陈赛---英文翻译

攀枝花学院本科毕业设计（论文）外文译文院（系）：资源与环境工程学院专业：冶金工程姓名：陈赛学号：201111103006指导教师评语：签名：年月日锌浸出渣的还原焙烧分解铁酸锌摘要本文研究了一种新的分解锌浸出渣中的铁酸锌方法。铁酸锌通过一氧化碳（CO）和氩气的混合物作为还原剂还原焙烧后分解成氧化锌和磁铁矿。由XRD来分析还原焙烧样品的相变，通过化学分析研究焙烧温度对不同粒度中锌和铁的分布的影响。在不同焙烧条件下通过酸浸过程来评估铁酸锌的分解。结果表明，采用还原焙烧能很好的分解锌浸出残渣中的铁酸锌，最佳焙烧条件为温度850℃，时间为2小时。关键词：还原焙烧锌浸渣铁酸锌1.简介世界上85％以上的锌是由湿法冶金生产的；其工艺流程为焙烧-浸出-电解等过程。这个常规工艺的一个主要原料是含铁闪锌矿。不可避免的是，在闪锌矿的脱硫焙烧过程中产生的尖晶石导向锌铁氧体。锌铁素体难溶于温和的硫酸的条件是它的稳定的结构。因此，铁酸锌总是呈现为锌浸出渣的主要成分，其被设置在旁边作为一个未解决的问题主要成分。另外，该残渣是害废物，因为含有大量的锌等重金属，如铜，铅，锰和镉。目前所关注的问题是不仅是环保，而且经济也是如此。该残渣的回收作为一种资源，而不是一个废物回收，是因为锌矿石的消耗和金属价格迅速崛起的显着的吸引力。目前使用的各种湿法和火法冶炼工艺的锌铁氧体分解。湿法冶金工艺，如两阶段酸浸，高压酸浸出，各种酸浸出微波苛性浸出，和碱性浸出已经开发出来。此外，一些其他湿法冶金工艺，包括使用氨的解决方案和氯化物（三氯化铁和NaCl）浸出也在研究进行中。高锌铁氧体的分解是在这些过程中实现的。然而，它们不适合用于进一步治疗焙烧过程中对铁和许多其它重金属被留在湿法冶金锌溶液的问题，使得冗长纯化过程成为电解之前必需的过程。另外，该纯化方法产生了大量的铁渣，这是一个显著的威胁在环境中。这种先进的净化工艺和高环境风险使这些浸出工艺不适合大规模生产锌铁氧体的分解。火法冶金方法由威尔兹过程为主且由转型焙烧过程，包括碳酸钠焙烧和硫酸化焙烧由此锌铁氧体被转换成高温下可溶的锌和铁的化合物。然而，在威尔兹过程中，大部分所含的铁酸锌铁杆的被还原成金属铁，并随后聚结块加入到球，锌浸出残渣的其他组合物。这些球的硬度使得它们难以治疗。用于转化焙烧工艺中，有必要采用相同的长的纯化过程如下提取，如在湿法冶金工艺。本文着重对锌铁氧体的锌浸出渣分解通过还原焙烧工艺。在这个过程中，一氧化碳（CO）（Ar）的混合物和氩作为还原剂使用。是焙烧过程中的反应如下..3ZnFe2O4+CO=3ZnO+2Fe3O4+CO2(1)ZnFe2O4+CO=ZnO+2FeO+CO2通过施加一个弱的还原剂，可避免产生氧化亚铁和金属铁，这是从传统的焙烧工艺使用碳作为还原剂而导致的。此外，这种方法也比传统工艺有一个较低的焙烧温度和一个简单的处理流程的优点。在这项研究中，焙烧温度和焙烧时间对锌铁氧体的分解的影响进行了研究。同时，还参与了还原焙烧转型的阶段和微观结构。2.材料和方法2.1物料锌浸出渣与19.70％的锌和23.91％的铁，这是本研究使用的材料，从位于湖南株洲中国锌湿法冶金厂获得。将样品过筛，以获得不同级别的粒度，并在105℃中干燥为5-6小时。在图1中呈现的XRD衍射表明，被检测为主要矿物相是磁铁矿和铁酸锌，次要相的锌浸出残渣和硫化锌，硫酸铅，氧化锌和硅酸锌。图1XRD锌浸出渣2.2还原焙烧焙烧过程是在还原焙烧炉进行。将样品在坩埚断然放置并加热富氮气氛下，以稍后提出的所希望的还原温度和一氧化碳气体减少。一定焙烧时间后，一氧化碳和氮的还原气体混合物置换为氮，且焙烧产物被冷却到室温的炉中。焙烧温度为700℃至900℃其温度增量为50℃和焙焙烧时间从1小时至3.5小时，在0.5小时的增量进行了检查，而二氧化碳的体积分数保持恒定在10％。2.3酸浸工艺期间硫酸浸出过程中，进行了实验，用H2SO4溶液以150克/升的酸度。浸出在室温下在S/L的执行15：1，在机械搅拌下（600转）2小时的时间。浸出残余物从液相分离，通过真空过滤，然后用去离子水洗涤，然后在105℃干燥6小时并进行分析。2.4样品表征的XRD衍射（XRD）分析仪（Rigaku-TTR）进行，以确定原始样品的相位和所述相位的过程中的焙烧过程中转化。重铬酸钾滴定为铁和EDTA滴定的Zn被用于样品的化学分析。3.结果与讨论3.1不同焙烧温度的XRD结果XRD衍射分析，以找出当焙烧的持续时间和CO的体积分数被保持在2小时和10％，分别为持续的铁酸锌的分解焙烧温度的影响，其结果示于图2。