黄钾铁矾法炼锌的沉矾过程研究
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进 行 了 初 步 分析 。研 究 结 果 表 明 ９ ．％ 的 锌 进 入 沉 矾 液 ，４ ８ ％ 的 铟 、７ ８ ％ 的 铁 及 绝 大 部 分 ２３ ９ ．７ ９ ．０ 砷 、 进入沉矾渣 。 锑 关键词 ： 钾铁矾 法； 黄 沉矾 ； 铁 ； 出； 除 浸 铟 中 图 分 类 号 ： Ｆ １ Ｔ ８３ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３ ５ ０ ２ １ ）４～０ ２ ０ １０ —５ ４ （０ ０ ０ ０ ７— ３
０ ４ Ｏ
３ 结果与讨论
实验研 究 了 黄 钾 铁 矾 法 除 铁 过 程 中 浸 出液 中 铁 、 、 、 等离 子在沉 矾过 程 中 的含 量变 化 ， 图 铟 砷 锑 如
１ ～图 ４所示 。从 图 中可 以看 出 ， 液 中铁 、 离子 溶 铟
浓度 以大体 相 同的趋势 降低 ， 而砷 、 离 子浓 度 在经 锑 历 了一 个缓 慢下 降 过 程后 （ １ ）开始 急 剧下 约 ～２ｈ ， 降 。由此可 见铁 、 铟离子 与砷 、 离 子 的沉 降机 理存 锑
中提取锌 并 回收 铟 。其 主 要 生产 工 艺 包 括 ： 中性 浸
出 一低 酸 浸 出 一高酸 浸 出和 铁矾 法 沉 铁 ， 中性 浸 从
出液里 电解 提取 锌 ， 绝大部 分 铟 富集 于铁 钒 渣 中 ， 少
量 的铟残 留于 高渣 ， 矾渣 和 高浸 渣混 合 后 ， 高温 将 经 焙烧 、 出 、 浸 萃取 、 电解 和铸锭 后 即可得 到 电铟［ ］ ’ 。 黄钾铁 矾法炼 锌 的 目的是产 出富 铟 的铁 矾 和可 供 中浸使用 的上 清液 ， 关键 工 艺 在沉 矾 过程 ， 其 由高
摘
要： 黄钾铁矾法可 以有效处理铁 、 、 砷 锑等 杂质 含量高 的锌精 矿 ， 并能 有效 回收其 中的有 价金
属 。沉矾工序是 黄钾铁矾 法处理 的关键步骤 ， 可产出富铟的铁矾渣和供 中性 浸出用的上清液 ， 其主
要任务包括除铁 、 沉铟 、 除系统中多余 的硫 酸根 以及脱 除部分金属杂质离子 。文章对黄钾 铁矾法 排 工艺处理高铁高铟锌 精矿 的沉矾过程进行 了研究 ， 出了杂 质离子浓 度变化 规律并对 其过程 机理 得
１ 实验 原 料
实 验主要 原料 ： 砂 。 焙
高铁 锌精 矿沸 腾焙 烧后 得到 的焙砂 成 分 列 于表 １低 浸 上清液 成分 列于 表 ２ ， 。
表 １ 焙砂 成分 ％
广 西大厂 锌精 矿 中铟 、 含 量很 高 ， 厂采 用 处 铁 该 理高铁 锌精 矿 的传统 工 艺—— 黄 钾铁 矾 法从 锌 精 矿
作者简介 ： 黎红兵（ ９４wenku.baidu.com） 男， １７ ， 工程师 ， 主要从事湿法 冶金工艺研究 工作 。
［ ｅ ＝０ １ ）升 温 至 ９ Ｆ３ ］ ．５ ， ５±５℃ ， 加 焙 砂控 制 溶 添 液Ｄ Ｈ值 为 １５～２ ０ 为 将 低 浸 液 中 Ｆ２ 化 为 ． ．， ｅ 转
２ ８
闪锌 矿和 高铁 闪锌矿 ， 而且 常 常伴 生有 铟 ， 比如我 国
广西 大厂矿 就是 高铁 高铟锌 矿 ｌ 。铟是 一 种极 其 重 ＿ ２ Ｊ 要 的金 属 ， 部分金 属 铟是从 铅 、 、 、 等 矿石 冶 大 锌 铜 锡 炼过程 中回收 的副 产 品。从挥 发 性 强 的锌 和镉 中分 离铟 时 ， 铟则 富集 于滤渣 和炉 渣 内ｌ Ｊ ３ 。
浸、 低浸所 浸 出的含 ｚ 、ｎ Ｆ 、 ｓ Ｓ ｎ Ｉ 、 ｅ Ａ 、 ｂ等 离子 的浸 出 液， 最后 均 多段 逆流 汇集 于沉 矾过 程 中 ， 矾工 序 主 沉
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９ ． ６ ｌ ． ４ ０．２ ０．４ ２． ２ ０． ４ ０． ０ ０ １ ０ １ １ ． ３ ８０ ９ ２ ２ １ ０ ３ ７ ．２ ．２ ７５
