鉛冶煉冰銅渣氧壓酸浸脫銅、鐵試驗研究

在鉛冶煉生產過程中，會產生大量的鉛冰銅，鉛冰銅是硫化銅，硫化亞銅，硫化鋅，硫化鉛，硫化亞鐵等硫化物共熔體

，是鉛冶煉生產過程中銅浮渣經反射爐熔煉產生的

，也叫冰銅渣。冰銅渣通常采用火法進行處理，一般作為銅冶煉原料，通過轉爐吹煉產出粗銅，但是由于火法處理環境較差

，金屬回收率低，因此冰銅渣也有采用濕法工藝進行處理，本文研究采用氧壓酸浸方法進行脫銅、鐵試驗

，實現與鉛的分離，便于后續有價金屬回收。

1 基本原料

在酸性條件下，加壓通氧后冰銅渣中有價元素進行浸出反應，主要反應式如下：

目前，各國都很重視加快網絡反恐的立法，特別注重打擊網絡恐怖主義的迅速和準確，但很少有國家能夠形成完整的治理網絡恐怖主義的法律體系，更加缺少對國家間法律協同性的考慮，這將會不利于網絡恐怖主義的治理。應當強調的是，國家間在制定與國際法相適應的法律體系時，不能搞雙重標準，借打擊網絡恐怖主義之名侵害其他國家利益，這可能阻礙甚至否定網絡反恐之間的國家合作。我國政府歷來重視在反恐怖工作中的國際合作，在2015年的《反恐法》中專章規定了反恐怖的國際合作，2017年3月1日我國又發布了 《網絡空間國際合作戰略》，充分表達了我國在網絡反恐問題上對外合作的立場。

鐵離子在低酸度值時發生水解反應：

為化肥經生產商營造良好的經營環境。建議盡快頒布相關政策，對肥料生產、銷售和使用進行依法規范，加強管理肥料市場準入和生產經營。有關職能部門應該明確分工，各司其職，對作假肥料絕不姑息，堅決保障肥料的質量，促進化肥工業生產的良好發展。

本研究存在一定的局限性:入選患者數量相對較少，且采取回顧性分析的研究方法，尚未在更大規模的室早患者中開展前瞻性驗證。在今后的研究中，筆者將擴大樣本量，以進一步驗證右胸導聯心電圖對鑒別流出道室早起源部位的價值，以及評估V3R導聯R波振幅比率鑒別室早左右室起源的準確性。

從上述反應可以看出，在酸性條件下，Fe的存在可促進整個體系中CuS的氧化浸出，浸出反應起始時，Fe以二價形式進入溶液，被氧化成Fe

后與含銅渣中的金屬硫化物發生反應直至體系酸濃降低，Fe

發生水解反應，進入渣相。因此，在本研究中氧壓酸浸鉛鋅冶煉含銅渣的實驗中，可適當提高酸度促進反應中Fe的浸出依次來促進含銅渣中銅的浸出。另外浸出過程中會產生大量的單質硫，單質硫會凝聚成團影響浸出效果，因此需加入分散劑以消除單質硫對試驗的影響。

2 試驗

2.1 試驗原料

術后護理的責任人觀察患者的下肢情況,按照下肢深靜脈血栓體征特點[3]:①患者下肢腫脹程度;②壓痛情況;③Homans征;④淺靜脈曲張程度,判斷患者是否形成下肢深靜脈血栓。另外,由患者對護理責任人進行滿意度評分,采用10分制,6分以上為滿意,6分及以下為不滿意。

式中：λ=α2(τ+κ)-τ，為比例因子，α和κ都是正常數，α決定x估值周圍sigma點的分布狀態，通常0≤α≤1；適當調節α、κ可以提高估計均值的精度；表示矩陣的第r列，r∈[1,2τ]。

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2.2 試驗藥劑和設備

從圖3可以看出，Cu的浸出率在浸出時間120min內呈逐步上升趨勢，當浸出時間超過120min后，銅的浸出率趨于穩定，而Fe的浸出率隨浸出時間的增加反而降低。分析原因一是隨著反應的進行溶液中加入的硫酸已經消耗完，渣中的銅無法繼續反應，二是反應時間長單質硫析出多，導致渣被單質硫包裹，渣中的銅無法浸出，三是硫酸銅離子濃度在浸出液中達到飽和狀態，部分銅離子與鐵離子形成絡合物進入渣相。由此可以看出，延長反應時間對銅的浸出無益，另外過長的浸出時間會導致生產過程延長，造成設備處理能力下降，影響物料處理量，浸出時間過長還會造成能耗的升高，導致處理成本上升，因此我們在考慮銅浸出率的同時還有考慮實際生產過程中的浸出時間，因此選擇較優浸出時間為120min。

