黄钾铁矾法炼锌矿渣中锌的提取条件试验

提高 ， 当温 度超 过 １ ０ 但 ６ ￣ ， 的浸 出率提 高不 明显 ， 合 能耗 成本 考 虑 ， 为 １ ０ ２ 理想 的浸 出温 Ｃ后 锌 综 认 ６￣ 是 （
度。
２． 硫 酸 酸 度 对 浸 出 率 的 影 响 ４
在 液 固比（ 质量 比 ， 同 ） ４ １ 反 应时 间为 ６ ，６ 下 为 ：， ｈ １ ０℃ 的温 度下 进行 试 验 ， 考察 硫 酸 浓度 （ 积浓 体
表 １ 浸 渣 中 锌状 态及 其含 量
由于该 浸 渣成分 比较 复杂 ， 目前传 统 的提取 和分离 锌 的技术 。 ’不能达 到预期 目标 ， 如何 经济 地分 离
其 中 的锌 是 本 课 题 的 关 键 。
１ 材 料 与 方 法
１ １ 浸 出原 ． 试验 采用 硫酸浸 出 ， 出过 程是一 种 固相 （ 料 ） 浸 锌 与液相 （ 溶剂 ） 所形 成 的多相反 应过 程 ， 固体颗 粒 呈
Ｚ ０。 ｅＯ３｝ Ｈ２ Ｏ４ ｎ Ｏ４ ｅ （ Ｏ４ ３ Ｈ２ ｎ Ｆ２ ４ Ｓ ＝Ｚ Ｓ ＋Ｆ ２ Ｓ ） ＋４ Ｏ
收 稿 日期 ：０１ １ １ ２ ０ ２ ２
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基 金 项 目 ： ｐ 科 技 础 条 件 平 台项 目— — 新 材料 及 有 色 金 属 检 测 服 务 平 台建 设 （ 号 ：８ ５ １ 广 编 ０ —０ —０ Ｄ）
（ ． 林矿 产地 质研 究院 ， 西 桂 林 ５ １０ １桂 广 ４ ０ ４；
２ 广 西壮 族 自治 区 分 析 测 试 研 究 中 心 ， 西 南 宁 ５ ０ ２ ） ． 广 ３ ０ ２
摘 要 ： 统 湿 法 分 析 过 程 中采 用 两 段 或 多 段 浸 出 的 流 程 ， 在 浸 出 率 低 的 问 题 。该 文研 究 对 国 内 某 厂 黄 钾 传 存
・ １・ ５
曼
１ ２ 浸 出试 验 分 析 方 法 ．
浸 出试 验 是 以硫酸 作 为浸 出剂 ， 选择 一定 的液 固 比和浸 出温度 ， 过一 段 时间 后 即可得 到浸 出混 合 经
物， 所得 的 固液混 合 物经 过定 容 ， 滤 后 ， 确 取 出 一定 量 的 澄清 溶 液 于 塑 料 坩 埚 中 ， 于 电热 板 上 蒸 过 准 置 干 ， 至不再 冒 白烟 为止 。取 下冷 却 ， 直 往其 中加入 ２ｍＬ的浓盐 酸 ， 稍 微加 热 使其 完 全 溶 解 ， 后转 移 并 然 到 ５ ０ｍＬ的容 量瓶 中 ， 定容 。所 得 的溶 液 与 标 准 系列 同时 进行 原子 吸收 光 谱 分 析 ， 定 其 中锌 的 含 测 量， 计算 锌 的浸 出率 。
硫 酸最 为合 理 。
２． 小 结 ５
在上 述 条件试 验 结果 的基 础上 ， 佳 提取 条件 应 为 ： 硫 酸 为 提取 剂 ， 固 比 ４ １ 温 度 １０℃ ， 最 浓 液 ：， ６ 时
间 ６ 。选 用 此条 件 进 行 了多 组 试验 ， 果 如 下表 ３所 示 。可 以看 出 ， ｈ 结 综合 条 件 试验 与 条 件试 验 结果 基
・
５ ・ ２
广 西 师 范 学 院 学 报 ： 然 科 学 版 自
第 ２ ８卷
比 ， 出率基本 稳定 ， 浸 并且 在 ６ １的液 固比后锌 的浸 出率 到有下 降 的趋 势 。说 明在 液 固 比 ４ １的条 件下 ： ：
