【摘 要】
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铅广泛应用于蓄电池、电缆护套、机械制造、船舶制造、轻工、氧化铅和射线防护等行业,在国民经济建设中的地位日趋重要。中国是全球最大的铅生产国,由于铅矿产资源短缺、品位低、成分复杂等因素导致铅金属供给紧缺的状况日益严峻,自给率不断下降。如果只是依靠铅矿石的冶炼已经无法满足工业化的需要,而且由于铅的毒性它的生产和应用越来越受到限制,因此铅的生产逐渐转向对二次资源的回收利用,湿法炼锌的锌浸出渣是一种重要的含
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铅广泛应用于蓄电池、电缆护套、机械制造、船舶制造、轻工、氧化铅和射线防护等行业,在国民经济建设中的地位日趋重要。中国是全球最大的铅生产国,由于铅矿产资源短缺、品位低、成分复杂等因素导致铅金属供给紧缺的状况日益严峻,自给率不断下降。如果只是依靠铅矿石的冶炼已经无法满足工业化的需要,而且由于铅的毒性它的生产和应用越来越受到限制,因此铅的生产逐渐转向对二次资源的回收利用,湿法炼锌的锌浸出渣是一种重要的含铅二次资源,其回收利用价值日益突显。湿法炼铅可避免含铅烟气和二氧化硫的排放,解决了含铅烟气污染,实现了含铅物料的清洁处理和循环利用。然而由于常规浸出存在的能耗高、流程长和效率低等工艺难题,因此提出了超声波强化湿法炼铅的新方法。通过条件实验、动力学分析、正交实验等方法进行锌浸出渣湿法提铅工艺及理论研究,运用激光粒度分析、XRD、SEM-EDS等分析测试手段对固液相成分、物相、形貌进行表征,揭示了超声波强化湿法浸出机制。主要研究结论如下:（1）常规浸出的优化工艺参数为:采用两段浸出,反应时间为120min、氯化钙浓度为350g/L、液固比为6:1、反应温度为45℃、浸出剂氯化钙溶液p H值为2,Pb的浸出率为85.67%。（2）超声强化浸出的优化工艺参数为:采用一段浸出,反应时间为100min、氯化钙浓度为350g/L,液固比为5:1,反应温度为35℃,浸出剂p H为3,Pb的浸出率为88.65%。超声强化浸出可以缩短反应时间,简化浸出流程,降低液固比,使反应条件温和。（3）氯化钙浸出铅的过程中,影响浸出率的两个最关键因素是液固比和氯化钙浓度。液固比可改变反应过程中物质的传质速率和扩散速率,从而影响浸出过程的浸出率;氯化钙浓度的改变会影响生成物氯化铅在氯化钙中的溶解度,影响浸出反应的速度。（4）HCl-CaCl2体系中铅的浸出过程是液固两相化学反应,提高浸出温度和减小粒度有利于提高浸出速率。在实验中,常规和超声波条件下核动力学模型的表观活化能分别为20.06 k J/mol和7.56 k J/mol。综上所述,本文针对常规浸出铅法存在的能耗高、和效率低等工艺难题,提出了超声波强化湿法炼铅的新方法,形成了锌浸出渣中铅的高效、快速、绿色提取,为处理含铅二次资源的高效利用提供新的途径,为新工艺的开发提供借鉴。
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