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我国的铜冶炼渣是在火法炼铜过程中产生的,且往往以水淬渣的形式产出。’铜冶炼渣中含有多重有价成分,大量的铜渣堆弃放置不仅造成资源的浪费,还污染周围的环境。因此,实现铜渣的资源化利用在经济上和环保上都是非常有必要的。本论文采用催化酸浸的方法处理铜冶炼渣,分离其中的Fe、Si元素。本论文研究考查了酸浓度、反应温度、反应时间、搅拌速度、固液比、渣的粒度和分离剂的投加量对Fe、Si分离效率的影响,得出了最佳的技术条件,实现了Fe、Si的分离及综合回收。本文的一些研究结果如下:(1)设定反应温度为90℃,恒温反应时间为120min,搅拌速度为150r/min,并加入5.0g分离剂(CSUC-09)在1000ml不同酸浓度的盐酸溶液中浸取100.0g破碎至20-40目的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:最佳的浸取酸浓度为1000ml盐酸溶液中含盐酸(表3.2中所列)300ml。(2)设定恒温反应时间为120min,搅拌速度为150r/min,并加入5.0g分离剂(CSUC-09),在1000ml含盐酸(表3.2中所列)250ml的盐酸溶液中,在不同反应温度下浸取100.Og破碎至20-40目的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:最佳的浸取温度为120℃。(3)设定反应温度为90℃,搅拌速度为150r/min,并加入5.0g分离剂(CSUC-09),在1000ml含盐酸(表3.2中所列)250ml的盐酸溶液中,在不同反应时间下浸取100.0g破碎至20-40目的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:最佳的恒温浸取时间为150min。(4)设定反应温度为90℃,恒温浸取时间为150min,并加入5.0g分离剂(CSUC-09),在1000ml含盐酸(表3.2中所列)250ml的盐酸溶液中,在不同搅拌速度下浸取100.0g破碎至20-40目的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:最佳的搅拌速度为180r/min。(5)设定反应温度为90℃,恒温反应时间为120min,搅拌速度为150r/min,并加入5.0g分离剂(CSUC-09),在含盐酸(表3.2中所列)250ml的不同体积的盐酸溶液中浸取100.Og破碎至20-40目的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:浸取100.0g渣,最佳的酸溶液体积为1000ml,即固体质量与溶液体积的比为1:10。(6)设定反应温度为90℃,恒温反应时间为120min,搅拌速度为150r/min,并加入5.0g分离剂(CSUC-09),在1000ml含盐酸(表3.2中所列)250ml的盐酸溶液中,浸取100.0g破碎至不同粒度的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:渣的粒度对渣中Fe、Si分离效果有一定的影响但不显著。考虑到容易实现,渣的粒度以破碎至100目以下为宜。(7)设定反应温度为90℃,恒温反应时间为120min,搅拌速度为150r/min,不加和加入不同量的分离剂(CSUC-09),在1000ml含盐酸(表3.2中所列)250ml的盐酸溶液中,浸取100.0g破碎至20~40目的铜冶炼水淬渣试样。实验结果表明:浸取100.0g渣,最佳的分离剂(CSUC-09)投加量为7.0g左右,即分离剂的投加量为固体物料的7.0%左右。(8)最佳的浸取条件为:浸取酸浓度为1000ml盐酸溶液中含盐酸(表3.2中所列)300ml,浸取温度为120℃,恒温浸取时间为150min,搅拌速度为180r/min,固体质量与溶液体积的比为1:10,分离剂的投加量为固体物料的7.0%左右,渣的粒度以破碎至100目以下为宜。在此条件下,铜冶炼水淬渣中Fe、Si的分离效果比较好,制得的SiO2和Fe2O3产品的纯度分别高达88.2%和83.6%,SiO2和Fe的回收率也分别高达87.0%和95.1%。说明本论文所采用的技术方法对于铜冶炼水淬渣中Fe、Si的分离是可行、有效的,通过对制得的SiO2和Fe2O3产品的分析结果,也验证了这一结论。