超声波辐射对低品位氧化锌矿氨浸行为的影响

　　随着锌精矿逐步消耗殆尽，人们越来越重视对低品位氧化锌矿的开发和利用。现已探明云南省兰坪锌矿锌金属储量为1289.8万t，锌平均品位为5.74%，其中极难处理的低品位氧化矿和混合矿占总量的40%，且矿物中碱性脉石含量高、矿物组成复杂及多金属共生。

　　传统的酸浸法处理氧化锌矿需消耗大量的酸，具有固液分离难、浸出液中杂质含量较多、净化困难等缺点。而氨浸法具有较高的选择性，在铜[1−2]、镍[3]、钴[4]等湿法冶炼领域应用日益广泛，但采用氨浸法处理氧化锌矿所用的浸出剂浓度较高，铵盐易析出结疤，同时氨水浓度较大，挥发损失造成环境污染，所以目前还是停留在实验室研究阶段[5−9]。

　　超声波可通过声空化[10−11]作用对反应介质产生机械效应和化学效应，从而加速或引发化学反应[12]，因此，在矿物浸出过程中引入超声波已引起众多科技工作者[13−16]的重视。孙家寿等[17]研究表明，FeCl3浸出硫化铜精矿经超声波处理30min后的矿浆，铜的浸出率可达80.2%，比未用超声波处理时提高5%~10%，时间缩短4h。BE?E[18]研究了超声对铜电转炉炉渣强化浸出。在最佳浸出条件下，引入超声波后炉渣中的Cu、Zn、Co和Fe浸出率分别提高了8.87%、3.04%、5.35%和1.57%。AVVARU等[19]研究了在硝酸和硫酸两种不同浸出体系下超声波强化浸出铀，结果表明超声波在这两种浸出体系中强化作用机理不同而导致的强化作用效果不同。

　　本文作者针对难处理低品位氧化锌矿，在NH3-NH4Cl-H2O体系的浸出工艺，引用超声波强化浸出过程，着重研究超声波辐射对氧化锌矿中锌氨浸出过程影响的基本规律，为探求超声波辐射强化浸出氧化锌矿新工艺应用提供基础。

　　1 实验

　　1.1 实验原料

　　实验原料来自云南省兰坪氧化锌矿，原矿经粉碎机粉碎、筛分处理，实验所用矿的粒度小于147μm，其主要化学成分和物相组成分别如表1和2所列。从表1、2中原矿的化学成分及锌物相成分可以看出：该锌矿中锌的品位较低，仅为5.85%，碱性脉石(CaO+MgO)含量约为14%，石英含量高达47.52%，且多种金属(Pb、Zn、Cd、Fe、Al、Ca、Mg)共生。此外，该锌矿还是混合矿，深度氧化，其中氧化锌中的锌占总矿质量的4.17%，占锌总质量的71.23%，而氨可溶性锌主要是混合矿中的氧化锌矿。

　　1.2 实验仪器

　　实验所用主要仪器有DKB−501A型超级恒温水槽，JJ−1紧密增力电搅拌器器(3片叶轮，其半径为50mm)，07HWS−2恒温磁力搅拌器，JY−92DII型超声波细胞粉碎仪(工作频率20kHz，输出功率150~750W，连续可调，探头直径25mm)，SHB−Ⅲ水循环多用真空泵。