华南理工大学学报(自然科学版)

作者：阎崔蓉, 张浩, 周新涛, 罗中秋, 蔡秀楠, 高梓猛, 时金钰

单位：1.昆明理工大学 化学工程学院，云南 昆明 6505002.昆明冶金高等专科学校 环境与化工学院，云南 昆明 6500333.云南精石新型建材科技有限公司，云南 昆明 654100

关键词：冶炼铜渣,常压酸浸,Fe酸浸动力学,收缩未反应芯模型,固-液非均相反应

基金：国家自然科学基金项目(22466024)

冶炼铜渣富含Fe、Si等有价元素，具有优异的二次资源特性，可作为原料构建高附加值硅铁基功能材料。掌握酸浸条件下Si、Fe元素的可控释放规律及矿物相的有效分离机制，是其高值资源化利用的关键。该文采用HSC 6.0模拟硅铁物系在不同pH和电位条件下的优势物种，研究H2SO4酸浸条件下渣中含铁矿物相的溶出条件及Si、Fe元素的可控释放规律，考察了酸浸温度、H2SO4浓度、粒径和搅拌速度等因素对Fe浸出率的影响。结果表明：酸浸温度与H2SO4浓度对Fe浸出率呈正向影响，粒径对Fe浸出率呈负向影响，而搅拌速度的影响甚微；在H2SO4浓度为2.0 mol/L、酸浸温度为90 ℃、铜渣粒径为（45，88］ μm的条件下，酸浸60 min后，铁的浸出率可达95.73%。选择收缩未反应芯模型来描述该酸浸过程，在反应初始阶段，其反应速率主要受化学反应过程的控制，其活化能为40.99 kJ/mol，随后转为内扩散控制，活化能为8.70 kJ/mol。在化学反应控制阶段，计算得到H2SO4浓度和铜渣粒径的影响指数分别为0.558和-0.759，从而确定了H2SO4常压浸取冶炼铜渣的宏观动力学方程。

来源：2025年第3期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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