2.3 試驗方法及流程

2.3.2 試驗流程

試驗條件如下：在硫酸濃度為200g/L、浸出溫度為140℃、浸出時間120min、氧分壓1.3MPa，攪拌速率為500r/min，10%木質素磺酸鈉的條件下，考察了液固比對含銅渣中的Cu和Fe浸出率的影響，實驗結果如圖5所示。

民族自卑是中華文明走向衰落的精神表征。1840年鴉片戰爭的爆發，將中國的羸弱與落后赤裸裸地暴露在世人面前。隨后，第二次鴉片戰爭、中日甲午戰爭、八國聯軍侵華，一場場的戰敗、一個個的不平等條約，“使中國社會的發展脫離開了原有的軌道，開始喪失一個獨立國家擁有的完整主權和尊嚴，走上任憑洋人欺凌和擺布的半殖民道路”[4]P2。此時的中國人驚異于西方的強大卻不知為何，義憤于西方的野蠻卻無可奈何，對西方國家的稱呼從“蠻夷”變成了“列強”。中華民族的自信由此遭到空前的打擊，“處處不如人”的自卑心理從此而生，與后來的殖民心態混合在一起，一直伴隨著中國的近代歷史，時至今日，其影響依然沒有完全根除。

2.3.1 試驗方法

本研究通過對試驗原料的分析以及探索，確定氧壓酸浸鉛冶煉冰銅渣的試驗流程，如圖1所示。

3 結果與討論

3.1 硫酸濃度對Cu和Fe浸出率的影響

試驗條件為：在硫酸濃度160～240g/L、浸出溫度140℃、氧分壓1.3MPa、液固比4：1、浸出時間120min，攪拌速率為500r/min，10%木質素磺酸鈉的條件下，考察了硫酸濃度對Cu和Fe浸出率的影響，實驗結果如圖2所示。

留礦法、階段礦房法等空場法采場，設計過程中定性確定頂柱、間柱尺寸及采場長度，往往是引起礦柱大量損失或者地壓過大而導致采場在開采過程中發生頂柱、間柱垮塌的主要原因。二里河鉛鋅礦的實踐表明，無論深部、還是淺部采場，應用正交數值模擬研究采場地壓，據此確定上述頂柱、間柱尺寸及采場長度，可以經濟、高效地管理采場地壓，實現采場安全開采；反之，定性地或一成不變地按照淺部采場的結構尺寸設計深部采場，往往會導致深部采場邊采邊垮塌而無法安全開采[13]。

從圖2可以看出，在其他條件不變的情況下，硫酸濃度在200g/L以下時，銅的浸出率隨硫酸濃度增加而增加，當硫酸濃度達到200g/L時，Cu的浸出率達到最高值93.46%，當硫酸濃度大于200g/L時，Cu的浸出率基本無變化。Fe的浸出率隨著硫酸濃度的增加升高明顯，特別是硫酸濃度大于200 g/L時，Fe的浸出率加速上升。而Fe浸出率的上升并不影響Cu的浸出率，分析原因銅的浸出率主要受硫酸濃度影響，當浸出液中銅離子濃度達到飽和，浸渣中的銅很難再繼續析出。需要注意的是在實際生產過程中硫酸的濃度過高一方面會導致硫酸的添加量增多，導致生產成本升高，二是酸度過高，會對設備的材質要求更高，在生產過程中還會影響設備和管道的使用壽命，導致工程造價和維修費用升高，三是酸度過高會造成后續生產環境較差，物料處理困難。因此應控制硫酸的濃度，選擇硫酸濃度最佳試驗條件為200g/L。

3.2 浸出時間對銅和鐵浸出率的影響

試驗條件如下：在硫酸濃度200g/L，浸出溫度140℃，氧分壓1.3MPa，液固比為4：1，10%木質素磺酸鈉，攪拌速率為500r/min的條件下，考察了浸出時間對Cu和Fe浸出率的影響，實驗結果如圖3所示。

試驗使用藥劑有分析純（98%）濃硫酸、工業級（95%）氧氣、分散劑（木質素磺酸鈉）等。試驗設備主要有電熱鼓風干燥箱、循環水式真空泵、pH計、不銹鋼高壓釜、電子天平等。