它可以在图2A中可以观察到，锌的主要相是铁酸锌和硅酸锌和铁的主要相是锌铁氧体和磁铁矿;锌铁氧体的分解水平是如此之低，氧化锌不能在焙烧产物进行检测。随着温度的升高，由于图2B和图2C示出，铁酸锌，磁铁矿和氧化锌的焙烧产物在850℃和900℃的内容是远远超过700℃，同时，铁酸锌，硅酸锌和氧化锌被确定为锌和磁铁矿的主要相是铁的主要阶段。原始样品的XRD衍射图案和烘焙样品的比较表明，锌铁氧体的特征峰的强度与焙烧温度的增加而减小。它也被观察到的氧化锌的特征峰在焙烧产物的强度上升与在850℃焙烧温度的升高。应当指出的是，氧化锌在图2C的特征峰的高度比图2B低，这可能是由氧化锌的蒸发引起的。在900℃通过XRD衍射分析的结果证实，铁酸锌的锌煅烧是公分解成氧化物和磁铁矿锌和最佳焙烧温度为850℃。图2XRD烘焙产品在烤A:700°C,B:850°CandC:900°C3.2焙烧温度对锌和铁的分布效应焙烧温度对锌和铁中的变化的颗粒尺寸分布的影响进行了研究，并将结果显示在图3和图4中。锌和铁中的焙烧产物的不同粒度分布焙烧在700℃，850℃和900℃。很明显，锌和铁的分布的最大值累积在粒度范围为48m至75m。另外，对于锌，它可以从图3A-C的最大分布的值具有更大的变化而从45.6％在700℃下降到37.68％在850℃和比较中可以看出，然后上升至45.9％在900℃;为铁，如在图4中被示出，最大分布的值从45.8％降低在700℃到38.4％在850℃，然后在900℃增加至49.4％。铁分布的调节是类似于锌和合理的解释可能被给出如下：锌铁素体的分解和氧化锌的在850℃的生成引起粒径的下降，锌和铁的分布之间的比例48m至75M还比较下降到700℃，而样品颗粒被下900℃熔化。因此，烧结以彼此紧密的颗粒，这导致颗粒尺寸和最大分布的增加而上升到45.9％在900℃。图3锌和铁的焙烧产品在A:700°C,B:850°CandC:900°C颗粒大小分布3.3焙烧条件对锌和铁的提取3.3.1焙烧温度对锌和铁的提取焙烧温度对提取锌和铁的影响进行了研究，在不同的焙烧温度（700℃〜900℃）。图5示出了反应温度对实验条件下浸出过程明显影响。铁萃取（图5A）达到其最大（28.00％），在800℃，然后下降到其最小值（11.20％），在900℃，并且该值是比铁提取原始锌浸出残渣的低。锌的提取（如在图5B中示出）具有其最大值（75.5％），在850℃和大大降低与焙烧温度的增加而增加。由锌和铁的提取的结果结合时，最佳焙烧温度为锌铁氧体的分解被确定为850℃。图4对的提取焙烧温度影响：A：铁和B：锌3.3.2焙烧时间对锌提取反应温度对提取的锌和铁的在不同的反应时间的百分比的影响绘制于图6.据观察，铁和锌的增加与延伸到焙烧时间和两者的提取在3小时达到最大。值得注意的是在2小时的焙烧时间内铁萃取突然增加（从25.0％到50.7％），这可能由过度还原的铁和铁（）的产生引起的。正如引言中所述，高开采铁锌电的解决方案之前，共赢将带来长时间的净化工艺;这个过程需要消耗大量的人力，物力和污染，因为它可能产生的铁大批slag.Though锌的提取更是高达85.1％时，焙烧时间为3h环境，铁的提取是62.7％，这是如此之高，这焙烧条件是不适合大量生产。具有高的锌提取和低铁萃取，最佳焙烧时间为2小时，在该提取的锌和铁分别保持在75.5％和25.0％。图5对的提取焙烧时间D影响：A:铁和B：锌4.结论1）XRD衍射的结果表明，在还原性气体混合物的存在的条件下铁酸锌是很容易分解形成氧化锌和磁铁矿。2）焙烧温度对锌和铁中的不同粒度分布的轻微影响。锌和铁的分布的规则是相似的。此外，改变它们的分布主要是由铁酸锌（降低粒度）低于850℃，并且自烧结（粒径的增加）的温度超过850℃的分解。3）对锌铁氧体的分解焙烧条件的影响也由锌和铁的酸性浸出过程作为提取评价依据。温度试验的结果表明，铁和锌的提取达到在800℃和850℃的最大的，而焙烧时间实验表明，铁和锌的提取最大值出现在3小时。4）为了得到低铁提取和高锌提取，最优焙烧条件是850℃，2小时。致谢笔者还要感谢中国国家高技术研究发展计划（2011AA061001），福利国家科学研究项目（环保）行业（2011467062），国家科学发现为中国杰出青年基金（50925417）和中国国家自然科学基金（50830301）支持这项研究。译文原文出处：宁彭、彭冰、刘伟等.锌浸出渣的还原焙烧分解铁酸锌[J].Procedia环境科学，16卷（2012年）：P705-P714