锌系统除铁工艺探讨
锌矿石浸出液中除铁的研究
锌矿石浸出液中除铁的研究
针对某锌冶炼集团的锌矿石浸出液中铁的含量较高的问题，采用针铁矿法对锌矿石浸出液进行了除铁研究。
研究内容主要包括：探索沉铁的最佳工艺条件、研究分析针铁矿法除铁原理、对沉铁渣进行物相检测及元素分析等。
通过新型添加剂的添加，对针铁矿法从锌矿石浸出液中除铁进行了系统的研究。
考查了反应温度、溶液pH、氧化剂用量和中和剂类型对除铁结果的影响。
对试验研究所得到的沉铁渣进行了性能表征，考查了沉铁渣的全元素组成、颗粒特性和主要物相的存在形式及赋存状态等，证实了沉铁渣中主要的成分为针铁矿。
试验结果表明：在反应温度为95℃，溶液pH为4.8，双氧水用量为16.7mL/L 的条件下，沉铁反应5个小时，陈化2小时，滤液中铁离子的浓度可降至0.08mg/L 左右。
铁去除率达到99.99%，锌损失率仅为0.60%。
试验证明这种针铁矿沉铁法在湿法炼锌中是切实可行的，工艺除铁效果好，满足工业生产要求。
湿法炼锌除铁工艺研究
收稿日期 ：2019-09-17 作者简介 ：刘自亮（1991-），男，江西萍乡人，硕士，工程师，主要从事重金属冶金设计及研究工作。E-mail:345543090@
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Total 162
总第 162 期
渣中，实现了锌与铁的分离。常规法采用回转窑挥 发法处理弱酸浸出渣，得到的 ZnO 粉再用废电解 液浸出。窑渣含锌约 1%，含铁约 35%。 2.2 热酸浸出工艺
Keywords: iron removal; conventional process; hot acid leaching; oxygen pressure leaching; hematite process
1 引言
锌是重要的有色金属，具有良好的压延性、耐 磨性和抗腐蚀性，在镀锌、合金、压铸锌、氧化锌、 干电池等领域应用广泛。2019 年 1-5 月，我国锌 产量为 227 万 t，其产量在有色金属中位列第四， 仅次于铝、铜、铅［1］。目前，锌总产量的 80% 来 自湿法工艺，通过不断创新，冶炼技术有了长足的 进步，其中以氧压浸出工艺为代表的绿色环保冶炼 技术成为新建项目的主要选择。铁是锌精矿中不可 避免带入的元素，按化学成分，锌精矿分为四个级 别，最高级别的一级品要求 Fe ≤ 6%，最低级别 的四级品要求 Fe ≤ 14%，其中四级品的铁闪锌精
关键词 ：除铁 ；常规法 ；热酸浸出 ；氧压浸出 ；赤铁矿法
中图分类号 ：TF813 文章编号 ：1009-3842（2020）02-0051-04
文献标识码 ：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Research on Iron Removal Process in Zinc Hydrometallurgical
ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O （1） 2.2.1 黄钾铁矾法 热酸浸出液预中和至 pH~1.5，控制除铁温度 约 90 ℃， 向 含 铁 液 中 加 入 碱 离 子， 如 K+、Na+、 NH4+ 等。同时不断加入中和剂，维持溶液 pH，使 铁以黄钾铁矾的形式沉淀，铁渣含铁约 25%，除 铁后液含铁 1~3g/L。该工艺黄钾铁矾沉淀为晶体， 容易澄清液固分离，铁矾带走部分硫酸根，有利于 工厂酸平衡，但铁矾渣量大。黄钾铁矾除铁化学方 程式如下 ： 3Fe2(SO4)3+2A(OH)+10H2O=2AFe3(SO4)2(OH)6+ 5H2SO4 （2） 式中 A 为 K+、Na+、NH4+ 等碱离子。 2.2.2 针铁矿法 针铁矿法除铁工艺首先向热酸浸出液中加入 ZnS 精矿，使 Fe3+ 还原为 Fe2+，还原后 Fe3+<1g/L。 然后加入中和剂中和至 pH 3~5，控制除铁温度约 90℃，再缓慢连续加入富氧空气、纯氧或压缩空气 等氧化剂及中和剂，维持溶液 pH，使 Fe2+ 缓慢氧 化并以针铁矿的形式析出，铁渣含铁约 36%，除 铁后液 Fe2+<2 g/L。针铁矿法除铁化学方程式如下 ： Fe2(SO4)3+ZnS= ZnSO4+2FeSO4+S （ 3） 4FeSO4+6H2O+O2=4FeOOH+4H2SO4 （ 4） 为了缩短工艺流程，热酸浸出与 ZnS 还原可在 一个过程完成，即在浸出铁酸锌的同时，加入过量 的 ZnS 精矿，把溶液中的 Fe3+ 还原成 Fe2+，液固分 离后再进行针铁矿法除铁。化学方程式如下 ：
湿法炼锌工艺过程除铁技术的发展
矿除铁和赤铁矿除铁 ； 直接氧压浸 出全湿法炼锌工 ③ 艺则 根据原料 中有 价金 属 的种 类 和 回收要 求来 控 制 浸
出过程 铁人渣或 者是 以二价铁 的形式进 入溶液 。 国 内大 型湿法 炼 锌企 业 除铁工 艺选 择见 表 １ 。
高生产系统装备水平 ， 降低生产成本 ， 提高金属 回收率
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｏ ｉｏ ｒ ｍｏ ａ ｔ ｃ ｎｏｏ ｉ ｓ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｙ ｒ ｍｅ ａｌ ｒ ｉ ａ ｚｎ ｐｒ ｃ ｓ ｔａ ｔ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｓ ｆ ｒ ｎ ｅ ｖ ｌ ｅ ｈ ｌ ｇｅ ｉ ｄｆ ｒ ｎ ｈ ｄ ｏ ｔｌｕ ｇｃ ｌ ｉ ｃ ｆ ｏ ｅ ｓ， ｉ ｌ ｄ ｎ ｎｃｕ ｉ ｇ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌｌａ ｈ ｎ ｏ ｖ ｎ ｉ ａ ｅ ｃ ｉ ｇ，ｈ ｇ —ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｇ ａ ｉ ｅ ｃ ｉ ｇ，ａ ｄ ｄ ｒ ｃ — ｒ ｓ ｕ ｅ ｌａ ｈ ｎ ｆｚｎ ｕ ｆｄ ｏ ｃ ｎｒ ｔ ｏ ｉ ｈ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｉｈ— ｃｄ ｌａ ｈ ｎ ｎ ｉｅ ｔｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｃ ｉ ｇ ｏ ｉ ｃ ｓ ｌ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａｅ ｉ ｗｅｅ ｄ ｓ ｕｓｅ ｒ ｉｃ ｓ ｄ． Ｉ ｓ ｃ ｎ ｌ ｅ ｔ ａ ｉｅ ｔｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｉ ｃ ｕ ｆｄ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｗｈ ｃ ａ ｈ ｒｅ ｔ ｉ ｏ ｃｕｄ ｄ ｈ ｔ ｄ ｒ ｃ － ｒ ｓ ｕ ｅ ｌ ａ ｈ ｎ ｒ ｃ ｓ ｆ ｚｎ ｓ ｌ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｅ， ｉ ｉｈ ｃ ｎ ｓ ｏｔｎ ｅ ｅ ｔｏｙ ｉ ｉ ｃ ｌｃ ｒ ｌｔｃ ｚｎ ｐｒ ｃ ｓ ｆｏ ｏ ｅ ｓ ｌ ｗ， ｒ ｄｕ ｅ ｈ ｕ ｉ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ｔｒａ ａ ｄ ｎ ｒ ｙ， ａ ｗｅ ｌ ｓ ｎ ｒ ａ ｅ ｈｅ ｅ ｃ ｔ ｅ ｎ ｔ ｎｓ ｍｐ ｉｎ ｆ ｍａ ｅ ｉｌ ｎ ｅ ｅ ｇ ｃ ｓ ｌ ａ ｉ ｃ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ａ ｔｌ ｒｃ ｖ ｒ ｅ ｏ ｅ ｙ，ｉ ｅ ｌ ｅ ａｌｈ ｄ ｏ ｔｌｕ ｇ ｃ ｌｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ｓｒ ａｌ ａ ｎ ｗ ｌ— ｙ ｒ ｍｅ ａｌ ｒ ｉａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｙ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｚｎ ｙ ｒ ｍｅ ａｌ ｒ ｙ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ；ｉｏ ｅ ｖ ｌ ｘ ｇ ｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ；ｒ ｃ ｖ ｒ ｉ ｃ ｈ ｄ ｏ ｔｌｕ ｇ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｒ ｎ ｒ ｍｏ ａ ；ｏ ｙ ｅ ｒ ｓ ｕ ｅ ｌａ ｈ ｎ ｒ ｃ ｓ ｅｏ ｅ ｙ
湿法炼锌两步除铁工艺的研究
到合格的料液ꎮ 由于反应过程中生成胶体物质ꎬ造成过滤困难ꎬ生产效率低下ꎮ 通过实验室及工业化实
验研究了将一步除铁变为两步除铁ꎬ即黄铁钒法和针铁矿法相结合工艺ꎮ 经验证明ꎬ两步除铁工艺既解
决了过滤难问题ꎬ又缩短了生产周期ꎬ取得了较好效果ꎮ
关键词:湿法炼锌ꎻ除铁ꎻ黄铁矾法ꎻ针铁矿法ꎻ硫酸锌溶液
中图分类号:ＴＦ１１１. ３ 文献标识码:Ａ
Ｚｎ
Ｆｅ
Ｎａ
Ｓ
Ｐｂ
Ｓｉ
５２. ２３
４. ０２
３. ３３
２. ００
４. ３７
０. ５５
２. ３ 实验方法
在四口烧瓶中加入 ３００ ｇ 次氧化锌ꎬ２００ ｇ 水ꎬ 打开搅拌ꎬ慢慢滴加硫酸ꎬ维持 ｐＨ ＝ １ ~ ２ꎬ反应 ３０ ｍｉｎꎬ确保锌最大限度的溶出ꎮ 然后再调 ｐＨ ＝ ５. ２ꎬ 抽滤ꎬ滤饼存放回收铅ꎬ滤液滴加双氧水确保 Ｆｅ２ ＋ 全部氧化为 Ｆｅ３ ＋ ꎮ 测铁含量ꎬ通过计算加入合适比 例的硫酸钠ꎬ调节 ｐＨ ＝ １ ~ １. ５ꎬ温度 ８５ ~ ９０ ℃ ꎬ当 溶液的铁含量达到 ２ ~ ３ ｇ / Ｌ 时ꎬ抽滤ꎬ滤饼为黄钠 铁矾ꎬ滤液继续加入锌培砂调节溶液的 ｐＨ ＝ ４ꎬ抽 滤ꎬ滤饼为氢氧化铁ꎬ滤液加入锌粉除杂ꎬ净化合格 后抽滤ꎬ即为合格的硫酸锌溶液ꎮ ３ 实验结果与讨论
总第 ２７１ 期 ２０１８ 年第 ７ 期
ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｔｏｔａｌ Ｎｏ. ２７１ ２０１８ꎬＮｕｍｂｅｒ ７
湿法炼锌两步除铁工艺的研究
桂胜光ꎬ刘文斌ꎬ李贵珍ꎬ赵景华ꎬ齐景娜ꎬ蒙广成
( 河北远大中正生物科技有限公司ꎬ河北 新乐 ０５０７００)
摘要:河北远大中正生物科技公司湿法炼锌除铁工艺ꎬ一直采用双氧水氧化 Ｆｅ２ ＋ 为 Ｆｅ３ ＋ ꎬ针矿沉铁法得
锌湿法冶炼过程中除铁方法的研究进展
关 键 词 ：湿 法 炼 锌 ；除 铁 ；针铁 矿
ＡＢＳＴＲＡ ＣＴ ：Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ｅ ｉ ｎ ａ ｚ ｉ ｎｃ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｉ ｎ ｖ ｏ ｌ ｕｍｅ，ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｒ ｍｆ ｕ ｌ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ Ｈ２ ＳＯ４， Ｃｕ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｉ ｎ，Ａｓ，Ｓ ｂ，Ｆ ，Ｃ１ ｅ ｔ ａ １ ． Ｌｏ ｎ ｇ — ｔ ｅ ｒ ｍ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｗｉ ｌ ｌ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｍｅ ａ ｎｓ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ．Ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｍｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ｅ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｓ ｔ ｕｄ ｉ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ
ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈ ｅ ｇ ｏ ｅ ｔ ｈ ｉ ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ，ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｔ ｅ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ，ｄ ｅ ｅ ｐ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｉ ｒ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄｕ ｅ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ
湿法炼锌除铁工艺研究进展
(碱、铵试剂)也 导 致 持 续 运 营 成 本 较 高。 目 前 芬
兰、澳大利亚等国 家 已 有 多 家 电 解 厂 对 传 统 黄 钾
铁矾法工艺进行了改进,通过使用转化法、预中和
中铁作为黄钾铁 矾 的 主 要 成 分 之 一,以 沉 淀 形 式
等手 段,有 效 缩 短 工 艺 流 程,降 低 黄 钾 铁 矾 渣 的
