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题名镍烟灰水洗脱盐工艺研究
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作者
范兴颖
王娟
董庆元
曾祥菲
陈梦君
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机构
西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室
金川镍钴研究设计院清洁冶金与环境工程研究所
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出处
《中国矿业》
北大核心
2025年第7期131-138,共8页
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基金
硫化镍矿烟灰矿浆电解资源化关键技术研究项目资助(编号:GZSYS-KY-2024-074)。
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文摘
镍烟灰是镍高温冶炼过程中,从尾气收集的烟尘,富含铅等重金属和钠等可溶性盐。镍烟灰成分复杂、盐含量高等因素制约其资源化利用。如何高效分离可溶性盐是镍烟灰资源回收的技术关键。以甘肃金川硫化镍矿冶炼烟灰(主要物相有PbSO4、Na2S2O8、CdSO4等,呈致密团聚形态)为研究对象,系统考察单级水洗过程液固比、时间、温度对可溶性盐洗脱率的影响,研究发现,单级水洗过程中液固比为20 mL/g时,25℃下水洗15 min,Na、K、Cd、Zn的洗脱率分别达到85.39%、56.77%、51.21%、37.17%;而铅的洗脱率极低(<0.14%),Ni、Fe、Al、Cu的洗脱率分别为22.73%、3.85%、17.73%、22.56%;水洗后烟灰质量因盐分溶出而减少,Pb含量从20.70%提升至37.63%(富集约2倍),Fe、Cu、Sn、Si、Bi、Ca等不溶性金属组分升高,分别由9.87%、2.58%、4.49%、3.65%、2.23%、3.57%提升至16.00%、3.44%、5.21%、5.88%、2.92%、3.87%。研究结果揭示了单级水洗过程水资源消耗大。基于此,提出镍烟灰三级逆流水洗工艺,通过梯次循环操作,同步实现可溶性盐高效洗脱、金属铅的富集和水资源循环利用。研究结果表明:三级逆流水洗液固比降至3 mL/g时,仍保持Na、Cd的洗脱率>80%,Zn、K的洗脱率为65.80%、42.41%。物相及形貌分析表明,水洗主要溶解可溶性钠、镉盐导致非晶态增加,但未改变晶体结构及团聚形貌;Pb等金属元素富集而Na、Cd降低。本研究表明水洗能高效协同脱盐与重金属富集,所构建的三级逆流工艺显著提升Na、Cd的洗脱率,大幅降低洗脱过程水资源消耗(较单级节水85%),为镍烟灰资源化利用预处理提供技术支撑。
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关键词
镍烟灰
水洗
脱盐
三级逆流水洗
资源化
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Keywords
nickel soot
washing
removal of soluble salt
three-stage counter-flow washing
resource
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分类号
TD926.4
[矿业工程—选矿]
X758
[环境科学与工程—环境工程]
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