湿法炼锌的浸出过程
湿法炼锌与火法炼锌 [课程作业]
硫化锌精矿直接浸出炼锌法本质是以稀硫酸溶液作溶剂, 将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程
火法炼锌的基本原理
ZnO被碳质还原的过程如下:
(1) ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2 (g) ΔG0=178020-111.67T(J)
火法炼锌的工艺
2. 竖罐炼锌 竖罐炼锌的原料是从罐顶加入,残渣从罐底排出,还原产 出的炉气与炉料逆向运动,从上沿部进入冷凝器。离开炉 子上沿部的炉气的组分为Zn40%、CO45%、H28%、 N27%、几乎不含CO2。在冷凝器内,锌蒸气被锌雨急剧冷 却成为液态锌,冷凝器冷凝效率为95%左右。 竖罐炼锌具有连续性作业,生产率、金属回收率、机械化 程度都很高的优点,但存在制团过程复杂、消耗昂贵的碳 化硅耐火材料等不足。
火法炼锌的工艺
1. 平罐炼锌
平罐炼锌是20世纪初采用的主要的炼锌方法。
平罐炼锌时一座蒸馏炉约有300个罐,生产周期为24小时,每罐 一周期生产20~30kg,残渣中含锌约5%~10%,锌回收率只有 80~90%。 平罐炼锌的生产过程简单,基建投资少,但由于罐体容积少, 生产能力低,难以实现连续化和机械化生产。而且燃料及耐火 材料的消耗大,锌的回收率还很低,所以目前已基本淘汰。
火法炼锌的工艺
竖罐炼锌是由平罐炼锌发展而来,同属蒸馏法。但竖罐法以团 矿为原料,实现了蒸馏过程连续化和全过程的机械化,劳动条 件也得到改善,因此1929年工业化以来,一度发展较快。但因 竖罐单罐能力的限制以及竖罐间接加热的弊病,特别到70年代 中能源价格高涨、环境保护渐趋严格、环保投资偏大影响了它 的发展,到80年代以后都被迫停产。目前在我国的锌生产仍占 一定的地位。它的生产过程包括焙烧、制团、焦结、蒸馏和冷 凝5个部分。
湿法炼锌的浸出过程
湿法炼锌的浸出过程一、锌焙烧矿的浸出目的与浸出工艺流程(一)锌焙烧矿浸出的目的湿法炼锌浸出过程,是以稀硫酸溶液(主要是锌电解过程产生的废电解液)作溶剂,将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程。
其原料中除锌外,一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。
在浸出过程中,除锌进入溶液外,金属杂质也不同程度地溶解而随锌一起进入溶液。
这些杂质会对锌电积过程产生不良影响,因此在送电积以前必须把有害杂质尽可能除去。
在浸出过程中应尽量利用水解沉淀方法将部分杂质(如铁、砷、锑等)除去,以减轻溶液净化的负担。
浸出过程的目的是将原料中的锌尽可能完全溶解进入溶液中,并在浸出终了阶段采取措施,除去部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质,同时得到沉降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
浸出使用的锌原料主要有硫化锌精矿(如在氧压浸出时)或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。
其中焙烧矿是湿法炼锌浸出过程的主要原料,它是由ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。
焙烧矿的化学成分和物相组成对浸出过程所产生溶液的质量及金属回收率均有很大影响。
(二)焙烧矿浸出的工艺流程浸出过程在整个湿法炼锌的生产过程中起着重要的作用。
生产实践表明,湿法炼锌的各项技术经济指标,在很大程度上决定于浸出所选择的工艺流程和操作过程中所控制的技术条件。
因此,对浸出工艺流程的选择非常重要。
为了达到上述目的,大多数湿法炼锌厂都采用连续多段浸出流程,即第一段为中性浸出,第二段为酸性或热酸浸出。
通常将锌焙烧矿采用第一段中性浸出、第二段酸性浸出、酸浸渣用火法处理的工艺流程称为常规浸出流程,其典型工艺原则流程见图1。
图1湿法炼锌常规浸出流程是将锌焙烧矿与废电解液混合经湿法球磨之后,加入中性浸出槽中,控制浸出过程终点溶液的PH值为5.0~5.2。
在此阶段,焙烧矿中的ZnO只有一部分溶解,甚至有的工厂中性浸出阶段锌的浸出率只有20%左右。
湿法炼锌的浸出过程
濕法煉鋅的浸出過程一、鋅焙燒礦的浸出目的與浸出工藝流程(一)鋅焙燒礦浸出的目的濕法煉鋅浸出過程,是以稀硫酸溶液(主要是鋅電解過程產生的廢電解液)作溶劑,將含鋅原料中的有價金屬溶解進入溶液的過程。
其原料中除鋅外,一般還含有鐵、銅、鎘、鈷、鎳、砷、銻及稀有金屬等元素。
在浸出過程中,除鋅進入溶液外,金屬雜質也不同程度地溶解而隨鋅一起進入溶液。
這些雜質會對鋅電積過程產生不良影響,因此在送電積以前必須把有害雜質盡可能除去。
在浸出過程中應儘量利用水解沉澱方法將部分雜質(如鐵、砷、銻等)除去,以減輕溶液淨化的負擔。
浸出過程的目的是將原料中的鋅盡可能完全溶解進入溶液中,並在浸出終了階段採取措施,除去部分鐵、矽、砷、銻、鍺等有害雜質,同時得到沉降速度快、過濾性能好、易於液固分離的浸出礦漿。
浸出使用的鋅原料主要有硫化鋅精礦(如在氧壓浸出時)或硫化鋅精礦經過焙燒產出的焙燒礦、氧化鋅粉與含鋅煙塵以及氧化鋅礦等。
其中焙燒礦是濕法煉鋅浸出過程的主要原料,它是由ZnO和其他金屬氧化物、脈石等組成的細顆粒物料。
焙燒礦的化學成分和物相組成對浸出過程所產生溶液的品質及金屬回收率均有很大影響。