物,通 常 与 多 种 精 矿 伴 生 [11-12]。 其 中,锌 精 矿 中
通常铁品位为 3%~18% ,主 要 以 黄 铁 矿(
FeS2 )、
磁 黄 铁 矿 (Fe1-x S,x = 0 ~ 0
.17)、黄 铜 矿
[ ]
(
CuFeS2)和闪锌矿((
Zn,
Fe)
S)形式存在 13 。
铁是冶锌工业 中 的 主 要 杂 质 之 一,须 在 电 解
金等行业,在目前的有色金属消费中居于第三位,
工艺的优缺点。
仅次于铜和铝
。随着我国经济的稳步发展,对
[
1
2]
锌的需求量越来 越 大,近 年 来 国 内 已 有 大 量 大 型
冶锌项目正 在 建 设 中 或 已 建 成 投 产 [3]。 目 前,国
内外冶锌企业大 多 采 用 湿 法 工 艺,其 锌 产 量 高 达
第 42 卷第 5 期
雷伟岩,等:湿法炼锌除铁工艺研究进展
还原循环会大大降低电解效率,同时增加能耗,因
此,在电积的前置工序(选矿和焙烧、浸出)中将铁
· 459 ·
能耗等优势,仍 是 现 代 选 矿 的 重 要 方 法 之 一 [20]。
目前常见的重选设备包括摇床、水力旋流器、悬振
锥面选矿机、螺 旋 溜 槽 [21]等,根 据 锌 精 矿 和 铁 矿
湿法炼锌除铁工艺的现状与展望报告
湿法炼锌除铁工艺的现状与展望报告湿法炼锌除铁工艺是一种将冶炼废渣中的锌与铁分离并分别回收的技术，近年来在炼锌行业得到了广泛应用。
本报告旨在对湿法炼锌除铁工艺的现状进行调研和分析，并展望其未来的发展前景。
一、现状分析1. 工艺原理湿法炼锌除铁工艺主要是通过浸出、凝固沉淀、离心分离等工艺步骤，将炼锌废渣中的锌和铁分别提取出来。
首先，将废渣经过浸出处理，得到含铁的浸出液和含锌的滤饼。
其次，通过添加凝固剂，将含铁浸出液中的铁与水结晶体分离，得到铁的粉末状产品。
最后，通过离心分离，可将含锌滤饼的干粉与固液分离，再进行进一步的处理，以提取出纯净的锌产品。
2. 应用现状目前，湿法炼锌除铁工艺已被广泛应用于国内外的炼锌行业。
如中国，炼锌企业基本都采用该工艺进行炼锌废渣的处理；欧洲、北美等地区的炼锌企业也开始大量使用该工艺。
3. 优势与不足湿法炼锌除铁工艺具有多项优势。
首先，废渣经过该工艺处理后，将得到更高质量的纯净锌产品，且能有效回收一定数量的铁资源；其次，该工艺具有灵活性，不受原料成分等不可控因素的影响，且能够适应不同规模的炼锌企业需求。
然而，湿法炼锌除铁工艺也存在一些不足。
例如，该工艺需要大量的水资源，同时在处理过程中也会产生大量的废水，对环境造成一定的影响；此外，该工艺也需要一定的能源消耗。
二、发展展望1. 在工艺优化方面，可尝试采用新型材料、新型凝固剂等技术，提高工艺的效率和产品质量，并减少对环境的影响。
2. 在应用方面，未来湿法炼锌除铁工艺有望进一步扩大应用范围，涉及更多领域，如冶金、化工等行业。
同时，在国际市场更加竞争激烈的背景下，该工艺也面临更多的挑战，需要加强品牌建设和市场拓展。
3. 在科技创新方面，可适应新型锌矿资源的开发和应用，研发出更适合不同类型锌矿的湿法炼锌除铁工艺。
三、小结湿法炼锌除铁工艺是一种有效地解决炼锌废渣资源化问题的技术，已被广泛应用于炼锌行业。
未来，该工艺有望通过不断的工艺优化、应用扩大和科技创新，为炼锌企业和环保事业带来更大的价值。
湿法炼锌过程中除铁工艺的进展报告
湿法炼锌过程中除铁工艺的进展报告近年来，湿法炼锌工艺在锌冶炼过程中越来越受到重视，其高效、环保的优点备受瞩目。
然而，湿法炼锌过程中，锌精矿中往往伴有大量的铁元素，其含量极高，这给锌炼制工艺的进行带来了一定的困扰，因此除铁工艺的研究和发展是十分必要的。
本文结合当前除铁工艺的进展，对湿法炼锌工艺中的锌精矿除铁问题进行了阐述。
一、锌精矿中铁的影响锌精矿中的铁含量对湿法炼锌工艺的影响较大，主要表现在：1.消耗药剂量大：由于铁与药剂的反应速率很快，势必要消耗大量的药剂，造成成本的增加。
2.电极极化：铁的存在会加剧电极极化现象，土灰的形成，以及阴极涂层松散。
3.阴极电流密度降低：铁的存在能够导致厚度较大、比表面积较小的褐铁矿沈积，导致阴极电流密度降低，极大地影响阳极的效率。
以上的因素都会影响湿法炼锌工艺的高效稳定炼制，因此研究锌精矿中铁的除去变得至关重要。
二、锌精矿除铁的技术进展锌炼制过程中，锌精矿除铁的技术虽然较为成熟，但是目前仍然面临一些技术难题，如精度不够高，药剂耗用等问题。
当前，锌精矿除铁技术主要有以下几种：1.浮选法：针对铁含量较高的锌矿石，锌矿石浮选中磨矿时顺便将铁矿物中的铁和锌分离，但此方法没有办法将铁从已经浸出成为锌精矿中除去。
2.磁选法：常温常压下利用磁性差异将铁矿石中的铁和锌分离，但在自然条件下除铁效果不及磁性强的高温、高压除铁法。
3.高温、高压除铁法：该方法是通过高温、高压反应使得铁矿物中的铁和锌分离，且是目前比较有效的一种除铁方法。
四、结论综上所述，随着工业技术的不断提高，湿法炼锌工艺在锌炼制中的占有率逐渐提高，但锌炼制过程中锌精矿中铁的影响和铁的除去问题一直是制约炼锌技艺的关键技术难点。
当前的技术手段虽然较为成熟，但还存在精度不够高、药剂耗用等技术问题，为此，今后的技术改进和研发将继续推进，以逐步实现高效稳定的湿法炼锌工艺，为锌炼制行业的发展注入新鲜的活力。
湿法炼锌工艺中除铁工艺是锌炼制制约的重要因素之一，以下是相关数据的分析。
湿法冶锌中性浸出水解除铁工艺
4、黄钾铁矾法
在pH值为1.5，温度90~100℃以及矾离子A存在的条件下，溶液中90~95% 的Fe2+以AFe3(SO4)2(OH)6的形态沉淀出来，残存的铁进一步以Fe(OH)3沉淀。 • 始酸浓度 >100g/l （高酸浸出，大量铁浸出） • 终酸浓度 30~40g/l • 温 度 90~100℃ • 浸出时间 3~5h • 常见A=Na+、NH4+，其反应为： • 3Fe2(SO4)3+10H2O+2NH3· H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12（铵铁矾）+5H2SO4 • 3Fe2(SO4)3+12H2O+Na2SO4=Na2Fe6(SO4)4(OH)12（钠铁矾）+6H2SO4 • 反应过程中产生了H+（酸）。
2、氧化还原电位 • 所谓的氧化还原电位就是用来反映水溶液中所有物质表现出来 的宏观氧化-还原性。 • 氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电 位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出 还原性 • 表4列出了常见的氧化还原电位。
3、氧化剂的选择原则 • 从表4初略来看，凡是标准电位超过+0.771V均可以作为的Fe2+ 氧化剂，但实际上必须满足四条原则，详见表5。
高铁水解的反应： • Fe3++3OH- ↔ Fe(OH)3 或Fe3++3H2O ↔ Fe(OH)3 +3H+ • 反应过程中产生了H+（酸）。
2、针铁矿法——先还原，再中和氧化水解的除铁作业
