009年2月，在自己公司批量出产。 产品检测成果：五氧化二钒质量达化学工业部标准HG/T3485-2003 分析纯。