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西安交通大学学报2025年第11期:草酸-硫酸体系协同浸出硫铁矿渣中铁的机理及工艺优化

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作者:李晓娇;杨晓健;胡国涛;陈志恒;张昆;郑春莉;

单位:西安交通大学能源与动力工程学院;保山学院资源环境学院;瓮福(集团)有限责任公司;

摘要:针对硫铁矿烧渣中铁资源回收率低、传统酸浸法效率不足的问题,提出了H_2C_2O_4-H_2SO_4协同浸出体系,通过响应面法优化浸出时间、温度、液固比及硫酸质量分数等工艺参数,并结合浸出动力学和热力学分析协同浸出机制,对浸出前后样品的形貌和物相化进行表征。结果表明:草酸通过较强的络合作用显著提升铁浸出率;响应面法优化优的H_2C_2O_4-H_2SO_4铁浸出模型准确,在浸出时间为6 h、温度为90℃、液固比为6 mg/L、硫酸质量分数为50%的条件下,硫铁矿烧渣中铁的浸出率达到了98.62%,与模型预测值的误差仅为0.37%;草酸优先络合铁氧化物生成可溶性[Fe(C_2O_4)]~+,硫酸则通过质子化作用加速其转化为Fe_2(SO_4)_3,浸出过程受界面化学反应与内部扩散联合控制。此外,通过光诱导还原法从浸出液中成功回收二水合草酸亚铁,其晶体结构完整且纯度较高。该研究可为冶金废弃物资源化提供经济环保的技术方案。

关键词:硫铁矿烧渣;;草酸;;浸出;;铁;;响应面

基金资助:陕西省重点研发计划资助项目(2023-ZDLSF-63);; 陕西省秦创源科技+工程师队伍建设资助项目(2023KXJ-169);; 国家自然科学基金资助项目(52374411)