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收藏词条   编辑词条 湿法炼锌

创建时间:2008-08-02

湿法炼锌(haydrometallurgy of zinc)

将锌焙砂或其他氧化锌物料和硫化锌精矿中的锌溶解在水溶液中,从中提取金属锌或锌化合物的过程,为现代炼锌的主要方法。由锌浸出、硫酸锌溶液净化、锌电解沉积三大环节组成。

工艺流程 湿法炼锌流程大体可分为传统的湿法炼锌流程、热酸浸出炼锌流程和硫化锌精矿直接浸出炼锌流程等三类。

传统湿法炼锌流程 具有采用低温低酸浸出、用火法回收浸渣中锌的两大特点。低温低酸浸出包括中性浸出和酸性浸出,中性浸出控制浸出终点pH5.0~5.4,酸性浸出控制浸出终点残酸1~5g/L,在此酸度下,铁酸锌不能溶解。原则工艺流程如图1。锌焙砂用电解废液进行中性浸出,使大部分氧化锌溶解,得到的矿浆分离出上清液和底流,上清液经净化后送锌电解沉积生产金属锌,底流进行酸性浸出以溶解残余的氧化锌。酸性浸出液返回中性浸出,浸出渣含锌约20%,主要是以不溶的铁酸锌(ZnFe2O4)形态存在。此锌渣常用回转窑烟化法处理,以氧化锌形态回收其中的锌。传统湿法炼锌流程以湿法为主,火法处理浸出渣,工艺过程较长,能耗较高。产出的窑渣,含可溶重金属少,便于堆存。

                                                   锌焙砂

                                  窖渣            氧化锌
                                                                          l
                                                             返中性浸出
图1传统湿法炼锌流程

热酸浸出炼锌流程 是在传统湿法炼锌流程基础上发展起来的新的湿法炼锌流程,它与传统湿法流程的差异在于回收锌物料中铁酸锌的方式不同,前者用回转窑烟化,后者用高温高酸浸出。在高温(363~368K)、高酸(终酸超过40g/L)作用下,铁酸锌溶解进入溶液:

ZnO•Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O得到含有硫酸铁的硫酸锌溶液,然后从此溶液中除去铁。根据从溶液中除去铁的形式不同又可分为黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法三种。热酸浸出原则流程如图2。锌焙砂用电解废液进行中性浸出,得到上清液和底流,上清液经净化后送电解沉积生产金属锌,底流进行热酸浸出,浸出残渣富集有贵金属,用以回收铅和银。浸出液经除铁后,返回中性浸出。热酸浸出流程能耗较低,劳动条件较好,锌冶炼回收率可达97%~98%。

                             锌焙砂

图2热酸浸出原则流程

硫化锌精矿直接浸出炼锌流程以硫化锌精矿为原料直接进行浸出。硫化锌精矿氧压浸出流程1981年在加拿大用于工业生产。硫化锌精矿直接浸出流程省去焙烧作业,工艺过程简短、投资省,能处理不同类型的锌精矿,锌浸出率高,精矿中硫可转化为元素硫回收。

展望 湿法炼锌自1915年在美国进入工业生产以来,由于它具有生产规模大、能耗低、劳动条件好、易于实现机械化和自动化等优点而得到迅速发展。黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法除铁方法的应用,使湿法炼锌更趋完善。此后,新建的大型厂家,大都采用湿法炼锌流程,至20世纪80年代末,用湿法生产的金属锌占锌总产量的85%。其发展趋向是:(1)综合利用湿法炼锌流程所产铁渣;(2)研究锌电解节能的新方法;(3)设备大型化,浸出槽容量已达400m3,电解阴极浸没面积达3.2m2,设备向更大型化方向发展;(4)浸出、净化连续化和自动化,提高生产能力,降低消耗;(5)生产操作过程实现机械化和自动化,用电子计算机控制电解阴极的提取、运送、剥锌、阴极板平整、返回和装槽。

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最近更新:2009-07-20
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