固体废物的化学浸出第1页，共32页，星期日，2025年，2月5日浸出的理论基础1、浸出：溶剂选择性地溶解分离固体废物中某种目的组分的工艺过程。2、浸出剂：浸出过程所用的药剂3、浸出液：浸出后含目的组分的溶液4、浸出渣：浸出后的残渣提取或除去矿业、化工和冶金等过程排出的成分复杂废渣中所嵌布的微细低含量有价成分第2页，共32页，星期日，2025年，2月5日浸出对象矿业固体废物化工废弃物冶金废弃物第3页，共32页，星期日，2025年，2月5日浸出目的：使物料中有用成分或有害成分能选择性地,最大限度地从固相转入液相。选择溶剂应考虑以下原则
1、对目的组分选择性好
2、浸出率高,速率快
3、成本低,容易制取,便于回收和循环使用
4、对设备腐蚀性小
第4页，共32页，星期日，2025年，2月5日浸出动力学过程浸出过程取决于两个阶段1、溶剂向反应区的迁移2、界面上的化学反应
第5页，共32页，星期日，2025年，2月5日浸出过程又可细分为以下阶段外扩散:溶剂分子向颗粒表面和孔隙扩散化学反应:溶剂与颗粒中某些组分发生反应生成可溶性化合物解吸:可溶性化合物从颗粒表面和内部孔隙解吸反扩散:解吸后的可溶性化合物向液相扩散
第6页，共32页，星期日，2025年，2月5日浸出过程的化学反应机理浸出过程是一个复杂的溶解过程,可分为物理溶解过程和化学溶解过程。物理溶解过程:指溶质在溶剂作用下仅发生晶格破坏,不破坏离子或原子间化学键,是一种可逆过程,溶质可以从溶液中结晶出来。化学溶解过程:指溶剂与物料的相关组分之间发生化学反应生成可溶性化合物进入液相的过程,是一种不可逆过程,主要有交换反应,氧化还原反应,络合反应等。
第7页，共32页，星期日，2025年，2月5日（一）交换反应溶解过程是指物料中的金属氧化物,硫化物与酸,碱,可溶性盐作用,生成可溶性盐类的过程。
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
GeO2+2NaOHNa2GeO3+H2O
CuS+Fe2(SO4)3CuSO4+2FeSO4+S
第8页，共32页，星期日，2025年，2月5日（二）氧化还原反应溶解过程是指溶液同物料组成之间发生氧化还原反应,生成可溶性化合物的过程。
Cu+H2SO4+1/2O2CuSO4+H2O第9页，共32页，星期日，2025年，2月5日（三）络合反应溶解过程是指溶剂与物料组分之间发生络合反应,生成可溶性化合物的过程。2Cu+O2+nNH32CuOnNH3
2Cu+2CuOnNH32Cu2OnNH3
CuO+2NH3H2O+(NH4)2CO3Cu(NH3)4CO3+3H2O
Cu+Cu(NH3)4CO3Cu2(NH3)4CO3
第10页，共32页，星期日，2025年，2月5日几种典型浸出反应酸浸盐浸碱浸水浸第11页，共32页，星期日，2025年，2月5日酸浸包括简单酸浸、氧化酸浸和还原酸浸常用的酸浸剂有稀硫酸、浓硫酸、盐酸、硝酸、王水、氢氟酸、亚硫酸等。第12页，共32页，星期日，2025年，2月5日简单酸浸适用于简单金属氧化物、金属含氧盐及FeS、NiS(?)、CoS、MnS、Ni3S2;以及大部分金属铁酸盐,砷酸盐和硅酸盐。还原酸浸变价金属的高价金属氧化物和氢氧化物第13页，共32页，星期日，2025年，2月5日氧化酸浸控制酸用量及氧化剂（常用Fe3+、Cl2、O2、HNO3、NaClO、MnO2、H2O2等）用量，几乎所有金属硫化物中金属元素被氧化溶解，硫被还原为单质硫或硫酸根。第14页，共32页，星期日，2025年，2月5日碱浸常用的碱浸剂有氨水、碳酸钠、苛性钠、硫化钠等。氨浸适用于含金属铜、钴、镍及其氧化物的废物浸出。碳酸钠溶液浸出较酸浸能力弱、但选择性好设备防腐问题较易解决。适用于含碳酸盐含量高、含钨废料、硫化钼氧化焙烧渣、含磷废物（P2O5）、含钒废物（V2O5）、黑钨矿（(Fe,Mn)WO4）等的浸出。第15页，共32页，星期日，2025年，2月5日苛性钠溶液浸出苛性钠是拜尔法生产氧化铝的主要浸出剂，也用于高含硅废物中有价成分的浸出。硫化钠溶液浸出硫化钠可分解砷、锑、锡、汞等硫化物，使他们生成可溶性硫代酸盐的形态转入浸液中。第16页，共32页，星期日，2025年，2月5日盐浸常用的