碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程分析.pdf

第6期
矿产综合利用
2016年12月
Multipurpose Utilization of Mineral Resources
Dec.2016
碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程分析
贾超航,李豪,武康龙,申晓毅
(东北大学材料与治金学院,辽宁省冶金传感器及技术重点实验室,辽宁沈阳110819)
摘要:以二氧化铅为原料,氢氧化钠为反应介质,考査了碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程。采用XRD分
析手段检测了不同温度焙烧熟料的物相结构。结果表明,二氧化铅与氢氧化钠反应首先生成 Na, Pbo4,随着
温度的升高, Na, Pbo2转化为 Na Pboっ。并有部分PbO2分解生成P2O3,温度继续升高Pb23又转变为PbO4
最终反应产物为Na3PbO3和Ph:0A,NaOH反应不完全。
关键词;二氧化铅;碱熔融焙烧;反应过程
doi:10.3969j-isn-1000-6532.2016.06.006
中图分类号:TD989;TF813文献标志码:A文章编号:1000-6532(2016)06-0025-03
铅是一种重要的金属,多用于生产蓄电池及射再将坩埚放人焙烧炉恒温带,在设定的温度制度下
线防护板2。自然界中铅矿主要分为硫化铅矿和焙烧,反应结束后随炉冷取样,趁热加水溶出,过滤
氧化铅矿,铅矿物极少单独成矿,通常与锌、银等共淋洗滤渣3次,烘干备用。检测铅的提取率
生。如方铅矿[PbS]与闪锌矿[ZnS],氧化锌矿中的
将PbO2与NaOH按摩尔比1:2.4混料,在不
铅氧化物和碳酸盐等34。氧化锌矿是丰富的锌矿同的温度焙烧1h,冷却后分析各焙烧熟料的物相结
二次资源,随着硫化锌矿资源的日渐枯竭,氧化锌矿构
的开发利用势在必行?。传统的火法工艺因耗能
用D/MAX-RA型X射线衍射仪检测熔融焙烧
高、污染严重逐步被湿法工艺取代。湿法工艺反应熟料的物相结构。
和火法、湿法相结合的工艺成为人们研究的热
点"。氧化锌矿的主要成分ZnO、SiO2、PbO2均可2分析与讨论
与NaOH反应,生成可溶于水的盐,经水溶实现与铁2.1物料配比对铅提取率的影响
的分离,实现氧化锌矿中有价组元的综合提取利用。
本文以PbO2为研究对象,研究其在熔融NaOH体系
中的物相转化行为和转化规律,为NaOH熔融焙烧
氧化锌矿提供参考。
齡65
1试验部分
1.1试验原料和仪器
试验试剂:PbO2、NaOH(均为分析纯)、蒸馏水
1.6:1
2.0:1
2.4:1
2.8:1
(实验室自制)。
NAOH: Pbo
试验仪器:自制竖式焙烧炉、ZWK-1600智能温
图1物料配比对铅提取率的影响
度控制仪、真空抽滤机。
Fig 1 Efftect of molar ratio of NAOH to Pbo, on the
1.2试验步骤与方法
extraction of Pb
称取适量的PbO2与NaOH混合均匀放人坩埚
收稿日期:2015-11-17
基金项目:东北大学创新创业训练计划项目(201510145256);国家自然科学基金资助项目(51204054)
作者简介:贾超航(1990-),男,研究方向为治金工程。
通讯作者:申晓毅(1980-),男,副教授。Emaill:shenxi@smm.neu.edu.cn
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矿产综合利用
16年
物料配比与铅提取率的关系见图1。由图1可
知,随着物料配比的提高,铅提取率提高。这是因为
增加NaOH用量,在熔融焙烧过程中物料充分接触,
s Pb.O
促进反应的进行。当配比超过2.4:1后,提取率变
x Na, Pbo,
化不大。试验选取NaOH与PhO2物料配比2.4:1。
2.2不同温度焙烧熟料的物相结构
n NAOF-AHO
2b40
26/(°
d400℃
P
Pbo
20
a250℃
60
a NAOH
26/(°)
50℃
x Na, Pbo.
2468
26/(°)
b300℃
人免
n NAOH 4H9
f500℃
图2PO2与NaOH在不同温度下熔融焙烧熟料
的XRD
Fig. 2 XRD Patterns of roasting products by roasting
Pbo, using molten NAOH at difterent temperature
2
26/(°
图2为不同温度焙烧1h所得熟料的XRD图
c350℃
谱。由图2可知,在250℃PbO2已与NaOH反应生
成 Na, Pbo2,PbO2和NaOH未完全反应。300℃焙烧
熟料与250℃焙烧熟料物相基本相同。350℃焙烧
熟料中出现了新的物相Naっ3PbO,和Pb2O3,表明随着
温度升高,NaPb0O2转化为NaPb0。,部分PbO2分解