微波强化焙烧氧化锌烟尘提铟工艺优化研究

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1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2018.03.010微波强化焙烧氧化锌烟尘提铟工艺优化研究常军1,2,张利波2,彭金辉2,王万坤3(1.铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300;2.微波能工程应用及装备技术国家地方联合工程实验室,昆明650093;3.贵州理工学院材料与冶金工程学院,贵阳550003)摘要:以锌冶炼过程产生的氧化锌烟尘为原料,采用微波硫酸化焙烧—水浸工艺提取铟。采用响应曲面法(RSM)对焙烧过程进行优化,以铟的浸出率为响应指标,选取焙烧温度、酸矿比、焙烧时

2、间为考察因素,采用Box-BehnkenDesign(BBD)设计方案以三因素三水平设计试验,得出最优化的焙烧工艺条件,并获得拟合度高的二阶多项式模型。结果表明,微波硫酸焙烧氧化锌烟尘的最佳工艺条件为:焙烧温度208℃、酸矿比0.5(mL/g)、焙烧时间93min;在最佳焙烧条件下,铟浸出率模型预测值为92.89%,试验真实值为92.78%,模型可用于预测微波硫酸化焙烧氧化锌烟尘提铟的工艺。关键词:氧化锌烟尘;微波硫酸化焙烧;铟浸出;响应曲面法;优化中图分类号:TF843文献标志码:A文章编号:1007-7

3、545(2018)03-0000-00OptimizationExtractionofIndiumbyMicrowaveEnhancedRoastingProcessfromZincOxideDustCHANGJun1,2,ZHANGLi-bo2,PENGJin-hui2,WANGWan-kun3(1.CollegeofMaterialandChemicalEngineering,TongrenUniversity,Tongren554300,Guizhou,China;2.NationalandLocal

4、JointEngineeringLaboratoryofEngineeringApplicationsofMicrowaveEnergyandEquipmentTechnology,Kunming650093,China;3.SchoolofMaterialsandMetallurgicalEngineering,GuizhouInstituteofTechnology,Guiyang550003,China)Abstract:Indiumwasleachedfromrefractoryzincoxidef

5、luedust(ZOFD)bymicrowavesulfatingroastingfollowedbywaterleaching.ResponseSurfaceMethodology(RSM)wasappliedtooptimizeroastingprocess.Theoptimumprocessparametersandtwoorderpolynomialequationmodelswithhighfittingdegreewereobtainedbythree-factoratthree-levelte

6、stdesignedbyBox-BehnkenDesign(BBD)applyingindiumleachingrateasresponsevalue,androastingtemperature,ratioofacidtoZOFD,androastingtimeasindependentfactors.Theresultsindicatethatthetheoreticalindiumleachingrateaccordswithmodelpredictsandexperimentalvalueis92.

7、89%and92.78%respectivelyundertheoptimumconditionsincludingroastingtemperatureof208℃,ratioofacidtoZOFDof0.5(mL/g),roastinganddurationof93min.Thismodelcanbeusedtopredictindiumleachingfromzincoxidedustbymicrowaveroastingwithsulfuricacid.Keywords:zincoxidedust

8、;microwavesulfateroasting;indiumleaching;responsesurfacemethodology;optimization已知铟的单独矿床如自然铟、硫铟铁矿、硫铟铜矿、硫铜铟锌矿等[1-3]矿床分布极少且分布很散,不具有开发价值,而锌、铅、锡冶炼过程的副产物中铟的含量却相当可观[4-6]。因此我国的铟主要是从铅、锌冶炼的副产物中提取。铟在电子通讯、计算机、化工、以及国防军工等

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