(二)焙燒礦浸出的工藝流程浸出過程在整個濕法煉鋅的生產過程中起著重要的作用。
生產實踐表明,濕法煉鋅的各項技術經濟指標,在很大程度上決定於浸出所選擇的工藝流程和操作過程中所控制的技術條件。
因此,對浸出工藝流程的選擇非常重要。
為了達到上述目的,大多數濕法煉鋅廠都採用連續多段浸出流程,即第一段為中性浸出,第二段為酸性或熱酸浸出。
通常將鋅焙燒礦採用第一段中性浸出、第二段酸性浸出、酸浸渣用火法處理的工藝流程稱為常規浸出流程,其典型工藝原則流程見圖1。
圖1 濕法煉鋅常規浸出流程常規浸出流程是將鋅焙燒礦與廢電解液混合經濕法球磨之後,加入中性浸出槽中,控制浸出過程終點溶液的PH值為5.0~5.2。
在此階段,焙燒礦中的ZnO 只有一部分溶解,甚至有的工廠中性浸出階段鋅的浸出率只有20%左右。
湿法炼锌实验报告
一、实验目的1. 了解湿法炼锌的基本原理和工艺流程。
2. 掌握湿法炼锌的主要操作步骤和注意事项。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理湿法炼锌是将锌精矿中的锌通过浸出、净化、电解等工艺步骤提取出来的过程。
实验主要采用硫酸浸出锌精矿,通过控制反应条件,使锌离子溶解于溶液中,然后进行电解得到纯锌。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:锌精矿、硫酸、氢氧化钠、锌粉、氧化锌等。
2. 实验仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒、锥形瓶、滴定管、pH计、电解槽、电极等。
四、实验步骤1. 锌精矿的浸出(1)将锌精矿加入烧杯中,加入适量的硫酸,搅拌溶解。
(2)调节pH值,使锌离子充分溶解。
(3)过滤得到浸出液。
2. 净化(1)将浸出液加入锥形瓶中,加入适量的氢氧化钠,调节pH值,使锌离子沉淀。
(2)过滤得到沉淀物,洗涤。
(3)将沉淀物加入烧杯中,加入适量的硫酸,溶解。
(4)过滤得到净化液。
3. 电解(1)将净化液加入电解槽中,加入适量的锌粉,作为阳极。
(2)将氧化锌作为阴极。
(3)通入直流电,进行电解。
(4)观察电解过程,记录电流、电压、时间等参数。
五、实验结果与分析1. 浸出实验结果(1)锌精矿浸出率:80%(2)浸出液pH值:2.02. 净化实验结果(1)锌离子沉淀率:95%(2)净化液pH值:6.03. 电解实验结果(1)电流:2A(2)电压:4V(3)电解时间:2小时(4)电解得到的锌纯度:99.5%六、实验结论1. 通过本次实验,成功掌握了湿法炼锌的基本原理和工艺流程。
2. 在浸出、净化、电解等工艺步骤中,控制反应条件对锌的提取率和纯度有重要影响。
3. 实验结果表明,本实验所采用的湿法炼锌工艺可行,具有良好的经济效益。
七、实验注意事项1. 在浸出过程中,注意控制pH值,避免锌离子过度溶解。
2. 在净化过程中,注意沉淀物的洗涤,提高锌离子沉淀率。
3. 在电解过程中,注意电流、电压等参数的控制,保证电解效果。
4. 注意实验过程中的安全操作,避免发生意外事故。
3.3 湿法炼锌 4
MeOn + nH+ = Men+ + 0.5nH2O K= aMen+ /anH+
当反应达到平衡时,有: lgaMen+ = lgK + npH
根据上式,可作出离子活度-pH图(298K)。
中和沉淀是分离金属离子的最简单的方法。 氢氧化物 lgM pH 关系
当搅拌强度达到一定程度后,扩散过程能够比较顺利地进 行,这时氧化锌的溶解速度取决于界面反应速度。 4 设 W0 4 r03 为球状矿物的原始质量, r 3 为某 W 3 3 一t时刻的重量,则反应率
(W0 W ) / W0 1 r 3 / r03
反应速度
r r0 (1 )1/ 3
锌焙烧矿中各组分在浸出时的行为
锌的化合物 (1)氧化锌 氧化锌浸出时与硫酸作用进入溶液: ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O (2)硫化锌 ZnS在常规的浸出条件下不溶而入渣,但溶于热 浓的硫酸中,其反应为: ZnS+H2SO4 = ZnSO4+H2S 在硫酸铁的作用硫化锌可部分溶解:
3.3 湿法炼锌 湿法炼锌过程可分为焙烧、浸出、净化、电解 和熔铸五个阶段,以稀硫酸溶剂溶解含锌物料中的 锌,使锌尽可能全部地溶入溶液中,得到硫酸锌溶 液,再对此溶液进行净化以除去溶液中的杂质,然 后从硫酸锌溶液中电解析出锌,电解析出的锌再熔 铸成锭。 与火法炼锌相比,湿法炼锌具有产品纯度高、 金属回收率高、综合利用好、劳动条件好、环境易
当pH值升高到5.2~5.4时,硅酸发生凝聚: 2ZnO· 2 + 2H2SO4 = 2ZnSO4 + SiO2· 2O SiO 2H 如果少量生成,则与氢氧化物一道沉淀,但可溶硅 高时,导致大量硅胶产生,使矿浆澄清、过滤和洗 涤困难。
锌的湿法冶金方法概述
锌的湿法冶金
锌的湿法冶金是指使用水溶液作为冶炼锌的介质,其主要包括电解法、酸浸法和氨浸法等几种方法。
1.电解法:将锌精矿放入电解槽中,加入电解液(主要成分为硫酸和氯化铵),在外加
电流的作用下,锌离子被还原成金属锌沉积在阴极上。
这种方法具有效率高、能耗低等优点,是目前最主要的生产方式。
2.酸浸法:将锌精矿浸入硫酸水溶液中,利用硫酸的氧化作用将锌离子溶解出来。
这
种方法适用于高品位的锌矿石,但浸出过程中会产生大量的酸性废水,对环境造成污染。
3.氨浸法:将锌精矿浸入氨水溶液中,通过氨水的配位作用将锌离子溶解出来。
这种
方法对锌矿石的品位要求较低,同时产生的废水为碱性废水,对环境污染较小。
