《超音波聯合微波外場強化回收鍺的工藝及理論研究》是依託昆明理工大學，由李靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超音波聯合微波外場強化回收鍺的工藝及理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李靜
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對目前硬鋅渣現行工藝“中浸-氧化焙燒-氯化蒸餾”存在的氯化浸出鹽酸濃度高、鍺浸出率低、生產不安全等缺點，從資源有效利用、節能降耗、改善操作條件和減少環境污染的角度出發，本課題充分利用微波及超音波特性，採用硬鋅渣經中性浸出後的中性浸出渣為原料，使用次氯酸鈣代替氯氣作為氧化劑，提出了“微波氧化焙燒聯合超音波在HCl-CaCl2-H2O體系中強化浸出鍺”的新工藝。通過本研究找出微波氧化焙燒鍺晶型轉變規律及鍺在HCl-CaCl2-H2O體系中超音波強化浸出的限制性步驟並得出巨觀浸出動力學方程。為研究含鍺氧化焙燒渣在HCl-CaCl2-H2O體系中浸出鍺的工藝提供理論依據。新工藝的提出可避免目前現行工藝中氯氣的使用所帶來的安全生產問題，實現硬鋅渣的完全焙燒、提高鍺的浸出率，增加鍺的資源利用效率，具有重要現實意義。
結題摘要
針對目前硬鋅渣現行工藝“中浸-氧化焙燒-氯化蒸餾”存在的氯化浸出鹽酸濃度高、鍺浸出率低、生產不安全等缺點，本課題充分利用微波及超音波特性，使用次氯酸鈣代替氯氣作為氧化劑，採用“微波氧化焙燒聯合超音波在HCl-CaCl2-H2O體系中強化浸出鍺”新工藝回收硬鋅中浸渣中鍺。 本項目通過硬鋅中浸渣微波電磁特性-介電係數的測定，豐富了冶金物料電磁特性資料庫，為微波氧化焙燒硬鋅中浸渣提供了理論基礎，研究發現硬鋅中浸渣在室溫-700℃具有較好的吸波能力，其介電常數隨溫度由平穩變化到呈線性增加；搭建微波氧化焙燒反應平台，發現微波功率、焙燒時間和溫度對鍺氧化焙燒的影響規律，建立了微波氧化焙燒硬鋅中浸渣技術模型，明確了微波氧化焙燒的技術優勢，對後續鍺的浸出工藝有一定的指導意義。 採用高速攝像機，研究了超音波在水中氣泡從產生、長大、湮滅的過程行為，搭建超音波強化鍺浸出反應平台，建立超音波強化鍺浸出技術模型，研究發現，超音波強化浸出較常規浸出可縮短60%左右的反應時間，鍺浸出率提高3-5%；此外，超音波強化浸出動力學研究發現：超音波強化鍺浸出的鍺浸出反應表觀活化能活化能E=37.489KJ/mol，反應受化學反應控制，並得到硬鋅中浸渣中鍺在浸出過程中的巨觀動力學方程。 本項目微波氧化焙燒聯合超音波強化浸出鍺新工藝的研究，避免了目前現行工藝中氯氣的使用所帶來的安全生產問題，為含鍺渣鍺的提取提供一種新的技術原型，進一步拓展了微波、超音波技術新的套用領域，為實現硬鋅渣的完全焙燒、提高鍺的浸出率、增加鍺的資源利用效率開闢更為綠色的途徑，具有廣闊的套用前景。