湖 南有 色金属
第２ ６卷
Ｔ ． ＼未ｕ ］口 ｌ
０ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ
８ ６ ４ ２
Ｆ ， ｅ 向浸 出液 中加 入 ５ ｇ 锰矿 ， 矾过 程 至溶 液 软 沉
１ ０ ＼未 ．
中总 Ｆ 浓度小 于或 等于 １ｇ Ｌ时 结束 。 ｅ ／
∞
验 取低 浸上 清液 １ ２ Ｌ 加 Ｎ ｚ Ｏ 约 １ （ Ｎ ］ ． ， ａＳ ４ １ｇ ［ ａ ／
ｓｌ 、 ｏ一脱除部分金属杂质离子等， 沉矾的效果直接影
响到 后续 工 序 的进行 ， 此沉 矾 工 序 是 黄钾 铁 矾 法 因 处理 高铁高 铟 锌 精 矿 过 程 中极 为 重 要 的一 个 步 骤 。
第２ ６卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
ＨＵＮＡＮ ＮＯＮＦ ＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬ Ｅ Ｓ
湖 南有 色金属
２ ７
黄钾铁 矾法炼锌 的沉矾过程研 究
黎红兵 周 志辉２陈志飞 ， ， ， 宁顺 民 ， 袁铁锤２
（． １ 长沙矿冶研究院 ， 南 长沙 湖 ４０１ ；． １０ ２ ２ 中南大学粉末 冶金 国家重 点试验 室， 湖南 长沙 ４０８ ） １０ ３
辅料 ： 软锰 矿 （ Ｏ ＞６ ％ ）硫 酸 钠 （ 学纯 ） Ｍｎ ２ ５ ， 化 ， 浓硫 酸 （ 业 纯 ， ２ Ｏ ＞９ ％） 工 ＨＳ ４ ８ 。
要 有 以 下 作 用 ： 铁 、 铟 、 除 系 统 中 多 余 的 除 沉 排
２ 实 验
沉矾 实验 在 带盖 的 ２Ｌ烧 杯 中进 行 ， 备 有 控 配 温 和 机械 搅拌 装 置 ，Ｈ计 测 量溶 液 ｐ ｐ Ｈ值 。每次 实
目前 世 界 上 主要 炼 锌 方 法 是 湿 法 炼 锌 ，０ 以 ８％ 上 的原 生锌 锭 是 通 过 湿 法 炼 锌 方法 生 产 出来 的¨ 。 １ ｊ 锌 主要 以硫化 物 形 态存 在 于 自然 界 ， 主 要矿 物 是 其
本 文通 过 对 沉 矾过 程 的研 究 ， 定 了沉 矾 过 程 工 艺 确 参 数并 对其 机理 进行初 步探 讨 。
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３ 结果与讨论
实验研 究 了 黄 钾 铁 矾 法 除 铁 过 程 中 浸 出液 中 铁 、 、 、 等离 子在沉 矾过 程 中 的含 量变 化 ， 图 铟 砷 锑 如
１ ～图 ４所示 。从 图 中可 以看 出 ， 液 中铁 、 离子 溶 铟
浓度 以大体 相 同的趋势 降低 ， 而砷 、 离 子浓 度 在经 锑 历 了一 个缓 慢下 降 过 程后 （ １ ）开始 急 剧下 约 ～２ｈ ， 降 。由此可 见铁 、 铟离子 与砷 、 离 子 的沉 降机 理存 锑
中提取锌 并 回收 铟 。其 主 要 生产 工 艺 包 括 ： 中性 浸
出 一低 酸 浸 出 一高酸 浸 出和 铁矾 法 沉 铁 ， 中性 浸 从
出液里 电解 提取 锌 ， 绝大部 分 铟 富集 于铁 钒 渣 中 ， 少
量 的铟残 留于 高渣 ， 矾渣 和 高浸 渣混 合 后 ， 高温 将 经 焙烧 、 出 、 浸 萃取 、 电解 和铸锭 后 即可得 到 电铟［ ］ ’ 。 黄钾铁 矾法炼 锌 的 目的是产 出富 铟 的铁 矾 和可 供 中浸使用 的上 清液 ， 关键 工 艺 在沉 矾 过程 ， 其 由高
摘
要： 黄钾铁矾法可 以有效处理铁 、 、 砷 锑等 杂质 含量高 的锌精 矿 ， 并能 有效 回收其 中的有 价金
属 。沉矾工序是 黄钾铁矾 法处理 的关键步骤 ， 可产出富铟的铁矾渣和供 中性 浸出用的上清液 ， 其主
要任务包括除铁 、 沉铟 、 除系统中多余 的硫 酸根 以及脱 除部分金属杂质离子 。文章对黄钾 铁矾法 排 工艺处理高铁高铟锌 精矿 的沉矾过程进行 了研究 ， 出了杂 质离子浓 度变化 规律并对 其过程 机理 得
１ 实验 原 料