但该方法的操作成本较高。
以上三种方法各有优缺点,应根据不同情况选择合适的冶炼方式。
除了上述的电解法、酸浸法和氨浸法外,还有其他一些较为次要的湿法冶金方法。
4.氯化法:将锌精矿与氯气反应,生成氯化锌,再通过还原反应得到金属锌。
这种方
法主要应用于高品位的锌矿石,但因为氯气对环境的危害性较大,所以逐渐被淘汰。
5.氧化焙烧法:将锌精矿加入到反应炉中,通过高温氧化反应,将锌矿石中的锌转化
为氧化锌,再通过还原反应得到金属锌。
这种方法主要适用于低品位的锌矿石,但因为会产生大量的氧化废气,对环境造成了污染。
总的来说,湿法冶金方法相对于干法冶金方法来说,工艺流程更为复杂,但其适用范围更广,能够处理更多种不同品位的锌矿石,且可以生产出较为高纯度的金属锌。
但湿法冶金方法中会产生大量的废水和废气,需要进行处理和净化,以减少对环境的影响。
2014锌冶金思考题
2014 锌冶金思考题及参考答案-邓志敢第1 章绪论1、炼锌原料有哪些?(1)锌矿物:1)硫化矿(原生矿):闪锌矿(ZnS);铁闪锌矿(nZnS?mFeS)2)氧化矿(次生矿):菱锌矿(ZnC03);异极矿(ZnSiO4?H2O)(2)含锌二次资源:冶炼厂产出的氧化锌烟尘、浮渣和锌灰等。
2、简述金属锌的用途。
锌广泛用于航天、汽车、船舶、钢铁、机械、建筑、电子及日用工业等行业。
(1)锌的初级用途:最大用途是镀锌,约占总耗锌量的40%以上; 其次是用于制造黄铜,约占总耗锌量的20%; 制造各种锌基合金、干电池(我国约60 万吨/年)、氧化锌、建筑五金制品及化学制品等。
(2)锌的终端用途:主要用于交通运输业(汽车)和建筑业(基础设施、商用建筑和住宅)3、现代炼锌方法有哪些?现代炼锌方法分为火法和湿法两大类,以湿法冶炼为主。
(1)火法炼锌: 有鼓风炉炼锌、竖罐炼锌、平罐炼锌、电热法炼锌等火法炼锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程。
平罐炼锌和竖罐炼锌都是间接加热,存在能耗高、对原料的适应性差等原因,平罐炼锌几乎被淘汰,竖罐炼锌也只有为数很少的3~5 家工厂采用。
电热法炼锌虽然直接加热但不产生燃烧气体,也存在生产能力小、能耗高、锌的直收率低的问题,因此发展前途不大,仅适于电力资源丰富的地方使用。
密闭鼓风炉炼锌由于具有能处理铅锌复合精矿及含锌氧化物料,在同一座鼓风炉中可生产出铅、锌两种不同的金属,采用燃料直接加热,能量利用率高的优点,是目前主要的火法炼锌设备,占锌总产量的10%左右。
(2)湿法炼锌: 包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。
1)传统的湿法炼锌实际上是火法与湿法的联合流程,是20 世纪初出现的炼锌方法,包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸五个主要过程。
根据浸出温度和酸度的不同,湿法炼锌分为常规浸出和热酸浸出两种工艺。
常规浸出时焙砂中的铁酸锌不能浸出,留在浸出渣中,用火法挥发焙烧回收,得到氧化锌烟尘再浸出。
冶金学XXXX8锌冶金湿法炼锌.pptx
3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3 浸出速度及影响因素
(4) 中性浸出作业实践
3.1-焙砂的中性浸出-3.1.4 浸出主要设备
(4) 中性浸出作业实践
1-搅拌风管;2防腐衬里;3-混 凝土槽;4-杨升 器;5-矿浆输出 管
3.1-焙砂的中性浸出-3.1.4 浸出主要设备
(4) 中性浸出作业实践
3.1-焙砂的中性浸出-3.1.1中性浸出热力学基础
在中性浸出时, Zn、Cu、 Cd 、Co 、Ni和Mn溶解;Sn、 Al不溶; Fe2+入溶液 、 Pb2+、 Fe3+沉淀 。
图3-10 氢氧化物 lgM n pH 关系
3.1-焙砂的中性浸出-3.1.2 Fe2+的氧化及As、Sb共沉淀
加热可促使硅胶凝聚胶结,有利于沉淀。也可利用各种絮 凝剂加速硅胶的凝聚和沉淀。絮凝剂有丹宁酸、二丁基苯磺 酸钠和树脂等。澳大利亚电锌公司在处理含SiO230~40%的锌 矿时,采取先低酸浸出后迅速中和的方法,使硅胶快速凝聚 长大沉淀。
3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3 浸出速度及影响因素
(4) 中性浸出作业实践
C
单位时间反应的摩尔量:
CS
dn DF (C CS )
dt
式中C、CS-溶液本体和反应表面处酸的浓度;
δ
ZnO
r
F-反应表面积,F=4πr2(球形);
δ-扩散层厚度,对静态溶液δ=0.5mm,搅拌下δ≈0.01mm;
D-扩散系数,可用D=(RT/N)·(1/3πμd)来计算;
R为气体常数;N为阿伏伽德罗常数;μ为介质粘度;d为直径。
r r0 (1 )1/3
反应速度
dW dt
W0
湿法炼锌文档
湿法炼锌湿法炼锌简介湿法炼锌是一种常用的炼锌方法,采用湿法熔炼的方式将含锌原料转化为锌金属。
湿法炼锌的主要原理是利用氯化锌溶液对含锌原料进行浸泡和反应,将锌转化为可溶性的氯化锌,随后通过电解法将溶液中的锌电积出来。
在湿法炼锌过程中,含锌原料通常包括锌精矿、锌冶炼炉渣、锌含量较高的废弃物等。
这些原料首先经过破碎、磨矿等预处理工序,然后与氯化铵(NH4Cl)或氯化氢(HCl)等反应剂一起加入反应釜中进行浸泡反应。
在反应釜内,原料与反应剂在高温的条件下进行反应,锌被转化为氯化锌溶解在溶液中。
湿法炼锌工艺流程湿法炼锌通常包括以下几个工艺步骤:1.原料准备:将含锌原料进行破碎、磨矿等预处理工序,以满足后续反应的要求。
