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湿法炼锌中,硫酸锌溶液通常在电解之前,必须进行脱氯处理,使之达到电解要求。其中铜渣除氯法原料易得,生产成本低,工艺操作简单,初次脱氯率较高,对电解液进行二次脱氯,可达到电解要求,但其产出的CuCl渣目前没有较好的处理办法。目前,急需一种经济有效、环境友好的处理CuCl渣脱除氯的新技术和新工艺。对于氯化亚铜渣,其主要物相为CuCl,而CuCl属于离子晶体,它在氧气气氛下的反应包括熔化、挥发以及CuCl与02发生的一系列化学反应。其中,CuCl可以与O2反应生成中间物相Cu2OCl2,最后被氧化为CuO和C12。并且CuCl在微波场下有较强的吸波特性,而物料其他成分的吸波性相对较弱,因此,充分利用微波选择性内部加热这一特性,结合通氧气,强化氯化物的氧化反应,缩短反应时间。在通入氧气和水蒸汽条件下可进一步加快脱氯反应,进而释放出氯化氢气体,达到脱除和回收氯的目的。主要研究内容如下:1.采用谐振腔微扰法对原料介电系数进行了测量,并研究了CuCl渣不同密度和不同粒度对其介电系数的影响,在此基础上计算了微波对CuCl渣的传透深度。最后根据这些参数发现:CuCl渣粒度在20目到100目并且密度在2g/cm3以上时的吸波性最好。2.采用微波干燥技术进行了湿法炼锌CuCl渣干燥研究。通过系统实验分析了CuCl渣微波条件下的干燥特性并用响应曲面法对微波干燥工艺经行优化。采用薄层干燥数值模型进行数值分析,结果表明:在微波条件下,Page模型较之其它模型,更适合于CuCl渣薄层干燥,并且,在微波条件下,CuCl渣薄层干燥,存在明显的加速期、恒速期和降速期。并在最优工艺条件:微波功率801W、干燥时间400s、物料质量151g,得到干基含水率为4.41%的含氯铜渣。3.通过XRD检测对微波焙烧CuCl渣脱氯过程中的物料的物相变化进行分析,SEM检测分析了脱氯前后物料微观形貌的变化。在富氧条件下,CuCl脱氯的主要反应是:Cu2O+O2=2CuO;4CuCl+02=2Cu20Cl2;2Cu2OCl2+O2=4CuO+2Cl2c4.采用通空气和通氧气两种气氛微波焙烧的方式,对比研究了两种不同条件下处理CuCl渣脱氯的效果,同时研究了焙烧温度、时间和氧气流量对微波焙烧CuCl渣脱氯的影响。在焙烧温度450℃、焙烧时间3h、氧气流量10L/h条件下,氯脱除率达到90%以上。在添加氧气和水蒸汽条件下,发现脱氯时间可进一步缩短。综上所述,本文系统研究了在富氧条件下微波焙烧湿法炼锌CuCl渣脱氯的工艺:干燥--介电特性--焙烧工艺,并初步探索了铜渣脱氯反应的机理,通过对比研究通氧和通空气两种方法的焙烧脱氯效果,提出了微波富氧焙烧处理含氯铜渣脱氯的新工艺技术,具有能耗低、脱氯效果好等优势。本研究为含氯物料的处理开辟了新的思路。