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摘要
针对废旧金刚石刀头有价组分高效分离难的问题，提出“两段浸出-分步结晶-物理分选”的选冶联合清洁处理技术，即先通过低浓度硫酸溶液选择性浸铁，富铁液降温结晶获得七水合硫酸亚铁产品，铁浸渣通过酸性氧化浸出工艺提取铜，富铜液经净化后结晶可获得96%以上的五水硫酸铜产品，同时实现了浸铜尾渣中金刚砂和碳化钨的单体解离，再通过重选工艺可实现金刚砂和碳化钨的高效分离，最终实现废旧金刚石刀头的全量化利用。本文主要研究了浸铁过程和浸铜过程各工艺参数对有价金属浸出行为的影响，同时进行了金刚砂的物理分选试验研究。结果表明：在硫酸浓度130 g/L、液固比12:1、搅拌速度300 r/min、浸出温度60 ℃和时间36 h的条件下，废旧金刚石刀头中铁的浸出率为97.6%，且99%以上的铜和100%的金刚砂进入渣中，实现了铁的选择性分离。在硫酸浓度250 g/L、硝酸浓度23 g/L、液固比10:1、搅拌速度300 r/min、浸出温度80 ℃和时间26 h的条件下，铁浸渣中铜的浸出率达到99.9%以上，同时94%以上的锡和所有的金刚石进入尾渣中，实现了铜的高效浸出。浸铜尾渣经摇床分选可以实现金刚砂的高效回收。工业化试验不仅验证了实验室研究结果的正确性，还表明湿法过程中产生的废水可以循环利用，整个工艺过程无废水排除。
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单位中南大学; 生物工程学院
