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氧压酸浸锌渣中单质硫的回收研究

【摘要】:某氧压酸浸锌渣中单质硫含量约为75%,其中还含有一定量贵金属,为了提高资源利用率、保护环境、富集贵金属,回收其中的单质硫是很有必要的。 论文采用了热过滤法及溶剂法中的煤油、硫化铵、二甲苯回收氧压酸浸锌渣中的单质硫,并对其脱硫结果进行了研究与比较。研究表明,溶剂法相对于热过滤法脱硫率更高、时间更短;溶剂法中的二甲苯相对于煤油和硫化铵具有更高的脱硫率,时间更短并且不溶解贵金属,所以选择用二甲苯溶剂回收单质硫,并对二甲苯脱硫最优工艺条件、最小经济成本、循环使用次数、动力学、微波辅助二甲苯脱硫以及硫磺在二甲苯中的溶解度进行了进一步的研究。 研究表明,二甲苯脱硫的最优条件为液固比8:1,温度95°C,溶解时间10min,脱硫率达到97.47%。同时对其经济成本也进行了研究,用二甲苯单位脱硫率W,即单位时间单位温度单位体积脱硫率来表示经济成本,其最优条件为温度95°C、液固比7:1、时间5min,此条件下单位脱硫率W达到1.849×10-4g(min.°C.ml)-1,成本较低。实际生产中高脱硫率条件下经济成本不一定最低,所以在实际生产中的条件要视实际情况而定。二甲苯可进行多次循环使用,第9次循环使用时脱硫率都达到96%左右。二甲苯脱硫遵循收缩核动力学模型,时间τ与123R1R23经拟合呈线性关系,表观活化能E=28.89KJ.mol-1,属于内扩散控制。采用微波辅助二甲苯脱硫,其最优条件为液固比6:1、高火力、时间10min,其脱硫率可达98.12%,相较之二甲苯脱硫液固比从8:1降至6:1、提高了脱硫率、改变了控制性环节,降低了生产成本。硫磺在二甲苯中的溶解度数据并不全,测定一系列温度下硫磺在二甲苯中的溶解度对单质硫的提取具有理论指导意义,实验利用重量法测定了一系列温度下硫磺在二甲苯中的溶解度,并采用多种模型对测定的溶解度数据进行了关联,结果表明经验模型的拟合效果比较好,拟合得到的方程为:x=1.04241×10-6T3-9.81309×10-4T2+0.31033T-32.85829拟合系数达到0.9984,相对误差σ基本2%。

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