3.3 氧分壓對Cu和Fe浸出率的影響

試驗條件如下：在硫酸濃度為200g/L、浸出溫度為140℃、浸出時間120min、液固比4：1，攪拌速率為500r/min，10%木質素磺酸鈉的條件下，考察了氧分壓對含銅渣中Cu和Fe浸出率的影響，實驗結果如圖4所示。

從圖4可以看出，氧分壓小于1.3Mpa時，Cu的浸出率隨氧分壓的升高而增加，當氧分壓大于1.3MPa時，繼續增大氧分壓，Cu的浸出率基本不變，銅的浸出率在氧分壓1.3MPa時達到最大，此時銅的浸出率達到93.28%。而Fe的浸出率與Cu相反，隨著氧分壓的增大而逐漸降低，分析原因一是硫酸逐漸被消耗，浸出體系的pH逐漸升高，從而導致Fe

水解進入渣相，二是隨著反應的進行，單質硫析出增多，伴隨著氧化反應的進行分散劑部分被氧化，導致分散效果變差，氫氧化鐵被單質硫包裹后無法再與酸反應，導致鐵的浸出率不斷下降,三是Fe

會與分散劑反應生產絡合物，從而降低了溶液中的Fe

。在實際生產過程中氧分壓過高，會導致設備選型困難，造價升高，另外壓力過高會給生產操作帶來困難，不安全因素增多。綜合考慮，氧分壓選擇1.3MPa為較優條件，此時銅的浸出率最高達到93.28%。

3.4 液固比對銅和鐵浸出率的影響

稱取一定質量的冰銅渣加入到高壓釜中，按照實驗預定的液固比，將一定質量的濃硫酸、一定體積的水和木質素磺酸鈉混合均勻，然后加入高壓釜中，密閉后升溫至浸出溫度后，通入氧氣，待氧分壓達到所需壓力時開啟攪拌，以一定轉速進行攪拌，反應一定時間后通入冷卻水隨釜降溫，當高壓反應釜內沒有壓力后，打開反應釜將浸出液和浸出渣轉進行固液分離。固液分離采用布氏漏斗抽濾，循環水真空泵過濾洗滌得到濾液和濾渣。濾渣經清水反復洗滌后取出濾餅，放入烘干箱內90℃烘干后研磨制樣，分別化驗銅、鐵含量，計算銅、鐵的浸出率。

鉛冰銅渣來自某冶煉企業，將樣品磨細篩分得到實驗所用物料，粒徑均小于74μm，對實驗原料化學元素分析檢測，其主要化學成分組成如表1所示。

從圖5可以看出，隨著液固比的升高，Cu和Fe的浸出率快速上升，當液固比超過4：1后，Cu的浸出率趨于穩定，Fe的浸出率在液固比超過4：1后快速上升。分析原因：一是隨著液固比的增大，氧壓浸出體系的黏度逐漸降低，促進了溶液中各元素的擴散，有利于氧壓浸出反應的進行，但是隨著液固比的繼續增大，浸出液硫酸銅飽和，繼續浸出硫酸銅也無法進入浸出液中，導致浸出率反而有所下降。二是Fe的浸出率隨著液固比升高而升高，主要是溶液中硫酸量增加，使渣中的鐵與硫酸重復反應，同時也抑制了Fe離子的水解與反應，使鐵的浸出率升高。液固比除了影響銅的浸出率，在實際生產過程中，過低的液固比會影響設備的處理量，而過高的液固比會導致浸出時間延長，能耗增加，也會給裝卸料造成困難。綜合考慮，選擇較優液固比為4：1。

由表1可知，該含銅渣的主要化學成分為Cu、Fe、Pb、Zn等，品位分別為29.57%、14.10%、30.76%、7.13%；貴金屬Au含量達到0.55g/t，Ag含量為544.3g/t，具有較大回收價值。

3.5 攪拌速率對Cu和Fe浸出率的影響

試驗條件如下：硫酸濃度為200g/L、浸出溫度140℃、浸出時間120min、氧分壓1.3MPa，液固比4：1，10%木質素磺酸鈉的條件下，考察了攪拌速率對含銅渣中Cu和Fe浸出率的影響，實驗結果如圖6所示。