同时,根据原料的硫化程度进行除硫处理,减少硫对炼锌过程的影响。
2.浸泡反应:将预处理的原料与反应剂(如氯化铵、氯化氢等)一同加入反应釜中,使其充分混合。
调节反应釜内的温度和压力,促使反应剂与原料发生反应,将锌转化为氯化锌。
反应结束后,溶液中的氯化锌被转移到下一个处理步骤。
3.过滤与洗涤:将反应后的溶液通过过滤装置进行过滤,将固体颗粒和杂质分离。
随后,通过洗涤装置对固体颗粒进行洗涤,去除残留的溶液和杂质。
4.浓缩与结晶:将过滤和洗涤后的溶液进行浓缩和结晶处理,以获得高浓度的氯化锌溶液。
浓缩过程通常通过加热和蒸发的方式进行,而结晶过程则利用冷却或添加结晶剂来促使溶液中的氯化锌结晶出来。
5.电解炼锌:将浓缩和结晶后的氯化锌溶液送入电解槽内,进行电解炼锌。
在电解槽中,通过施加电流,在阴极上将溶液中的锌电积出来,生成纯净的锌金属。
同时,在阳极上则发生氧气的析出或氯化过程。
6.锌的处理和产品制备:经过电解后,得到的锌在阳极上以固体锌棒的形式存在,需要进行处理来得到可用的锌产品。
这包括锌的脱水、熔炼、浇铸等工序,最终获得纯度较高的锌金属产品。
湿法炼锌的优点和应用湿法炼锌相较于其他炼锌方法,具有以下优点:•原料适应性强:湿法炼锌可以利用多种含锌原料,包括矿石、废弃物等。
锌湿法冶炼渣处理工艺研究
锌湿法冶炼渣处理工艺研究摘要:有色金属冶炼的环境保护和资源高效利用已成为制约行业可持续发展的关键因素,湿法炼锌生产的浸出渣开路问题是企业面临的难题之一。
本文针对我国湿法炼锌采用的主流工艺,基于生产过程的产生的各种浸出渣、净化渣、烟尘、污泥等含锌物料的来源、组成和污染物进行分析,较系统地总结了目前各类锌冶炼渣的综合利用及无害化处理技术。
关键词:湿法炼锌;锌冶炼渣;处理工艺1冶炼渣的来源与组成1.1常规浸出冶炼渣常规浸出过程为中性浸出和酸性浸出两段。
中性浸出液的净化采用置换或化学沉淀,一般加入锌粉去除铜镉,然后将溶液升温加锌粉和活化剂锑盐或砷盐去除钴镍,最后加锌粉去除复溶镉,分别得到铜镉渣和镍钴渣,也可采用黄药除钴生成黄酸钴渣。
添加铜渣或石灰乳去除氟、氯,分别得到氯化亚铜和氟化钙沉淀。
通过控制酸性浸出液的pH值,Fe2+被氧化成Fe3+后水解去除,酸性浸出渣含锌约20%,Fe约25%,铅约5%,烟尘中含有少量的氧化锌尘和SO2。
常规浸出冶炼渣为有害渣,含有价金属多,回收利用技术相对成熟。
1.2热酸浸出冶炼渣热酸浸出与常规浸出不同的是中性浸出渣采用二段高温高酸浸出,使渣中难溶于稀硫酸的铁酸锌溶解进入酸性浸出液。
富集于热酸浸出渣中的铅、银等称为铅银渣,其中锌主要以ZnS和ZnFe2O4形式存在,铁主要以Fe2O3和FeO形式存在,铅主要以PbS和PbSO4形式存在,银主要以Ag2S和AgCl形式存在。
热酸浸出液除铁后返回中性浸出流程,除铁工艺主要有:黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法,使浸出液中的Fe以黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿的形式与溶液分离。
1.3高压氧浸浸出渣氧压浸出是在高压釜内直接高温氧压浸出硫化锌精矿,可避免副产硫酸,浸出液的处理过程与常规流程一致。
此工艺反应速度快,提高了原料中镓、锗、铟等稀散金属的回收率和铜、镉的浸出率和回收率,利于铅、银等贵金属的富集。
氧压浸出废渣含20%~25%的水份和12%~15%的元素硫,根据精矿原料的不同及后续渣处理工艺的差异,氧压浸出渣分为高银渣和低银渣,高银渣又分成高铁渣和低铁渣。
湿法炼锌的浸出过程
湿法炼锌的浸出过程湿法炼锌是一种利用浸出过程从含锌原料中提取锌的方法。
它适用于氧化锌矿、硫化锌矿、锌渣、锌矾石等含锌原料的处理。
下面将详细介绍湿法炼锌的浸出过程。
1.浸出:首先将含锌原料破碎成适当的颗粒大小,然后与硫酸等浸出剂混合。
浸出剂中的硫酸可迅速与锌矿石中的氧化锌反应生成锌硫酸,并溶解出锌。
此反应的化学方程式如下:ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O浸出过程一般在高温和高压条件下进行,以提高锌的浸出速率和产率。
常用的浸出设备有浸出槽、自搅浸出槽和浸出塔等。
2.澄清:浸出液中含有大量的固体杂质和不溶性物质,需要通过澄清过程除去。
澄清通常通过沉淀、过滤和离心等方法进行。
将浸出液与澄清剂混合后,通过沉淀或过滤将杂质和不溶性物质分离出来。
3.净化:经过澄清后的浸出液仍然含有一些杂质,如铁、铜等。
这些杂质会对后续的电积过程产生负面影响,因此需要进行净化处理。
净化的方法主要有溶解氧净化、萃取、电解净化等。
其中,溶解氧净化是利用氧气氧化溶解在浸出液中形成的亚硫酸离子,从而使其转变为硫酸离子,进一步沉淀出铜等杂质。
电解净化则是通过电解的方法将杂质沉积在阳极上。
4.电积:经过净化后的浸出液进入电积槽,进行电积过程。
电积槽中安置有阴极和阳极。
锌离子在阴极上还原为金属锌,而硫酸根离子则在阳极上发生氧化,供给电流和维持硫酸根离子的稳定浓度。
金属锌在阴极上沉积并逐渐增厚,形成锌板。
电积的条件包括电流密度、电解液温度、搅拌速度等。
以上就是湿法炼锌浸出过程的主要步骤。
湿法炼锌的优点是工艺较为成熟,设备相对简单且易于操作,能够从多种含锌原料中提取锌。
但同时也有一些缺点,如浸出剂损耗较大、产生废水废液等。
因此,湿法炼锌的开发以及对废水废液的处理和回收将是今后的发展方向。
湿法炼锌原理和工业流程
湿法炼锌原理和工业流程好的呀,那咱们就开始聊聊湿法炼锌的原理和工业流程吧。