总反应方程式： • Fe2(SO4)3+ZnS+1/2O2+3H2O=ZnSO4+Fe2O3· H2O（或2FeOOH）+S0+2H2SO4 • 反应过程中产生了H+（酸）。 针对针铁矿法有两条实施途径： （1）V.M法 a、还原 将含Fe3+的浓溶液用过量15~20%的ZnS精矿在85~90℃条件下还原成Fe2+： 2Fe3++ZnS= 2Fe2++Zn2++S0 还原率可达90%以上。 b、中和氧化水解 在80~90℃条件下，Fe2+状态下加锌焙砂中和至pH=2~3.5，并用氧气氧化： 2Fe2++1/2O2+2ZnO+H2O=2FeOOH+2Zn2+ （2）E.Z法（亦称稀释法） 将热酸浸出液均匀缓慢地加入到强烈搅拌的沉铁槽中（实际就是将浸出液 [Fe3+]浓度加以稀释），Fe3+加入速度等于沉铁速度，并实时添加中和剂以维 持 体系pH值恒定在3.0~3.5，得到的铁渣组成为Fe2O3· 0.64H2O· 0.2SO3。 • 小结：两种方法无论哪种都必须做到控制体系中[Fe3+]<1g/l，务必避免
热镀锌的助镀液中除铁方法
热镀锌的助镀液中除铁方法（摘自热镀锌的节锌技术）除铁的重要性经常测定助镀液中Fe2+离子的含量并加以除去，控制在l g/L以内(国外控制在0.5 g/L以下)。
因为生成锌铁合金的因素是一份铁和25份锌。
这就是说生成锌铁合金所造成锌的消耗是大量的，因此除铁就显得格外重要。
经常分析助镀液中的Zn、NH4、Fe2+的含量并调整。
除铁技术除铁常用的方法有两种:一是将助镀液吸入除铁处理系统，通过加H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+后再加入NH3·H2O中和到pH>5，然后由板框压滤机，滤清液回到助镀液槽中，滤饼集中存放处理。
这样的系统有搅拌器槽、双氧水槽、氨水槽和压滤机等设施组成。
另一种也可以定期在空槽中进行除铁作业。
通过分析铁的含量后，根据铁的含量多少加入H2O2和NH3·H20进行除铁作业。
如果暂时没有分析手段时，可首先取出少量助镀液在不断搅拌下加入选择量的H2O2 (30%),用NH3·H2O调节pH 为5以上，进行沉淀后将上清液再加入H2O2，如不发生浑浊现象则铁基本除完，然后计算H202加入助镀液中的数量。
一般情况下，H202(30%)的加入量为l2kg 左右可处理lT助镀液。
有时候一次处理完后分析或作试验时仍然有铁存在，要根据铁的多少，再次实施除铁处理，直至达到除铁效果Fe<lg/L。
如果铁的含量能够控制在0·5g/L时除铁效果将达到最佳状态。
NH2·H20的加入主要是靠测量助镀液的pH值而定量，如果处理前助镀液的pH值己超过5，那就可以不加NH3·H2O。
另外中和后一定要充分沉淀，使固液彻底分离，然后将上清液滤入助镀液槽中，并调节pH值4～5。
这项技术可使产生锌碴、锌灰的量减少，可达到平均节锌0·8%左右，对年产量大的热浸锌单位具有非凡的节锌意义。
除铁工艺流程:助镀液+氧化(30%H2O2)+中和(NH3·H2O)→静止→过滤→调节pH值→再生后循环使用。
锌培砂中浸渣浸出液赤铁矿法除铁的探讨
锌浸出液赤铁矿法除铁原理探讨作者姓名摘要：分析了硫酸盐溶液体系内三价铁沉淀氧化铁和二价铁沉淀氧化铁的不同之处，并对锌浸出液赤铁矿法除铁工艺的影响因素进行了分析。
从理论上分析了三价铁直接沉铁形成赤铁矿工艺的可行性，预计其可以替代锌湿法冶炼工艺中传统的黄钾铁矾除铁法。
Dicussion on hydrolysis precipitation of ferric oxidedirectly in zinc leaching solutionLAbstract:The difference between ferric iron oxide precipitation and ferrous oxide precipitation are analyzed in the solution of sulfate system.The influence factors of the process of the iron precipitation as hematite in zinc leaching solution was also analyzed.The direct precipitation of ferric as hematite was studied theoretically and the traditional jarosite process can be replaced.铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝居第四位，从整个地球含量计算则居第一位。
铁是600多种矿物的主要组成元素，几乎所有以矿物为原料的冶金工业，均会涉及铁的分离或者提取。
湿法冶金酸浸工序中，铁伴随有价金属元素一同浸出，在有价金属得到回收之前，要先将溶解的铁除掉。
早先出现的中和除铁法通过提高浸出液的pH值使溶液中的铁呈氢氧化铁胶体的形式沉淀，这种沉淀难以浓密和过滤，在沉淀的同时会吸附大量的有价金属离子，造成损失。
锌液中除铁方法
锌液中除铁方法嘿，朋友们！咱今天就来唠唠锌液中除铁这档子事儿。
你说这铁在锌液里啊，就像那调皮的孩子，老在不该出现的地方捣乱。
咱得想法子把它给弄出去呀！咱可以试试用沉淀法呀。
就好比是捕鱼，咱撒下一张大网，把那些铁粒子给捞出来。
在锌液里加入一些能和铁反应生成沉淀的东西，等这些沉淀慢慢沉下去了，不就把铁给分离出来了嘛。
这多简单直接呀，是不是？还有啊，咱可以利用比重的不同来除铁呢。
这就好像是分拣东西，重的自然就沉下去了，轻的就飘在上面啦。
咱让锌液静置一会儿，铁因为比重大，就乖乖地沉到下面去了，然后咱就可以把上面纯净的锌液给取出来啦，多巧妙呀！再或者呢，咱可以采用吸附的方法。
找些像海绵一样能吸附铁的东西放进去，把铁给紧紧吸住，这不就把铁给弄走啦？就好像是一个超级大磁铁，把那些捣乱的铁都给吸过来啦。
你想想看呀，如果锌液里铁太多了，那咱用这锌液做出的东西质量能好吗？那肯定不行呀！所以除铁这事可太重要啦，可不能马虎呀！咱得认真对待，就像对待咱最喜欢的宝贝一样。
其实啊，生活中很多事情不也是这样嘛。
总会有些杂质、麻烦啥的，咱就得想办法把它们清理掉，这样生活才能顺顺当当的呀。
就像打扫房间一样，把灰尘、垃圾都清理出去，房间才会干干净净、舒舒服服的呀。
咱处理锌液中的铁，也是在为了得到更好的锌呀。
就如同我们努力克服困难，是为了让自己变得更优秀一样。
不能因为麻烦就不去做呀，得积极行动起来。
总之呢，锌液中除铁的方法有很多，我们得根据实际情况选择合适的方法。
要细心、要耐心，可别嫌麻烦哟！只要我们用心去做，就一定能把铁从锌液中清理得干干净净，让我们的锌液变得纯净又好用。
相信我，这绝对没问题！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
湿法炼锌除铁工艺研究
湿法炼锌除铁工艺研究摘要：本研究探讨了湿法炼锌与除铁工艺，特别是针对现行湿法炼锌除铁工艺的局限性，提出并研究了一种新型湿法炼锌除铁工艺。
新工艺的设计理念主要以高效、环保和经济为导向，引入新的除铁设备和新型的除铁剂。
