微波促进黄铜矿浸出的动力学及浸出机制研究开题报告
2020-04-14 03:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
铜是一种重要的有色金属资源，而黄铜矿约储藏了铜资源总量的70%[1]。冶炼黄铜矿的方式主要是火法炼铜[2]，但是随着矿产资源的不断开发，以及火法冶金带来的空气污染，这种炼铜方式面临着铜矿的贫、细、杂和环保等方面的严峻挑战[3-5]。因此，湿法冶金以其更好地处理复杂矿石和不排放so2等优势被给予了更多的关注[6]。湿法炼铜主要采用浸出的工艺，虽然浸出能够有效地解决所面临的现状，但是它本身却存在一个严重的缺陷。黄铜矿在浸出的过程中会产生一层致密的钝化层，这层钝化层严重阻碍了黄铜矿表面物质的扩散以及反应的进行，使得黄铜矿的浸出效率低[7-9]。因此，寻找更佳的浸出工艺条件，提高黄铜矿浸出率是一个重要的课题。
目前，很多研究已经通过改变浸出介质（溶液）的成分或者添加其它催化剂的方式改进了浸出工艺，并提高了黄铜矿的浸出率[10,11]。李宏煦等[12]在黄铁矿中加入黄铁矿，并且在浸出过程中加入活性炭，可有效抑制黄铜矿的钝化现象的影响。另外在其它研究中发现，铜与臭氧和酸性甲醇溶液的搭配可以有效地提高铜的回收率[13]。除此之外，改变加热方式也是提高黄铜矿浸出效率的一种重要方向，并且一些研究已经报道了微波是一种新的有效的改进浸出工艺的方式[14,15]。
微波是一种频率在0.3到300ghz的有穿透性的电磁波。在微波加热过程中，电磁辐射是作为提供能量加热介质材料的方式。磁场方向在微波场中不断地改变，导致偶极子不断地转动，并与周围分子互相摩擦从而发热[16]。不同的物质，由于介电常数、介电损耗因子的差异，会表现出不同的吸波特性，也即微波具有选择性加热的特点[17]。正是微波的这些特性，当其应用在浸出领域才展示出特有的优势。
2. 研究的基本内容与方案
研究目标：
本项目以黄铜矿为原料，通过手选精矿后破碎或打磨至块体准备试样，在常规加热和微波辅助加热的条件下对黄铜矿进行浸出操作。通过对黄铜矿浸出的动力学研究、溶解特性、反应行为途径以及其浸出介质的特性研究，系统分析微波强化浸出黄铜矿的原因，揭示微波的强化机理。
研究的基本内容：
3. 研究计划与安排
第01~02周 了解国内外黄铜矿研究现状，包含黄铜矿浸出动力学、黄铜矿浸出溶解行为等；
第03~04周 通过查阅资料了解黄铜矿的一般浸出工艺，制定试验方案；
第05~06周 准备黄铜矿原料并对其进行手选破碎及切块加工等准备工作；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] cordoba e. m., munoz j. a., blazquez m. l., et al.leaching of chalcopyrite with ferric ion. part i: general aspects.hydrometallurgy, 93 (2008), pp. 81-87.
[2] alafara a. b., kuranga i. a., folahan a. a, et al.a review on novel techniques for chalcopyrite ore processing. internationaljournal of mining engineering and mineral processing, 1 (2012), pp. 1-16.
[3] harmer, s.l.; thomas,j.e.; fornasiero, d.; gerson, a.r. the evolution of surface layers formed duringchalcopyrite leaching. geochim. cosmochim. acta,17 (2006),pp.4392-4402.
