机械活化强化铟铁酸锌中铟浸出的机理研究

本项目研究贫铟物料的主要载铟物相-铟铁酸锌在酸性体系中的分解特性、在不同机械活化条件下活化后的物性和物相变化、铟铁酸锌活化和失活的条件和机理、铟铁酸锌在常规浸出和机械活化条件下铟浸出的反应动力学和铟被强化浸出的机理。通过对铟铁酸锌在机械活化前后和浸出反应前后的物性分析、物相分析、表面形貌分析和宏观动力学模型的建立，弄清机械活化从铟铁酸锌中强化浸出铟的根本原因。其研究结果可完善机械活化从铟铁酸锌中提铟的机理及动力学理论，为高效的提取贫铟物料中的铟提供理论依据和设计模型，这不仅有很高的学术价值，而且对我国铟资源的高效利用、稀散金属的综合回收、低品位矿物浸出反应的工艺开发与设计都有很大的指导意义。

以人工合成的与贫铟物料中铟铁酸锌物相一致的铟铁酸锌纯矿物为原料，分别以搅拌磨、滚筒磨、行星磨和振动磨为机械活化设备，研究不同机械活化条件下铟铁酸锌物化性质和铟、锌浸出性的变化规律，铟铁酸锌在硫酸体系中铟、锌浸出反应动力学和铟、锌被强化浸出的机理。研究结果表明，机械活化导致了铟铁酸锌颗粒细化，比表面积增加，晶格缺陷增加，晶格中部分Zn2+和Fe3+发生了转置，机械活化能有效地强化铟铁酸锌中铟、锌的浸出。机械活化条件对铟铁酸锌物化性质和铟、锌浸出率影响很大，不同活化装置其影响规律不同。机械活化使铟铁酸锌的浸出过程对反应温度和硫酸浓度的依赖性降低，表现为表观活化能和反应级数降低。活化的铟铁酸锌的失活研究发现，活化的铟铁酸锌在高温热处理过程中很难完全失活，机械活化引起的颗粒细化不是导致铟铁酸锌浸出性改善的最主要原因。此外，机械活化应用于实际矿物中的活化效果逊于纯物相的活化效果。该研究成果完善了机械活化强化铟铁酸锌浸出铟、锌的机理和动力学理论，为高效提取含铟铁酸锌的物料中的铟、锌提供理论依据和设计模型，同时对我国铟资源的高效利用、低品位矿物浸出反应的工艺开发与设计具有重要的指导意义。