新工艺的热力学与动力学分析表明，该工艺具有良好的自发性和反应速率。
工艺模型的建立、数学描述、模拟与分析提供了理论基础，并通过工艺参数优化研究，找到了最优的参数组合。
该新型工艺在提高锌的回收率、降低环境影响和提高经济效益等方面表现出巨大的优越性。
关键词：湿法炼锌；除铁工艺；新型工艺；工艺模型；参数优化在现代工业生产中，湿法炼锌是一种常见的锌冶炼方法，由于其高效、环保的特性，得到了广泛的应用。
然而，该工艺在处理含铁矿石时，常常面临铁离子污染、锌回收率低、生产成本高等问题。
为了解决这些问题，本研究深入探讨了湿法炼锌与除铁工艺，提出并研究了一种新型湿法炼锌除铁工艺。
新工艺的设计理念主要以高效、环保和经济为导向，引入新的除铁设备和新型的除铁剂。
通过对新工艺的热力学与动力学分析，工艺模型的建立、数学描述和模拟，以及工艺参数的优化研究，该新型工艺在提高锌的回收率、降低环境影响和提高经济效益等方面展现出显著的优势，为湿法炼锌除铁工艺的发展提供了新的研究方向和实践基础。
一、湿法炼锌与除铁工艺概述湿法炼锌是一种有效的炼锌方式，其基本理念是使用水或其他溶剂将矿石中的锌从其他元素中分离出来。
其主要的工艺流程包括粉碎、浸出、净化、除铁、沉淀和干燥等步骤。
首先，需要将矿石磨碎至适合的粒度，以使锌能更好地与溶剂接触。
然后，在浸出阶段，使用一种酸性溶剂（通常为硫酸）将锌溶解出来。
在此过程中，矿石会在溶剂中浸泡一段时间，锌会被溶解出来。
接下来，进入净化阶段。
这个阶段主要是去除浸出液中的杂质。
一种常用的方法是通过沉淀法，将溶液中的杂质分离出来。
然后，进行除铁工艺，通常是通过氧化反应或化学沉淀法将溶液中的铁离子去除。
然后，进入沉淀阶段。
湿法炼锌中针铁矿法除铁的试验研究
第42卷第6期2020年12月甘肃冶金GANSU METALLURGYVol.42No.6Dec.,2020文章编号：1672-4461（2020）06-0027-02湿法炼锌中针铁矿法除铁的试验研究陈文波，王宏伟（西北矿冶研究院，甘肃白银730900）摘要:湿法炼锌过程中铁的去除方法常见的有三种:赤铁矿法，针铁矿法，黄钾（钠）铁矶法。
黄钾（钠）铁矶法目前应用较多，但产生渣量较大,且渣的回收处理较为困难。
针铁矿法虽然工业控制较难，但产物针铁矿在二次资源使用时产生渣量较少。
赤铁矿法则是能耗过高。
随着环保工作对有色冶炼的要求日益完善，国内众多的研究者倾向于针铁矿法除铁，也有不少研究者推崇赤铁矿法除铁。
关键词:湿法炼锌;针铁矿法;除锌中图分类号:TF813文献标识码:AExperimental Study on Iron Removal from ZincHydrometallurgy by Goethite MethodCHEN Wen-bo,WANG Hong-wei(Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy,Baiyin730900,China)Abstract:There are three methods of removing iron in the process of zinc hydrometallurgy:jarosite method,goethite method,hematite method.The jarosite method is the most widely used,but the amount of slag is large,and the slag recovery is difficult.Although the goethite method is difficult to control in industry,the product goethite can be used as a secondary resource with less slag.The hematite rule is high energy consumption.Along with the environmental protection work to the nonferrous smelting requirements are increasingly perfect,many domestic researchers tend to goethite iron removal method, there are also many researchers praise hematite iron removal method.Key Words:zinc hydrometallurgy;goethite method;zinc removal1引言虽然国内外学者研究针铁矿法的文献著作较多，但主要有两种针铁矿法［1］:针铁矿的部分水解法（E.V）和针铁矿的还原氧化法（V.M）［2］。
热镀锌工艺助镀剂中除铁工艺对比
热镀锌助镀剂除铁工艺助镀剂除铁主要是除去助镀剂中的二价铁离子。
将二价铁离子氧化成三价铁离子，三价铁离子被水解生成氢氧化铁。
氢氧化铁不溶于水，经沉淀在助镀剂中被分离。
除铁的方法有很多。
有用压缩空气氧化，有用臭氧氧化，有用化学氧化剂氧化等。
在此只介绍化学法氧化除铁的原理和方法。
目前国内大多采用氧化提纯法除铁，其工艺为：调整ＰＨ值——氧化除铁——过滤（分离）。
1、调整ＰＨ值：助镀剂中的铁离子一般以Ｆe2＋即氯化亚铁状态存在，Ｆe2＋在ＰＨ值很大（ＰＨ＝８.５）时，或锌含量不大而Ｆe2＋很大时才能水解析出沉淀。
因此必须将Ｆｅ2＋经氧化成为Ｆｅ3＋，Ｆｅ3＋在ＰＨ＝１.７时即可发生水解，形成氢氧化锌沉淀后很容易被除去。
锌水解时ＰＨ值为５.0—5.5，因此在除铁工艺中为便于控制ＰＨ值，一般将ＰＨ值调整在3—4。
若ＰＨ值小于3：KClO3+2HCl=KCl+O2↑+H2O+Cl2↑4KMnO4+4HCl=4KCl+4MnO2+3O2↑+2H2O2H2O2=2H2O+O2↑（酸性条件）Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+ CaCl2+2H2O这时会使氧化剂与酸反应会造成氧化剂的消耗，可以用氨水、锌、氧化锌调整ＰＨ值。
NH4OH+HCl=H2O+NH4ClZn+2HCl=ZnCl2+H2↑ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O若ＰＨ值大于4：ZnCl2+2H2O=Zn(OH)2↓+2HCl这时会使氯化锌水解生成氢氧化锌沉淀，造成氯化锌浪费，此时可用盐酸调整。
在测试ＰＨ值时可采用如下方法：取一份过滤好的助镀剂与同体积的水在试管中混合后摇匀，若产生白色的絮状混合物即为合格；若产生白色的胶状体则说明ＰＨ值超过4，需加酸调整；若加水后溶液仍然澄清说明酸度大，需加氨水或锌粉或氧化锌调整。
2、氧化除铁处理在助镀剂中加入氧化剂，将二价铁氧化成三价铁，使之水解沉淀分离。
化学法除铁通常是用高锰酸钾、氯酸钾、氯酸钠、次氯酸钠、次氯酸钙、过氧化氢等作为氧化剂。
湿法炼锌除铁新工艺研究...