一、湿法炼锌原理。
1. 锌的存在形式。
咱得知道,在自然界中呢,锌大多是以硫化物的形式存在的,像闪锌矿(ZnS)就很常见。
那要把锌从这些矿石里弄出来,就得利用一些化学的魔法啦。
2. 主要化学反应。
这里面有个很关键的反应呢,就是把硫化锌先变成氧化锌。
怎么变呢?一般是通过焙烧这个过程。
硫化锌和氧气一反应,就变成了氧化锌和二氧化硫啦,方程式是2ZnS + 3O₂ = 2ZnO+ 2SO₂。
这个二氧化硫可不能浪费呀,它还能用来制硫酸呢。
然后呢,氧化锌就开始和硫酸反应,这就是湿法炼锌里特别重要的一步。
反应式是ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O。
这样就把锌变成了硫酸锌溶液啦,这个溶液里就包含了我们想要的锌元素哦。
接下来,就要把锌从硫酸锌溶液里提取出来。
这时候就轮到电积上场啦。
在电积槽里,硫酸锌溶液做电解液,用铅板做阳极,铝板做阴极。
通电之后呢,溶液里的锌离子就会跑到阴极上去,在阴极上得到电子变成锌单质。
反应式就是Zn²⁺ + 2e⁻= Zn。
这就像是锌离子排着队,一个一个地到阴极这个“新家”去变成锌金属啦。
二、湿法炼锌工业流程。
1. 矿石预处理。
在开始炼锌之前,矿石得先处理一下。
这就像我们做菜之前要洗菜切菜一样。
首先得把矿石破碎和磨细,这样能让后面的反应更充分。
要是矿石都是大块大块的,里面的锌怎么能好好地和其他物质反应呢?把矿石磨得细细的,就像是给锌打开了一扇大门,让它能更好地参与到后面的化学过程中去。
2. 焙烧。
磨细后的矿石就进入焙烧环节啦。
这个过程就像是给矿石来一场热烘烘的派对。
在焙烧炉里,矿石和空气热烈地接触,发生前面说的硫化锌变成氧化锌的反应。
这个过程可得控制好温度哦,温度不合适的话,反应就可能不彻底,或者会产生一些我们不想要的杂质。
就像烤蛋糕一样,温度和时间都得恰到好处,不然蛋糕就不好吃啦。
3. 浸出。
湿法炼锌 (3)
湿法炼锌简介湿法炼锌是一种常见的金属冶炼方法,被广泛应用于炼铜、炼锌和锌冶炼等领域。
湿法炼锌的基本原理是利用水或酸溶解锌矿石中的锌,在特定的条件下,通过一系列的化学反应将锌转化为可溶性的锌盐,最终通过电解或其他方法得到高纯度的金属锌。
湿法炼锌的工艺流程湿法炼锌的工艺流程通常包括以下几个步骤:1.矿石破碎与磨矿:将锌矿石进行破碎和磨矿,使其颗粒细化,增加接触面积,便于溶解。
2.矿石浸取:将细化后的锌矿石与水或酸进行浸取,使锌与溶液接触并溶解。
3.过滤与固液分离:将浸取后的混合物进行过滤,将固体与溶液分离。
4.锌盐制备:将含锌的溶液进行进一步处理,使锌转化为稳定的锌盐。
通常采用沉淀、结晶等方法对锌进行分离纯化。
5.锌盐还原:对制备得到的锌盐进行还原,将锌还原为金属锌。
6.金属锌精炼:通过电解或其他方法对还原得到的金属锌进行精炼,提高其纯度。
湿法炼锌的优势湿法炼锌相对于其他炼锌方法,具有一些明显的优势:1.适用范围广:湿法炼锌可以处理多种类型的锌矿石,包括氧化矿石、硫化矿石和复杂矿石等,适用范围广。
2.环保高效:湿法炼锌能够有效回收和利用矿石中的锌资源,减少对自然环境的影响。
,湿法炼锌过程中产生的废水和废气可以进行处理和尾气治理,减少环境污染。
3.纯度高:湿法炼锌可以通过调控工艺条件和采用适当的纯化方法,获得高纯度的金属锌。
4.自动化程度高:湿法炼锌的多个工艺步骤可以进行自动化操作,提高生产效率和工作安全性。
湿法炼锌的应用领域湿法炼锌广泛应用于炼铜、炼锌和锌冶炼等领域。
在炼铜过程中,湿法炼锌可以用于回收和利用炉渣中的锌资源,减少资源浪费。
在炼锌领域,湿法炼锌是一种常见的炼锌方法,可用于处理各类锌矿石,获得高纯度的金属锌。
,湿法炼锌也可以用于锌冶炼过程中的锌产出,提高锌冶炼的效率和产品质量。
湿法炼锌是一种重要且广泛应用的金属冶炼方法,具有适用范围广、环保高效、纯度高和自动化程度高的优势。
湿法炼锌的工艺流程包括矿石破碎与磨矿、矿石浸取、过滤与固液分离、锌盐制备、锌盐还原和金属锌精炼等步骤。
湿法冶锌工艺流程
湿法冶锌工艺流程概述:湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法,其产量占世界总锌产量的85%以上。
近期世界新建和扩建的生产能力均采用湿法炼锌工艺。
湿法炼锌技术发展很快,主要表现在:硫化锌精矿的直接氧压浸出;硫化锌精矿的常压富氧直接浸出;设备大型化,高效化;浸出渣综合回收及无害化处理;工艺过程自动控制系统等几个方面。
湿法炼锌是用稀硫酸(即废电解液)浸出锌焙烧矿得硫酸锌溶液,经净化后用电积的方法将锌从溶液中提取出来。
当前,湿法炼锌具有生产规模大、能耗较低、劳动条件较好、易于实现机械化和自动化等优点在工业上占主导地位,锌总产量的80~85%来自湿法炼锌。
锌焙砂的浸出湿法冶锌的浸出是以稀硫酸溶液作为溶剂,控制适当的酸度、温度和压力条件,将含锌物料(如锌焙砂、锌烟尘、锌氧化矿、锌浸出渣、硫化锌精矿等)中的新华无溶解撑硫酸锌进入溶液,不容固体形成残渣的过程。
浸出所得的混合矿浆在经浓缩、过滤将溶液与残渣分离。
锌焙砂浸出的原则工艺流程:锌焙砂浸出是用稀硫酸溶液去溶解砂浸中的氧化锌。
作为溶剂的硫酸溶液实际上是来自锌电解车间的废电解液。
锌焙砂浸出分为中心浸出和酸性浸出的两个阶段,常规浸出流程采用一段中性浸出和一段酸性浸出或两端中性浸出的复浸出流程。
锌焙砂首先用来自酸性浸出阶段的溶液进行中性浸出。
中性浸出实际是用锌焙砂来中和酸性浸出溶液中的游离酸,控制一定的酸度(Ph=5.2~5.4),用水解法除去溶解的杂质(主要是Fe、Al、Si、As、Sb),得到的中心溶液经净化后送去电积回收锌。
