锌氧压酸浸渣赋存特性与浸出毒性评价

作者:陈永明; 代杰; 胡方园; 李云; 常聪; 向长柳; 何静*
来源:中南大学学报(自然科学版), 2020, 51(12): 3309-3320.

摘要

锌氧压酸浸渣属于冶炼危废,其安全处置已成为制约锌系统稳定生产的重要因素。为揭示其安全利用的关键技术难题与瓶颈,采用粒度分析仪、X射线荧光分析仪(XRF)、电感耦合原子发射光谱仪(ICPAES)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、高频红外碳硫仪、X射线衍射分析仪(XRD)、矿物解离分析仪(MLA)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)连用技术、X射线光电子能谱仪(XPS)以及傅里叶红外光谱仪(FTIR)分析研究2种典型锌精矿氧压酸浸渣的粒度分布、化学组成、形貌特征和表面元素化学价态以及分子键结构等矿物学特性。采用热分析仪(TG-DSC)和毒性浸出程序(TCLP)分别考察锌氧压酸浸渣的着火性能和短期环境活性等安全属性。研究结果表明:氧压酸浸渣1多呈球块状,平均粒径为22μm,主要物相为单质硫、闪锌矿、黄铁矿、石膏和石英等,其中单质硫质量分数最高,达52%;氧压酸浸渣2外形不规则,平均粒径为86μm,主要物相为单质硫、纤铁矾、硫酸铁、闪锌矿和石膏等,其中单质硫质量分数为33%。锌氧压酸浸渣热稳定性较差,酸浸渣1的着火温度为214~291°C,酸浸渣2的着火温度为213~240°C;锌氧压酸浸中锌和镉元素在弱酸性条件下不稳定,酸浸渣1中锌和镉的浸出量分别超标6.45和2.55倍,酸浸渣2中锌和镉的浸出量分别超标4.37和4.80倍。