3 磷酸盐除铁试验研究
311 试验料液 试 验 料 液 组 成 为 ( g L ) : Zn 111144, Fe2+
01033, Fe3+ 121917, Cu 1179, Cd 01044, pH 115～
210 312 试验条件及结果 31211 磷酸沉铁温度试验
提高温度对磷酸铁的生成有利, 即升高温度会 加快反应, 且温度的上升, 有利于磷酸铁呈晶形状态 而沉淀。
中和剂种类试验: 目的是减少大量硫酸钙的生 成, 以降低铁渣量。当温度为 82～ 84 ℃, 磷酸加入理 论量, 时间 60 m in, 终点 pH 为 2 时, 分别采用石灰 乳中和到 pH 为 2 和前期用石灰乳中和到 pH 115 后, 接着用碳酸氢铵中和到 pH 为 2。其结果为, 单纯 用石灰乳时, 除铁率为 9912% , 锌入渣率 5133% ; 而 用 (石灰乳+ 碳铵) 复合中和剂时, 除铁率 9819% , 但 Zn 入渣率达 2411% , 原因是滤液冷却后有锌氨 络合物析出, 造成锌的损失。但后者的渣率较前者降 低 30% 以上。
初始液: Zn 80 g L , Fe 23 g L
图 2 pH 值对从硫酸盐溶液中沉淀磷酸铁的影响
表 1 磷酸铁沉淀中锌含量与 pH 关系
溶液 pH
铁渣中 Zn %
溶液 pH铁渣中Βιβλιοθήκη Zn %1136015
2193
919
1166
015
2196
913
2140
117
5120
2313
注: 起 始 溶 液 组 成 ( g · dm - 3 ) : Zn 150, Fe 2015, P 2818, SO 2427219, 50 ℃
一种去除湿法炼锌浸出液中的铁的方法及其应用
一种去除湿法炼锌浸出液中的铁的方法及其应用概念介绍湿法炼锌是一种将含锌硫绝对化合物转化为纯净的氧化锌的工艺过程。
在湿法炼锌过程中，浸出液中通常含有大量的铁，需要进行去除处理。
一种常见的去除湿法炼锌浸出液中铁的方法是使用铁载体进行吸附和提取，将铁从液相中转移到固相中，从而实现铁的去除。
这种方法广泛应用于湿法炼锌生产中，对于提高产品的纯度和质量具有重要意义。
深度评估在湿法炼锌生产中，浸出液中的铁含量高低直接影响到锌的回收率和产品质量。
去除浸出液中的铁是一项非常重要的工艺步骤。
传统的方法包括氢氧化钠沉淀法、氯化铁沉淀法和草酸沉淀法等，但都存在着操作复杂、效率低和废液处理问题等缺点。
而基于铁载体的吸附和提取方法，可以有效地解决这些问题。
通过选择合适的铁载体，调节操作条件和流程，可以实现对浸出液中铁的高效去除，并且具有较好的工艺可行性和经济性。
广度评估采用铁载体进行浸出液中铁的去除已经在湿法炼锌生产中得到了广泛的应用。
不仅可以有效提高氧化锌产品的质量，还可以减少产生的废水和废渣，符合现代化炼锌生产的可持续发展理念。
相比传统的沉淀方法，铁载体方法具有更高的选择性和去除效率，可以实现复杂多金属体系中的铁的分离和回收，为资源综合利用和循环经济模式的实现提供了可行的途径。
铁载体方法在炼锌工业中具有广阔的应用前景和推广价值。
个人观点作为炼金领域的一名从业者，我对于炼锌工艺中的铁去除问题一直非常关注。
传统的去除方法存在着诸多局限，而铁载体方法的应用为我们提供了一种新的可能性。
我认为，未来随着矿石资源的逐渐枯竭和环境保护意识的不断提高，炼锌工业必将朝着绿色高效的方向发展。
铁载体方法作为一种清洁生产技术，将会在炼锌工艺中发挥越来越重要的作用，为我国的炼锌工业带来新的发展机遇和挑战。
总结回顾通过本文的了解，我们了解到了一种去除湿法炼锌浸出液中铁的方法——铁载体吸附和提取法，以及其在炼锌工业中的应用前景和意义。
这种方法的优势在于高效去除铁、减少废水废渣排放、提高产品质量和降低生产成本等方面。
湿法炼锌铁钒除铁工艺管路结晶的机理探讨
doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2016.04.001湿法炼锌铁钒除铁工艺管路结晶的机理探讨肖娟1，王文磊2，曾德文1（1.中南大学化学化工学院，长沙410083；2.中南林业科技大学理学院，长沙410004）摘要：通过对湿法炼锌过程所涉及的三元体系M2SO4-ZnSO4-H2O (M=K，Na，NH4)溶解度相图的比较研究，发现在上述三元体系中，在一般的冶炼工艺条件下，复盐（如(NH4)2SO4·ZnSO4·6H2O(s)、Na2SO4·ZnSO4·4H2O(s)、K2SO4·ZnSO4·6H2O(s)远比单盐（如ZnSO4·7H2O(s)、Na2SO4(s)、K2SO4(s)）要容易析出得多。
这些复盐在溶液中的溶解度均随着温度的降低而降低，是管路结晶的主要诱因。
溶解度较小的(NH4)2SO4·ZnSO4·6H2O(s)生成是导致黄铵铁钒除铁过程管路易结晶堵塞的主因。
关键词：湿法炼锌；黄钾铁矾；溶解度；结垢；硫酸铵；硫酸钠；硫酸钾中图分类号：TF813 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2016）04-0000-00Mechanism Study on Crystallization in Pipeline during Iron Removal by JarositeMethod in Zinc HydrometallurgyXIAO Juan1, W ANG Wen-lei2, ZENG De-wen1(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2. College of Science, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China) Abstract: Based on comparative analysis on solubility phase diagrams of ternary systems M2SO4-ZnSO4-H2O (M=K, Na, NH4) concerned