中性浸出仅有少部分ZnO溶解,锌的浸出率为75%~80%,因此浸出残渣中还含有大量的锌,必须用含酸度较大的废电解液(含100g/L左右的游离酸)进行二次酸性浸出。
酸性浸出的目的是使浸出渣中的锌尽可能完全溶解,进一步提高锌的浸出率;同时还要得到过滤性良好的矿浆,以利于下一步进行固液分离。
为避免大量杂质同时溶解,终点酸度一般控制在H2SO4浓度为1~5g/L。
湿法炼锌中浸出过程的基础理论
湿法炼锌中浸出过程的基础理论浸取浸取是湿法炼锌中的主要过程。
在此过程中一方面要将原料中的锌及锡等有价金属尽可能地完全溶解,使其进入溶液,以求得高的金属回收率。
另一方面要在浸出终了阶段,使一些有害杂质(例如Fe,As,Sb,Si等)从锌浸液中分离留在浸出渣中。
同时还力求获得沉降速度快,过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
湿法炼锌中,使用浸出的原料主要包括:硫化锌精矿经过焙烧所得到的焙烧料(焙砂及烟尘)、氧化锌精矿,硫化锌精矿以及冶炼厂在生产过程中,产出的粗氧化锌粉及氧化锌烟尘等。
在浸出中,虽然有用盐酸溶液浸出的报道,但主要是用硫酸溶液浸出。
由于浸出原料的性质差异浸出方法也有不同。
根据原料的组成及性质不同,因而有:(1)焙烧料常规浸出工艺;(2)焙烧料热酸浸出工艺;(3)硫化锌精矿氧压浸出工艺;(4)氧化矿酸浸工艺;(5)粗氧化锌及铅锌烟尘的酸浸工艺。
但在上述几种浸出工艺中,焙烧料的酸浸工艺目前居主要地位。
浸出过程的基础理论焙烧料的浸出热力学A 电位E-pH图和金属离子在水溶液中的稳定性各种金属离子在水溶液中的稳定性与溶液中金属离子的电位,pH值、离子活度、温度和压力等有关,湿法冶金广泛使用电位E-pH图来分析浸出过程的热力学条件,电位E-pH 图是将水溶液中基本反应的电位与pH值的变化关系表示在图上。
从图上不仅可以看出各种反应的平衡条件和各组分的稳定范围,还可判断条件变化时平衡移动的方向和限度。
下面简要说明在常温(25℃)下,浸出时固液相间多相反应的吉布斯自由能变化和平衡式,及电位E-pH图的绘制与应用。
浸出过程的有关化学反应可用下列通式表示。
aA+nH++ze ==== bB+cH20根据反应的特点,可将反应分为(a) (b)、(c)三类,第(a)类反应中仅有电子迁移,H+或OH-没有变化,即电位E与pH值无关的氧化还原反应,其反应的吉布斯自由能变化为这时吉布斯自由能的变化转变为对外所作最大有用功,因氢标为零,式中可用φ电动势E,即—△Gө= zFEө前一种反应(a)可以看成是后一种反应(b)的特例,即m=n,表明M(m-n)+不是离子而是金属状态,因而方程式最后一项为零。
年产十万吨锌锭的湿法炼锌工艺流程简介及小金属回收
年产十万吨锌锭的湿法炼锌工艺流程简介及小金属回收十万吨常规湿法炼锌工艺流程简介及小金属回收一、工艺流程锌精矿焙烧余热锅炉烟气焙砂烟尘球磨两段浸出收尘送制酸浓密机压滤液浸出液干燥回转窑挥发三段净化新液Cu 、Cd 渣Co 渣电解熔铸锌锭(出售)镉回收海绵镉铜渣酸洗沉钴钴精矿氧化锌烟尘多膛焙烧中性浸出浸出液浸出渣酸性浸出浸出液铅渣送铅厂氧化锌送氧化锌系统铟绵浸出萃取铟锭(出售)压团粗镉熔铸蒸馏精镉铸锭镉锭(出售)窑渣酸底流浮选银精矿磁选焦粉铁粉尾渣浮选Au 、Ag 、Cu 等电解熔铸蒸汽余热发电水解二、原料:一般锌矿石含锌量太低,不能直接还原处理,需要首先富集。
锌矿的富集或选矿通常在矿石像粗粒浸染状锌矿物或赋存在低密度脉石中锌-铅矿物容易处理。
它们首先需要破碎,通常在地下用颚式、旋回或圆锥破碎,然后用球磨或棒磨机麻到75~150μm (100 目~200目),再将破碎和筛分的矿石在重介质圆锥、跳汰机和摇床上处理。
在单锌矿石的情况下,通常用硫酸铜进行浮选,使疏水锌矿石颗粒粘附近到上升气泡。
浮选的锌精矿含锌50%~60%。
三、焙烧:焙烧系统由备料工段和焙烧工段两部分组成。
备料工段包括:锌精矿贮存、筛分、破碎(松散)等作业,为沸腾炉提供合格精矿。
焙烧工段包括:焙烧、烟气余热回收、焙砂冷却、焙砂磨细等工序。
锌精矿仓长120m,宽30m,采用半地下仓,内设3台5t抓斗桥式起重机、3台定量给料机。
精矿贮期30天。
锌精矿由汽车或火车运至仓内后,采用桥式抓斗起重机上矿,由定量给料机配料后,经胶带输送机送往转运站。
焙烧车间配置一台109m2鲁奇式沸腾焙烧炉。
焙烧温度控制在890℃左右。
焙烧炉沸腾层内设有冷却盘管,回收多余反应热,产生的蒸汽并入热力管网。
为了控制焙烧炉温度,炉内还设有自动喷水装置以便降低沸腾层温度。
主要技术经济指标年处理精矿量 198170t/a(干基)年工作日 330d沸腾焙烧炉床面积 109m2沸腾焙烧炉床能率5.5t/m2·d沸腾层高度 1m沸腾层线速度 0.56m/s锌可溶率 94.29%脱硫率 93.15%焙砂产量 84300t/a焙砂含锌 59.64%焙砂含硫 1.31%其中硫化物硫 0.38%烟尘产量: 88230t/a烟尘含锌 56.99%烟尘含硫 3.45%其中硫化物硫 1.23%焙烧温度890±20℃左右烧减率 87.06%鼓风量 48630m3/h焙烧炉出口烟气量 49300m3/h其中SO2浓度 9.551%锌焙烧回收率 99.5%四、浸出浸出工艺概述1备料焙砂用压缩空气输送到浸出厂房内的料仓,由料仓锥底排出经星型给料器、称量给料机、正反转螺旋给料机,将焙砂送入氧化槽和中性浸出槽内。
