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1 绪论1

1.1 冶金尘泥概述1

1.1.1 来源及种类1

1.1.2 危害2

1.2 冶金尘泥资源化现状3

1.2.1 直接内循环利用4

1.2.2 物理分选技术5

1.2.3 湿法处理技术6

1.2.4 火法处理技术9

1.2.5 联合处理技术11

1.2.6 其他利用技术12

1.3 冶金尘泥浸出机理研究现状13

1.3.1 热力学理论研究13

1.3.2 动力学理论研究15

1.4 冶金尘泥利用发展方向16

2 含锌冶金尘泥分选技术研究18

2.1 研究目标18

2.2 研究技术路线18

2.3 研究内容18

2.4 研究方法20

2.4.1 机理研究方法20

2.4.2 冶金尘泥原料研究方法20

2.4.3 试验药剂与设备21

2.4.4 分析与检测方法23

3 含锌冶金尘泥基础特性研究25

3.1 密度25

3.2 XRF荧光分析26

3.3 化学成分分析29

3.4 XRD分析29

3.5 锌物相分析30

3.6 粒度组成分析31

3.7 扫描电镜分析32

3.8 工艺矿物学分析39

3.9 本章小结41

4 微细含锌冶金尘泥分散行为研究43

4.1 化学分散行为研究43

4.1.1 水玻璃条件试验44

4.1.2 焦磷酸钠条件试验45

4.1.3 六偏磷酸钠条件试验46

4.2 物理分散行为研究48

4.2.1 超声波分散试验48

4.2.2 机械搅拌分散试验48

4.3 复合分散技术51

4.4 本章小结52

5 水力旋流器数值模拟及提锌试验研究53

5.1 旋流器中流场基本理论54

5.1.1 基本方程54

5.1.2 两相流中的受力分析56

5.1.3 水力旋流器内的流速分布58

5.2 水力旋流器数值模拟研究59

5.2.1 物理模型的建立及边界条件的设置59

5.2.2 水力旋流器内流场特征64

5.2.3 结构参数对数值模拟的影响69

5.2.4 工艺条件因素对数值模拟的影响78

5.3 水力旋流器提锌性能试验验证80

5.3.1 水力旋流器验证实验的目的和意义80

5.3.2 水力旋流器的分级过程80

5.3.3 水力旋流器提锌验证试验81

5.4 本章小结84

6 含锌冶金尘泥铁、碳分选技术研究86

6.1 旋流-静态微泡浮选柱（FCSMC）86

6.1.1 旋流-静态微泡浮选柱结构、原理、特点及应用86

6.1.2 旋流-静态微泡浮选柱分选过程分析91

6.1.3 柱浮选工艺参数94

6.2 含锌冶金尘泥选碳条件试验研究99

6.2.1 浮选柱粗选条件试验99

6.2.2 浮选柱精选条件试验105

6.2.3 浮选柱开路流程试验106

6.2.4 浮选柱闭路流程试验107

6.3 含锌冶金尘泥选铁试验研究108

6.3.1 弱磁选试验研究108

6.3.2 强磁选试验研究109

6.3.3 重选试验研究112

6.3.4 联合流程试验研究122

6.4 含锌冶金尘泥铁、碳分选联合工艺流程123

6.5 本章小结125

7 含锌冶金尘泥硫酸浸锌试验研究126

7.1 硫酸浸锌原料性质分析126

7.1.1 浸锌原料化学多元素分析126

7.1.2 浸锌原料XRD分析126

7.1.3 SEM-EDS分析126

7.2 硫酸浸锌单因素条件试验研究129

7.2.1 硫酸浓度对含锌冶金尘泥浸出的影响129

7.2.2 浸出温度对含锌冶金尘泥浸出的影响131

7.2.3 液固比对含锌冶金尘泥浸出的影响131

7.2.4 反应时间对含锌冶金尘泥浸出的影响133

7.2.5 搅拌速度对含锌冶金尘泥浸出的影响134

7.3 响应曲面法优化含锌冶金尘泥酸浸工艺135

7.3.1 响应曲面法理论135

7.3.2 Design-Expert软件的应用138

7.3.3 响应曲面模型建立151

7.3.4 模型方差分析154

7.3.5 模型可信度分析156

7.3.6 单一参数影响分析158

7.3.7 因素间交互作用160

7.3.8 最佳浸出工艺条件及模型验证163

7.4 浸出渣微观结构分析164

7.4.1 浸出渣化学多元素分析164

7.4.2 浸出渣XRD分析164

7.4.3 浸出渣SEM-EDS分析165

7.5 本章小结169

8 含锌冶金尘泥硫酸浸锌动力学研究171

8.1 硫酸浸锌动力学基础171

8.1.1 未反应核收缩模型171

8.1.2 Avrami模型174

8.2 硫酸浸锌动力学研究175

8.2.1 晶粒参数的确定176

8.2.2 表观活化能和指前因子的确定178

8.2.3 反应级数的确定179

8.2.4 浸出动力学方程及其意义179

8.3 本章小结180

9 含锌冶金尘泥硫酸浸锌浸出热力学理论基础181

9.1 硫酸浸锌热力学可行性分析181

9.1.1 反应级数及模型方程的确立182

9.1.2 Zn-H2O系离子分布图185

9.1.3 不同金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH值关系186

9.2 硫酸浸锌体系中的ψ-pH图187

9.2.1 Zn-H2O系ψ-pH图188

9.2.2 Fe-H2O系ψ-pH图189

9.2.3 Zn-Fe-H2O系ψ-pH图191

9.2.4 Zn-S-H2O系ψ-pH图192

9.3 硫酸浸锌体系中的lgc-pH图193

9.3.1 ZnO的lgc-pH图193

9.3.2 Fe2O3的lgc-pH图194

9.3.3 Fe（OH）2、Fe（OH）3的lgc-pH图194

9.3.4 ZnS、FeS的lgc-pH图196

9.4 本章小结198

10 含锌冶金尘泥铁、碳分选工业应用199

10.1 原料性质分析199

10.1.1 化学多元素分析199

10.1.2 粒度分析200

10.1.3 密度分析200

10.1.4 原料特征201

10.2 分选工艺及设备201

10.2.1 工艺流程及配置201

10.2.2 冶金尘泥分选各系统简述202

10.2.3 设备选型203

10.3 工业调试205

10.3.1 开车前准备及清水试车205

10.3.2 浮选药剂205

10.3.3 带料运转调试206

10.3.4 设备及流程改造206

10.4 选矿工艺流程考查207

10.4.1 取样及检测制度207

10.4.2 生产工艺流程及考查结果208

10.5 本章小结209

参考文献210