in zinc hydrometallurgical process, it is revealed that double salts (NH4)2SO4·ZnSO4·6H2O(s), Na2SO4·ZnSO4·4H2O(s), and K2SO4·ZnSO4·6H2O(s)) are much easier to precipitate from electrolyte solutions than their single salts (NH4)2SO4, Na2SO4, K2SO4, and ZnSO4·6H2O(s). Drops of solubility of these salts (-hydrates) with decreasing temperature can cause scaling on wall of pipelines. Lower solubility of (NH4)2SO4·ZnSO4·6H2O(s) makes it easier to scale when ammonium jarosite substitutes potassium jarosite or sodium jarosite to remove iron in zinc hydrometallurgy.Key words: zinc hydrometallurgy; jarosite; solubility; scaling; ammonium sulfate; sodium sulfate; potassium sulfate黄钾铁钒除铁是目前锌湿法冶炼过程所使用的3大除铁方法之一。
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2012年3月23日
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 录
一、硫酸锌生产除铁的重要性和意义 二、硫酸锌生产除铁工艺介绍 三、中和水解法 • （一）低铁氧化 • （二）高铁水解 • （三）氢氧化铁胶体的凝聚和净化作用 • 四、小结
一、硫酸锌生产除铁的重要性和意义
硫酸锌生产过程中的沉淀除铁问题，在 湿法冶金中最具代表性。硫化锌精矿一般有 5-15%的铁，浸出过程中锌和其他有色金属进 入溶液时，铁也不同程度地进入溶液。 无论是传统焙烧工艺铁酸锌的处理，还 是氧压浸出工艺中铁的析出，其目的均为了 锌铁分离，因此除铁显得尤为重要。
5、典型铁渣成分对比 、
6、除铁方法比较 、
三、中和水解法
该方法适用于低铁浓度的除铁作业，包括低铁氧化、高铁水解、氢 氧化铁沉降以及砷、锑、锗等杂质的共沉淀等三个过程。
（一）低铁氧化
1、金属离子水解pH 、金属离子水解
• Zn2+离子从单位活度溶液中水解pH值=5.5，考虑Zn2+离子活度，一般 Zn2+开始水解pH值≈6； • Fe2+离子从单位活度溶液中水解pH值=6.65，考虑Fe2+离子活度，一般 Fe2+开始水解pH值≈8； • Fe3+离子从单位活度溶液中水解pH值=1.5，考虑平衡后[Fe3+]很低，一 般Fe3+开始水解pH值≈2。 • 在Fe3+水解时，酸度远低于Zn2+开始水解pH值，因此，只有Fe3+水解， 而Zn2+、Fe2+均不会水解。
2、胶体荷电及吸附的电荷 、
（1）胶体荷电的原因 ） 胶体荷电是由于他们吸附了某种特定离子的结果。 （2）Fe(OH)3胶体荷电及吸附的电荷 ） 等电位点：Fe(OH)3胶体从溶液中吸附离子而带电， 其等电位点为pH值=5.2左右。
3、氢氧化铁胶体的共沉淀作用 氢氧化铁胶体的共沉淀作用
因为SiO32-、GeO32-同SO42-均为-2价，但浓度很低（酸性小，不容易 离解出离子）；SiO32-、GeO32-同AsO43-、SbO43-浓度均很低，但化合价高 于后者，因此，胶体吸附对其的作用很有限。 （1）硅 ） • 等电位点：硅胶从溶液中吸附离子而带电，其等电位点为pH值=2-2.5。 • 在pH=5.2左右，硅胶微粒将荷负电，荷负电的硅胶和荷正电的氢氧化 铁胶体在静电引力作用下会聚结在一起并从溶液中共同沉淀析出。 • 但是需要注意的是： （1）硅胶等电位点pH值=2-2.5，正常应该在此范围内容易凝集析出，但 硅胶大量析出确是发生在4.8-5.0处，这正是由于共同凝结的作用所致。 （2）共同凝结≠全部凝结，当两种溶胶数量或两者总体荷电量有一定差 值时，就只能出现部分沉淀，如果两种溶胶数量或两者总体荷电量相差 悬殊时则不发生沉淀的情况也存在。 • 2、锗 、 • 锗的行为与硅类似。在pH=5左右，锗胶微粒将荷负电，荷负电的锗胶 和荷正电的氢氧化铁胶体在静电引力作用下会聚结在一起并从溶液中 共同沉淀析出。
3、赤铁矿法——先还原，再中和，最后氧化水解（高温高压）的除铁作业 、
日本饭岛冶炼厂： （1）还原 中性浸出渣与废电解液在高压SO2下，95~100℃时进行作用，其结果是 Fe3+被还原为Fe2+：2Fe3++SO2+2H2O =2Fe2++ SO42-+4H+ （2）预中和 在用H2S除铜之后，溶液经过两段用石灰中和控制到pH=4.5，产出的石膏 供销售。 （3）氧化水解 铁以FeSO4形式存在，在中和时保留在溶液中，加热至180~200℃，经过 3h在1.3~2.0MPa压力作用下，设备采用高压釜，铁以α—Fe2O3沉出： 2Fe2++1/2O2+2H2O=Fe2O3 +4H+ • 反应过程中产生了H+（酸）。 沉铁后溶液含铁1~2g/l，加上洗涤过程反溶的铁，脱铁后溶液含铁只有、 4g/l左右，沉铁率达到90%左右。 德国Datteln电锌厂：对上述工艺加以改进，还原采用ZnS精矿，不需建SO2 液化工厂；预中和采用锌焙砂作中和剂，不存在石膏销售问题。但控制过程 始终不如日本饭岛冶炼厂稳定。
高铁水解的反应： • Fe3++3OH- ↔ Fe(OH)3 或Fe3++3H2O ↔ Fe(OH)3 +3H+ • 反应过程中产生了H+（酸）。