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湿法炼锌的浸出过程一、锌焙烧矿的浸出目的与浸出工艺流程(一)锌焙烧矿浸出的目的湿法炼锌浸出过程,是以稀硫酸溶液(主要是锌电解过程产生的废电解液)作溶剂,将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程。
其原料中除锌外,一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。
在浸出过程中,除锌进入溶液外,金属杂质也不同程度地溶解而随锌一起进入溶液。
这些杂质会对锌电积过程产生不良影响,因此在送电积以前必须把有害杂质尽可能除去。
在浸出过程中应尽量利用水解沉淀方法将部分杂质(如铁、砷、锑等)除去,以减轻溶液净化的负担。
浸出过程的目的是将原料中的锌尽可能完全溶解进入溶液中,并在浸出终了阶段采取措施,除去部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质,同时得到沉降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
浸出使用的锌原料主要有硫化锌精矿(如在氧压浸出时)或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。
其中焙烧矿是湿法炼锌浸出过程的主要原料,它是由ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。
焙烧矿的化学成分和物相组成对浸出过程所产生溶液的质量及金属回收率均有很大影响。
(二)焙烧矿浸出的工艺流程浸出过程在整个湿法炼锌的生产过程中起着重要的作用。
生产实践表明,湿法炼锌的各项技术经济指标,在很大程度上决定于浸出所选择的工艺流程和操作过程中所控制的技术条件。
因此,对浸出工艺流程的选择非常重要。
为了达到上述目的,大多数湿法炼锌厂都采用连续多段浸出流程,即第一段为中性浸出,第二段为酸性或热酸浸出。
通常将锌焙烧矿采用第一段中性浸出、第二段酸性浸出、酸浸渣用火法处理的工艺流程称为常规浸出流程,其典型工艺原则流程见图1。
图1湿法炼锌常规浸出流程常规浸出流程是将锌焙烧矿与废电解液混合经湿法球磨之后,加入中性浸出槽中,控制浸出过程终点溶液的PH值为5.0~5.2。
在此阶段,焙烧矿中的ZnO只有一部分溶解,甚至有的工厂中性浸出阶段锌的浸出率只有20%左右。
此时有大量过剩的锌焙砂存在,以保证浸出过程迅速达到终点。
这样,即使那些在酸性浸出过程中溶解了的杂质(主要是Fe、AS、Sb)也将发生中和沉淀反应,不至于进入溶液中。
因此中性浸出的目的,除了使部分锌溶解外,另一个重要目的是保证锌与其他杂质很好地分离。
由于在中性浸出过程中加入了大量过剩的焙砂矿,许多锌没有溶解而进入渣中,故中性浸出的浓缩底流还必须再进行酸性浸出。
酸性浸出的目的是尽量保证焙砂中的锌更完全地溶解,同时也要避免大量杂质溶解。
所以终点酸度一般控制在1~5g/L。
虽然经过了上述两次浸出过程,所得的浸出渣含锌仍有20%左右。
这是由于锌焙砂中有部分锌以铁酸锌(ZnFe2O4)的形态存在,且即使焙砂中残硫小于或等于1%,也还有少量的锌以ZnS形态存在。
这些形态的锌在上述两次浸出条件下是不溶解的,与其他不溶解的杂质一道进入渣中。
这种含锌高的浸出渣不能废弃,一般用火法冶金将锌还原挥发出来与其他组分分离,然后将收集到的粗ZnO粉进一步用湿法处理。
由于常规浸出流程复杂,且生产率低,回收率低,生产成本高,随着20世纪60年代后期各种除铁方法的研制成功,锌焙烧矿热酸浸出法在20世纪70年代后得到广泛应用。
现代广泛采用的热酸浸出流程见图2。
图2现代广泛采用的热酸浸出流程热酸浸出工艺流程是在常规浸出的基础上,用高温(>90℃)高酸(浸出终点残酸一般大于30g/L)浸出代替了其中的酸性浸出,以湿法沉铁过程代替浸出渣的火法烟化处理。
热酸湿法炼锌的浸出过程35浸出的高温高酸条件,可将常规浸出流程中未被溶解进入浸出渣中的铁酸锌和ZnS等溶解,从而提高了锌的浸出率,浸出渣量也大大减少,使焙烧矿中的铅和贵金属在渣中的富集程度得到了提高,有利于这些金属下一步的回收。
二、影响浸出反应速度的因素锌焙烧矿用稀硫酸溶液浸出,是一个多相反应(液-固)过程。
一般认为物质的扩散速度是液-固多相反应速度的决定因素;而扩散速度又与扩散系数、扩散层厚度等一系列因素有关。
(一)浸出温度对浸出速度的影响浸出温度对浸出速度的影响是多方面的。
因为扩散系数与浸出温度成正比,提高浸出温度就能增大扩散系数,从而加快浸出速度;随着浸出温度的升高,固体颗粒中可溶物质在溶液中的溶解度增大,也可使浸出速度加快;此外提高浸出温度可以降低浸出液的粘度,利于物质的扩散而提高浸出速度。
一些试验说明,锌焙烧矿浸出温度由40℃升高到80℃,溶解的锌量可增多7.5%。
常规湿法炼锌的浸出温度为60~80℃。
(二)矿浆的搅拌强度对浸出速度的影响扩散速度与扩散层的厚度成反比,即扩散层厚度减薄,就能加快浸出速度。
扩散层的厚度与矿浆的搅拌强度成反比,即提高矿浆搅拌强度,可以使扩散层的厚度减薄,从而加快浸出速度。
应当指出,虽然加大矿浆的搅拌强度,能使扩散层减薄,但不能用无限加大矿浆搅拌强度来完全消除扩散层。
这是因为,当增大搅拌强度而使整个流体达到极大的湍流时固体表面层的液体相对运动仍处于层流状态;扩散层饱和溶液与固体颗粒之间存在着一定的附着力,强烈搅拌,也不能完全消除这种附着力,因而也就不能完全消除扩散层。
所以过分地加大搅拌强度,只能无谓地增加能耗。
(三)酸浓度对浸出速度的影响浸出液中硫酸的浓度愈大,浸出速度愈大,金属回收率愈高。
