前言
我國每年有大量的重金屬廢水產生，而中和沉淀法是處理此類廢水的重要方法之一[1]。但是，該方法在處理廢水后會產生大量的重金屬廢渣。此類重金屬廢渣又稱中和渣，具有產量大、含水率高、成分復雜等特點，處理處置比較困難。同時，隨著天然資源的不斷開發和利用，重金屬天然礦資源日趨枯竭，人們越來越重視從固體廢棄物中回收重金屬資源[2]。硫化浮選技術是近年來研究的新方法之一[3-6]。從世界范圍來看，目前絕大部分鋅、鉛等金屬是從硫化礦中提取出來的，如果將廢渣中的重金屬轉化為可浮性好的金屬硫化物，便可以運用成熟的浮選工藝對其進行回收，是一種重金屬廢渣資源化的新方法。硫化浮選工藝不僅轉化率高、成本較低，處理后的廢渣化學性質穩定;同時，采用該技術回收的金屬硫化礦可以直接進入現有的冶煉系統，因此對現有的冶煉系統的技術改造成本相對較低。
目前，采用硫化鈉等溶液進行硫化的方式應用較廣[7,8]，但是硫化鈉在使用過程中容易產生硫化氫等有毒氣體，容易產生二次污染;同時，越來越多的研究發現，人工轉化而成的重金屬硫化物在表面性質、晶體結構、粒度大小等方面與天然硫化礦存在一定差異，會對后續的浮選產生不利影響[9]。因此如何提高人造硫化的可浮性是現有硫化技術的難點之一。根據地質學和礦物學理論，結晶性好的天然硫化礦是在水熱條件下形成的[10]。因此，采用水熱硫化技術不僅能保證較高的硫化率，同時可以對形成的人造硫化物晶體進行調控[11-13]，容易得到結晶性與天然礦物相似、易于浮選的重金屬硫化物，從而實現重金屬的高效回收。
然而，目前水熱硫化技術一般運用于特種功能性材料的制備，將此類技術運用于重金屬廢渣的資源化處理的報道較少。本文以前期的文獻調研和探索試驗研究為基礎，對含鋅等重金屬廢渣水熱硫化工藝的過程特征及反應機制進行探討。本文作者首先通過熱力學計算，繪制出水熱條件下S-H2O的Eh-pH圖，開展水熱體系下硫元素賦存狀態的研究;隨后，本研究結合X射線衍射圖譜，對水熱硫化的反應過程進行探討;最后，本文還對水熱條件下硫化鋅晶體的晶體結構和生成規律進行探討。通過開展上述三個方面的基礎研究，為重金屬廢渣水熱硫化回收金屬工藝提供研究基礎和科學依據。
1 實驗
1.1 實驗材料
實驗所用重金屬廢渣主要來源于我國株洲冶煉廠
聲明：
“重金屬廢渣水熱硫化回收金屬的基礎研究” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中南大學冶金與環境學院
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2025年08月05日 ~ 07日 