2、针铁矿法——先还原，再中和氧化水解的除铁作业 、
总反应方程式： • Fe2(SO4)3+ZnS+1/2O2+3H2O=ZnSO4+Fe2O3·H2O（或2FeOOH）+S0+2H2SO4 • 反应过程中产生了H+（酸）。 针对针铁矿法有两条实施途径： （1）V.M法 a、还原 将含Fe3+的浓溶液用过量15~20%的ZnS精矿在85~90℃条件下还原成Fe2+： 2Fe3++ZnS= 2Fe2++Zn2++S0 还原率可达90%以上。 b、中和氧化水解 在80~90℃条件下，Fe2+状态下加锌焙砂中和至pH=2~3.5，并用氧气氧化： 2Fe2++1/2O2+2ZnO+H2O=2FeOOH+2Zn2+ （2）E.Z法（亦称稀释法） 将热酸浸出液均匀缓慢地加入到强烈搅拌的沉铁槽中（实际就是将浸出液 [Fe3+]浓度加以稀释），Fe3+加入速度等于沉铁速度，并实时添加中和剂以维持 体系pH值恒定在3.0~3.5，得到的铁渣组成为Fe2O3·0.64H2O·0.2SO3。 • 小结：两种方法无论哪种都必须做到控制体系中[Fe3+]<1g/l，务必避免[Fe3+] 浓度过高，引发大量水解生成Fe(OH)3胶体；且控制一定的pH值。
3、Fe3+水解的重要因素 、 水解的重要因素——pH
• Fe3+水解反应： • Fe3++3OH- ↔ Fe(OH)3 • 对应的平衡常数为： 或 Fe3++3H2O ↔ Fe(OH)3 +3H+
• 由此可以看出，只有[H+]或[OH-]浓度指数为最高，等于3， [H ] [OH ] 3 所以，[H+]或[OH-]浓度的变化将对水解反应产生更大的影 响。工业生产上也是通过控制溶液pH值来控制和调节高铁 水解的，一般控制酸度被中和到pH值≈5左右（浸出终点 pH值在4.8-5.4），此时绝大部分的Fe都可以除去，残留的 Fe数量很少，完全满足电解液要求。
（二）高铁水解 1、水解法 、
• 使溶液中的杂质金属离子呈不溶性的氢氧化物沉 淀析出，是工业净化时常用的简便方法。 • 适用条件：杂质金属离子水解pH值<主体金属离子 水解pH值，杂质金属离子才有可能水解除去；且 相对pH值越大，水解效果越好。
2、 Fe3+水解 、
• Zn2+离子从单位活度溶液中水解pH值=5.5，从工业 浸出液中析出的pH值≈6； • Fe2+离子从单位活度溶液中水解pH值=6.65，从工 业浸出液中析出的pH值≈8； • Fe3+离子从单位活度溶液中水解pH值=1.5，从工业 浸出液中析出的pH值≈2。 • 由此可见：Fe3+（杂质金属离子）水解pH值< Zn2+ （主体金属离子）水解pH值，可以通过控制pH值， 使得溶液中大量Fe3+离子水解，而Zn2+离子不水解。
二、硫酸锌生产除铁工艺介绍
（一）氧化铁水合物（Fe2O3·nH2O） 氧化铁水合物（ ）
1、三水氧化铁——Fe2O3·3H2O，即Fe(OH)3——中和水解法 、三水氧化铁 ， 中和水解法 2、一水氧化铁 、一水氧化铁——Fe2O3·H2O，即FeOOH——针铁矿法 ， 针铁矿法 3、半水氧化铁 、半水氧化铁——Fe2O3·0.5H2O或2Fe2O3·H2O 或 4、一水半氧化铁 、一水半氧化铁——Fe2O3·1.5H2O或2Fe2O3·1.5H2O 或 5、两水氧化铁 、两水氧化铁——Fe2O3·2H2O
（三）氢氧化铁胶体的凝聚和净化作用 1、电泳现象 、
• 不同的胶粒其表面的组成情况不同。它们有的能吸附正电荷，有的能吸附 负电荷。因此有的胶粒带正电荷，如Al(OH)3胶体。有的胶粒带负电荷，如 三硫化二砷(As2S3)胶体等。如果在胶体中通以直流电，它们或者向阳极迁 如果在胶体中通以直流电， 如果在胶体中通以直流电 或者向阴极迁移， 移，或者向阴极迁移，像这样胶体中的分散质微粒在电场作用下作定向移 动的现象，就是所谓的电泳现象。 动的现象，就是所谓的电泳现象。 • 造成的电泳现象原因：胶粒有较大的表面积，能吸附离子，使得胶粒带电 造成的电泳现象原因：胶粒有较大的表面积，能吸附离子， 荷。 • 同种胶粒带有同种电荷，减少了胶粒发生碰撞的可能性，从而阻止了胶粒 同种胶粒带有同种电荷，减少了胶粒发生碰撞的可能性， 相互结合变成更大的颗粒以沉淀析出。 相互结合变成更大的颗粒以沉淀析出。如果在这类胶体中加入电解质，电 解质电离产生的离子会中和胶粒所带的电荷，使胶粒凝聚而沉淀。 • 例子 ：河流中的粘土胶粒由于吸附了氢氧根离子而带负电荷。当河水流 例子1： 到含盐的海水里时，带负电荷的粘土胶粒被海水中带正电荷的钠离子及镁 离子中和，使粘土沉淀下来，最终在河口形成了三角洲。 • 例子2：在高炉的烟中，炭黑和灰尘常呈胶粒状，并带有电荷。如果在烟囱 上安装一个高压电极，可以吸收带负电荷的胶粒，并沉积下来。这样不仅 可以从中回收到贵重的产品，还可以减少空气的污染。
（二）无水氧化铁
1、氧化亚铁——FeO 、氧化亚铁 2、氧化铁 、氧化铁——Fe2O3——赤铁矿法 3、四氧化三铁 、四氧化三铁——Fe3O4——污水处理
（三）复盐和络盐
由简单的盐进一步组成的较复杂的化合物称为复盐或络盐，如： 复盐： (NH4)2SO4+FeSO4 (NH4)2Fe(SO4)2（模尔盐） 络盐：Fe(CN)2+4KCN K4[Fe(CN)6]（亚铁氰化钾） Fe(CN) ] 1、复盐代表：明矾、黄钾铁矾 、复盐代表：明矾、 所谓矾是指由两种或两种以上金属的硫酸盐所组成的复盐。 通常是三价金属离子，如Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+等最容易生产矾。 明矾：KAl(SO4)2·12H2O，是最常见的矾之一。 黄钾铁矾：AFe3(SO4)2(OH)6或A2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O。 其中A为一价阳离子，如K+、Na+、NH4+、Rb+、Ag+、Pb2+/2或H3O+等。 2、黄钾铁矾 、 由于黄钾铁矾具有溶解度小、易于结晶、晶粒大等特点，用于湿法炼锌 除铁工艺。