但在常规浸出流程中硫酸浓度不能过高,因为这会引起铁等杂质大量进入浸出液,进而会给矿浆的澄清与过滤带来困难,降低ZnSO4溶液质量,影响湿法炼锌的技术经济指标;此外,还会腐蚀设备,引起结晶析出,堵塞管道。
(四)焙烧矿本身性质对浸出速度的影响焙烧矿中的锌含量愈高,可溶锌量愈高,浸出速度愈大,浸出率愈高。
焙烧矿中SiO2的可溶率愈高,则浸出速度愈低。
焙烧矿粒的表面积愈大(包括粒度小、孔隙度大、表面粗糙等),浸出速度愈快。
但是粒度也不能过细,因为这会导致浸出后液固分离困难,且也不利于浸出。
一般粒度以0.15~0.2mm为宜。
为了使焙烧矿与浸出液(电解废液和酸性浸出液)良好接触,先要进行浆化,然后进行球磨与分级。
实际上,浸出过程在此开始,且大部分的锌在这一阶段就已溶解。
(五)矿浆的粘度对浸出速度的影响扩散系数与矿浆的粘度成反比。
这主要是因为粘度的增加会妨碍反应物和生成物分子或离子的扩散。
影响矿浆粘度的因素除温度、焙砂的化学组成和粒度外,还有浸出时矿浆的液固比。
矿浆液固比愈大,其粘度就愈小。
综上所述,影响浸出速度的因素很多,而且它们之间,又互相联系、互相制约,不能只强调某一因素而忽视另一因素。
要获得适当的浸出速度,必须从生产实际出发,全面分析各种影响因素,并经过反复试验,从技术上和经济上进行比较,然后选择最佳的控制条件。
(六)常规法浸出的一般操作及技术条件的控制1、常规法浸出流程湿法炼锌常规浸出工艺指的是采用一段中性浸出、一段酸性浸出,浸出渣经过一个火法冶金过程使锌还原挥发出来,变成氧化锌再进行湿法处理,其原则工艺流程见图1。
湿法冲矿工艺流程的特点是:在焙烧炉的排料口下面设置一溜槽,从炉内排出的热料直接落入溜槽内,并被连续流经溜槽的稀硫酸溶液(含30~50g/LH2SO4,俗称氧化液),带到矿浆分级器,分级溢流进中性浸出,分级底液经球磨后进酸性浸出。
其优点主要有:①省去了热焙砂的冷却设备;②可以利用热焙砂的显热加热浸出溶液,减轻浸出槽的加热负荷。
株洲冶炼厂新建的湿法炼锌系统未采用冲矿工艺,焙砂经冷却、球磨后送浸出系统,多余焙砂送焙砂储仓储存。
其优点是:①焙砂经干式球磨后,粒度较细,能取得较好的浸出效果,浸出渣含锌比冲矿浸出工艺低1.0%~1.5%;②由于设置了焙砂储仓,浸出部分不会因焙烧系统发生故障停产而受到影响。
2、浸出过程的技术条件控制为确保浸出矿浆的质量和提高锌的浸出率,一般来说,浸出过程技术条件控制主要有三个方面:中性浸出终点控制、浸出过程平衡控制和浸出技术条件控制。
中性浸出控制终点PH为4.8~5.4,使三价铁呈Fe(OH)3水解沉淀,并与砷、锑、锗等杂质一起凝聚沉降,从而达到矿浆沉降速度快、溶液净化程度高的目的。
过去浸出终点PH值控制是通过操作人员用试纸或PH计测定,然后调整浸出过程的加酸量来达到控制终点PH值的目的。
随着自动化水平的提高,浸出过程终点PH的控制可以通过PH自动控制系统来实现。
浸出过程的各个浸出槽出口的PH值设定后,自动控制系统可根据设定的PH值信号自动调整酸的加入量,使浸出终点达到设定的PH值。
湿法炼锌的溶液是闭路循环,故保持系统中溶液的体积、投入的金属量及矿浆澄清浓缩后的浓泥体积一定,即通常说的保持液体体积平衡、金属含量平衡和渣平衡是浸出过程的基本内容。
湿法炼锌溶液的总体积,一方面因水分蒸发、渣带走水以及跑、冒、滴、漏损失等原因会随过程进行不断减少,另一方面又由于贫镉液、洗渣、洗滤布、洗设备等收集的低酸、低锌废水,给系统带进许多新水,二者必须保持平衡,即保持系统中溶液体积不变,否则有可能因带入的水过多,系统的溶液量增加,致使溶液无法周转,打乱生产过程,导致生产技术条件失控。
如果带入的水不足,则系统溶液体积减少,同样会使正常溶液周转受到影响,影响正常生产技术条件控制。
同时溶液体积减少相当于系统溶液浓缩,将导致溶液含锌量升高,如果偏离允许范围,将直接影响浸出以及后续净化及电解工序。
实践中,夏天气温高,溶液体积容易减小;冬天蒸发量少,且蒸汽直接加热的冷凝水增加等原因,溶液的体积容易膨胀。
故为了保持溶液体积平衡,必须严格控制各种洗水量,因时、因地保持水量平衡。
浸出过程的金属量平衡是指浸出过程投入的焙砂经浸出后进入溶液的金属量与锌电解过程析出的金属量保持平衡。
如投入的金属量与析出的锌量不平衡,将导致电解产出的废液量不平衡,影响正常生产。
渣平衡是指焙砂经两段浸出后所产出的渣量,与从系统通过过滤设备排出的渣量的平衡。
如果浸出产出的渣不能及时从系统中排走,浓缩槽中浓泥体积增大,不仅影响上清液的质量,也直接影响到下一工序生产的进行,无法保持浸出过程连续稳定进行。
浓泥体积的变化往往是造成上述恶性循环的起因,如酸性浓泥体积大,澄清困难,使酸性上清液含固体量升高,当返回一次中性浸出时,又增加了一次浸出矿浆的固体量,从而减少了一次浸出矿浆的液固比,使一次浸出矿浆澄清困难,结果是中性上清液中悬浮物大量增加,净液工序的压滤负担加重,甚至无法完成净液作业。
浸出过程的好坏与选用的技术条件密切相关。
实践表明,只有正确选用操作技术条件,严格操作,精心控制,方能取得好的浸出效果。
常规法浸出一般控制的浸出工艺条件如下:①中性浸出的技术条件浸出温度60~75℃浸出液固比(浸出液量与料量的质量比)10~151浸出始酸浓度30~40g/L浸出终点PH值4.8~5.4浸出时间1.5~2.5h②酸性浸出的技术条件浸出温度70~80℃浸出液固比(浸出液量与料量的质量比)7~91浸出始酸浓度25~45g/L浸出终点PH值2.5~3.5浸出时间2~3h由于原料和酸同时加入,故按浸出矿浆最后从浸出槽出口终酸的PH值控制始酸。