实 验主要 原料 ： 砂 。 焙
高铁 锌精 矿沸 腾焙 烧后 得到 的焙砂 成 分 列 于表 １低 浸 上清液 成分 列于 表 ２ ， 。
表 １ 焙砂 成分 ％
广 西大厂 锌精 矿 中铟 、 含 量很 高 ， 厂采 用 处 铁 该 理高铁 锌精 矿 的传统 工 艺—— 黄 钾铁 矾 法从 锌 精 矿
作者简介 ： 黎红兵（ ９４wenku.baidu.com） 男， １７ ， 工程师 ， 主要从事湿法 冶金工艺研究 工作 。
［ ｅ ＝０ １ ）升 温 至 ９ Ｆ３ ］ ．５ ， ５±５℃ ， 加 焙 砂控 制 溶 添 液Ｄ Ｈ值 为 １５～２ ０ 为 将 低 浸 液 中 Ｆ２ 化 为 ． ．， ｅ 转
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闪锌 矿和 高铁 闪锌矿 ， 而且 常 常伴 生有 铟 ， 比如我 国
广西 大厂矿 就是 高铁 高铟锌 矿 ｌ 。铟是 一 种极 其 重 ＿ ２ Ｊ 要 的金 属 ， 部分金 属 铟是从 铅 、 、 、 等 矿石 冶 大 锌 铜 锡 炼过程 中回收 的副 产 品。从挥 发 性 强 的锌 和镉 中分 离铟 时 ， 铟则 富集 于滤渣 和炉 渣 内ｌ Ｊ ３ 。
浸、 低浸所 浸 出的含 ｚ 、ｎ Ｆ 、 ｓ Ｓ ｎ Ｉ 、 ｅ Ａ 、 ｂ等 离子 的浸 出 液， 最后 均 多段 逆流 汇集 于沉 矾过 程 中 ， 矾工 序 主 沉
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第２ ６卷
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Ｆ ， ｅ 向浸 出液 中加 入 ５ ｇ 锰矿 ， 矾过 程 至溶 液 软 沉
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中总 Ｆ 浓度小 于或 等于 １ｇ Ｌ时 结束 。 ｅ ／
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验 取低 浸上 清液 １ ２ Ｌ 加 Ｎ ｚ Ｏ 约 １ （ Ｎ ］ ． ， ａＳ ４ １ｇ ［ ａ ／
ｓｌ 、 ｏ一脱除部分金属杂质离子等， 沉矾的效果直接影
响到 后续 工 序 的进行 ， 此沉 矾 工 序 是 黄钾 铁 矾 法 因 处理 高铁高 铟 锌 精 矿 过 程 中极 为 重 要 的一 个 步 骤 。
第２ ６卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
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湖 南有 色金属
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黄钾铁 矾法炼锌 的沉矾过程研 究
黎红兵 周 志辉２陈志飞 ， ， ， 宁顺 民 ， 袁铁锤２
（． １ 长沙矿冶研究院 ， 南 长沙 湖 ４０１ ；． １０ ２ ２ 中南大学粉末 冶金 国家重 点试验 室， 湖南 长沙 ４０８ ） １０ ３
辅料 ： 软锰 矿 （ Ｏ ＞６ ％ ）硫 酸 钠 （ 学纯 ） Ｍｎ ２ ５ ， 化 ， 浓硫 酸 （ 业 纯 ， ２ Ｏ ＞９ ％） 工 ＨＳ ４ ８ 。
要 有 以 下 作 用 ： 铁 、 铟 、 除 系 统 中 多 余 的 除 沉 排
２ 实 验
沉矾 实验 在 带盖 的 ２Ｌ烧 杯 中进 行 ， 备 有 控 配 温 和 机械 搅拌 装 置 ，Ｈ计 测 量溶 液 ｐ ｐ Ｈ值 。每次 实
目前 世 界 上 主要 炼 锌 方 法 是 湿 法 炼 锌 ，０ 以 ８％ 上 的原 生锌 锭 是 通 过 湿 法 炼 锌 方法 生 产 出来 的¨ 。 １ ｊ 锌 主要 以硫化 物 形 态存 在 于 自然 界 ， 主 要矿 物 是 其
本 文通 过 对 沉 矾过 程 的研 究 ， 定 了沉 矾 过 程 工 艺 确 参 数并 对其 机理 进行初 步探 讨 。