從圖6可以看出，攪拌速率在400r·min

之前，Cu和Fe的浸出率呈上升趨勢，在400r·min

時，Cu和Fe的浸出率達到最大，繼續增大攪拌速率，Cu和Fe的浸出率變化不明顯。根據試驗結果分析：反應前期增加攪拌速率使渣與酸能充分接觸，加速反應的進行，隨著反應的進行，單質硫析出增多，攪拌速度過快使單質硫對渣產生一定的包裹，而分散劑在氧氣和酸的作用下分解失效，而且Fe3+與木質素磺酸鈉的反應，造成分散劑效果的減弱，造成單質硫包裹的進一步加劇，使浸出反應減緩。綜合考慮，選擇較優攪拌速率為 400r·min

。

3.6 浸出溫度對Cu和Fe浸出率的影響

試驗條件如下：硫酸濃度為200g/L、攪拌速率400r·min

、浸出時間120min、氧分壓1.3MPa，液固比4：1，10%木質素磺酸鈉的條件下，考察了浸出溫度對含銅渣中Cu和Fe浸出率的影響，實驗結果如圖7所示。

從圖7可以看出，當浸出溫度小于140℃時，Cu的浸出率上升較快，但是Fe的浸出率反而下降，當達到140℃時，Cu的浸出率達到最大93.89%，繼續提高溫度，Cu和Fe的浸出率變化不大。分析認為，隨著反應溫度的升高，分散劑發生熱解，木質素磺酸鈉在超過150℃就開始熱解

，因此分散劑失效后，反應中生成的單質硫會對渣產生包裹，導致反應不易進行，浸出液中未完全反應的酸也阻止Fe離子的繼續水解，因此在溫度超過140℃以后，銅鐵的浸出率趨于穩定。綜合考慮選擇140℃為較優浸出溫度。

實驗過程中木質素磺酸鈉是按照固定配比與冰銅渣混合，未對木質素磺酸鈉的用量進行驗證，但是從觀察到的實驗現象來看，木質素磺酸鈉對酸度、溫度以及反應時間都較為敏感，在較高的溫度和酸度，以及浸出時間延長都會出現單質硫對酸浸渣包裹的現象，這反映出木質素磺酸鈉在浸出過程中被消耗，如果要減輕單質硫包裹現象，木質素磺酸鈉的配比要隨之調整。特別是在實際生產過程中，如果冰銅渣的處理量增加或者工藝條件發生變化，如反應溫度和酸度提高，反應時間延長等情況，要及時對木質素磺酸鈉的配入量進行調整。

3.7 綜合實驗

根據上述單因素實驗結果，氧壓酸浸處理鉛鋅冶煉含銅渣的較優工藝條件為：硫酸濃度為200g/L、攪拌速率400r·min

、浸出時間120min、氧分壓1.3MPa，液固比4：1，浸出溫度140℃、10%木質素磺酸鈉的條件下，進行了三組平行實驗，實驗結果如表2所示。

根據表2可以看出在較優實驗條件下，銅的浸出率最高為94.26%，平均浸出率達到了93.92%，而鐵的浸出率相對較低為11.58%。

4 結論

通過對氧壓酸浸處理鉛冶煉冰銅渣的工藝進行了單因素實驗研究，結果如下：

（1）確定的較優實驗條件為，硫酸濃度200g/L、攪拌速率400r·min

、浸出時間120min、氧分壓1.3MPa，液固比4：1，浸出溫度140℃、10%木質素磺酸鈉，在此條件下，含銅渣中Cu的浸出率為93.92%，Fe的浸出率為11.58%。

（2）實驗結果表明鐵的浸出率對氧壓酸浸過程中銅的浸出率影響不大，而銅作為主要浸出目標可以得到較高的浸出率，但要注意浸出過程中單質硫對浸出的影響。總體來看氧壓酸浸處理鉛冶煉冰銅渣工藝是可行的。

[1]倪源,俞小花,華宏全,舒波,王曉武,謝剛,王吉坤．某鉛冰銅加壓浸出試驗研究[J]．礦產保護與利用,2014(06)：33-37．

[2]姚建明．銅浮渣火法處理工藝的研究現狀及發展[J]．有色冶金節能,2015,31(02)：14-17．

[3]周崇松,胡婕,李溪,鄧斌．從鉛冰銅渣中綠色浸銅工藝研究[J]．山東化工,2016,45(11)：6-8．

[4]倪源．氧壓酸浸處理鉛冰銅的試驗研究[D]．昆明理工大學,2015．

[5]李計彪,武書彬,徐紹華．木質素磺酸鹽的化學結構與熱解特性[J]．林產化學與工業,2014,34(02)：23-28．