硫化钠从稀土矿淋出液中除重金属离子

1、竹.第3期2000年兮月3jJune2(M'y矿产综合利用Multipurpcfc Utilkation of Mmcnl Resource/硫化钠从稀土矿淋顿夜中除重金属离子讷农 w 乡兹参庄稀土矿淋岀液中除存在主耍杂质离 子AP- H外还存在多种垂金属离子如 Cu" Pb汽Zn:+、Fc:t和Mn纣等.如果在除 去A1-后(洛液pH值为5)>貢接采用沉淀 或萃萊取工艺来回收桶土 难免会便这些朶 质离子与稀土 起沉淀，或与稀土一起被莘力而变化当反内在常压下进行口扌 度在水中为一常數.令H；S=h那么塾理 得：Ci?+ = K*s 乂 PT j:/(K.x X Ku)

2、两边取负对数得pCw = pKxv + 2pH - IpK 宀 pK”)= 】3l + 2pH取进入右机相从而降低稀土产品的纯度同 时增加药耗因此必须预先将他们除去这不冋理可得:pCe”4.g I 2pHpc*=o, 7 + 2pHPb?- I Sfl-PbS心二8入10一"亦+ I S2"-ZnSK1P=1-2X1O3仅右利于稀土回收T艺条件的改弊也有刹 于产品质量的提髙.本文论述了利用硫化钠 除去重金屈离子的理论依据同时通过试验 研究证明利用硫化钠餘垂金腐离子是一条 有寒的途径.2 稀土淋出液中加入賊化钠后各虑金忌离 子的行为稀土矿耕出液中加入硫化钠时休系中 很快右黑色

3、沉淀产生，可见冇連金展离子形 成硫化物沉蛙体系发牛了卜列化学反应：C产 |s- = CuS Kip-6X10-n pCfe>-« 4. 9 + 2pH pC2§ = 12- 5 + 2pH将上述五式绘于附图即得到硫化帕体系 的pC-pH ?h由图可以看出当实际体系 pH=5时酒液中的直金属雋子dPb= Zn2f和FC2*等都已经形成了硫化物沉淀.H 有Ml仍留在洛液中因此充分证明毓化 钠可以作为淋出液除重金展离子的试剂L 3硫的还原性为了更有效地餘去垂金辰离子硫化钠 的实际用抵通常大丁化学讣蟹为此迂量的 硫化钠在酸性介质5恨不稳定易被空气中 的氣真化成单质F用=皿K.

4、P=6X10Mn"十S'MnS K<r-2X10-iU由于洛液中提供的S"与溶液中的FT漓子浓皮冇关再加上氢硫酸是二元弱駿因 呂 此溶液中的反应可写为：Cur+4-H2S«)=CuS4 +2H* 那么反应的平鐵常数为：K = Km X K/K平-H+ 7(Cu3* > 叭小由于渚液中分子H?S的涪辭度只随压024681012附圧確化钠体系的pC-pH圏第3勒李霁芬咸化钠从稀土矿济出殖中除車金属宴子两个戦化还凍半反应为S2 =5+"E-0. 48Vi<*H-4FI+ -F4c=2J LO E 1. 23V血于母液沉淀除祀利車金属离

5、子后，其 pH 值按近 5、即LH-=10-：mol；L,?ft 中 过母的班化衲为LO Fol/L 丽反应址在敞 开体系中逬行的氧气的分压为0. 21Mru,那 么两个半反应的电极电孙为El“.仙11 =Eo*.h丿厂卜 0* U59/1 X lgl_ri"T 4/PyJ 94( V)E'a$- = El曲0. 059/2 X lff( 1/a 33CV )这样在除杂侔系中h被空气氧化成单质碗 的¥伺常数为；lK = ne- 9JO. Q59 = 4 / (£,叩 E© 059T S <0, 94+0. 033 >/0. 059=6

6、1.49K=-3. 1 < 2从反应的平衡當數:可以看岀.溶液的 s=-很容易被空气屮的氧所氧化。牡然热力学分析表明S"客易越空气中 的氧旦化成单质用，但Ft【于水中洛解的软很 少只有在与卞气接融的液气界面上适行，因 此这个反应的动力学过程比较缓慢，试验表 明一般要三只后才能进行.在生产媒作中可利川这一时间左来防 止硫的析出.除杂液应在当天处理完毕过最 的硫化钠阳在萃余狀中再用丁俳诜.不仅不 会淹稀土产昭带入单典遵而目.在冉殊洗时 由于礁化钠的存在还可部分抑制甫金忌离了 的淋岀，4硫化钠除重金居离子的试验研究取LRE.-O.1为3. 81«/I.的轉岀液 lOQmL.进行不同用星的硫化納除亟金尽离 子的试验，试验结杲如附表所示，附表硫化餉除杂的试验结果序号xs ms /tdL凋值REQ、按民 /吟漬重/ un10.23.590U. 1'7QV. 43.4600. 1?3L 63.500U. 1：-910.83.57G0. bi结果表朋硫化钠的用毎越大溶液的 pH值越离产生的硫化物沉淀址多.除杂效 果爬好，但岂用量妞过0- imL时憾敷基本 不再变化而稱土损失率均为55结 语I硫化钠可作除生金廉鬲了的试:剂耳 用童应大于