已经达 到 了理论 浸 出率 。虽然 液 固比从 ４ １ ６ １ 的浸 出率稍 有增加 ， 是增 大液 固 比， 出液 中游 ： 到 ：锌 但 浸 离 总量 大 ， 仅增加 硫酸 的消耗 总量 ， 不 还使 浸 出液 中残 酸升 高 ， 利于后 续 工艺 的处理 ， 不 因此 确定 ４ １ ： 为
状 的 锌 料 与 硫 酸 直接 接 触 时 ， 生 的 主 要 化 学 反 应 是 ： 发
Ｚｎ Ｊ＋ Ｈ ， Ｏ ＝ ＺｎＳ （ Ｓ Ｏ４＋ Ｈ２ Ｏ
Ｚｎ 。 ｉ Ｏ Ｓ Ｏ２＋ Ｈ２ Ｏ Ｓ ４＝ Ｚｎ ＳＯ４＋ Ｈ２ Ｏ３ Ｓｉ Ｚｎ ＋ Ｈ ２ Ｏ４＝ ＺｎＳ Ｓ ｓ Ｏ４＋ Ｈ２ Ｓ
铁 矾 法 炼 锌 所 产 生 的 矿 渣 进 行 了浸 出试 验 ， 用 浓 硫 酸浸 出其 中 的 锌 ， 出条 件 为 ： 固 比 ４ １ 浸 出 温 度 １０℃ ， 采 浸 液 ：， ６ 时 间 ６ 。最 后 锌 的浸 出率 达 ９ ％ 以上 ， 到 预期 要 求 ， 作 更 简单 ， 现 实 很 有 指 导 意 义 和 参 考 价 值 。 ｈ ８ 达 操 对
２１ ０ ０年 ３ Ｊ ｑ
广西师范学院学报 ： 自然 科 学 版
Ｊｏ ｒ ｌｏ ｕ ｎ ｉＴｅ ｃ ｅ ｓＥｄｕ ａｔｏ ｉ ｅ ｓｔ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅＥｄ ｔｏ ｕ ｎａ ｆＧ ａ ｇｘ ａ ｈ ｒ ｃ ｉｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ： ｔ ｒ ｌＳｃｅ ｃ ｉｉｎ
作 者 简 介 ：Ｉ （ ９ ５ 干 柳 １ ６ ｌ 【 ） 女 ， 西 柳 州 人 ， 程 师 ， 事 地 质 矿 产 分 析 与 测 试 工 作 （ ｈ ｎ ｌ １ ０ ＠ １ ３ ｃｒ ） ， 广 工 从 ｃ ｅ ｇｉ ２ ９ ６ ． ｎ ｕ ｏ
第 １ 期
程柳 ， ： 等 黄钾 铁矾 法 炼 锌 矿 渣 中锌 的提 取 条 件 试 验
８ ５
彗７ ５
６５
５ ５ ５ ７ ９ １ １ １ ３ １ ５ １ ７
液 固 比
图 ５ ５％ ０ 、 ８ ％ ９％ ０ 、６ ％ ０ 、 ０ 的硫 酸 浓度 下不 同液 固 比 的浸 出 率
通 过 以上 图 ５几组试 验结 果可 以看 出 ， 随着硫 酸浓 度 以及 液 固 比的增 大 ， 的浸 出率 也 增 大 ， 择 锌 选 其 中合 适 的条 件 （ 酸浓 度 ９ ％ ，６ １ 时 间 ６ ， 硫 ０ １ ：， ｈ 温度 １ ０２） ６ １ 进行 试验 ， 结果 锌 的浸 出率 效果 不 佳 ， 出 浸
率 最高 的也 只是 ９ ．４ ， 不 到要求 的浸 出率 。含水较 多 的硫 酸 由于其 氧 化性 没有 浓 硫酸 的 强 ， ２６ ％ 达 即使
第 １ 期
程 柳 ， ： 钾 铁 矾 法炼 锌 矿 渣 中锌 的提 取 条 件 试 验 等 黄
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不 断地 增大 矿浆 液 固 比也不 能有 效地 提 高锌 的浸 出率 ， 而且 使 用 的硫 酸 量 很 大 ， 过 比较 ， 为使 用 浓 通 认
从 图 １ 示 的结 果可 以看 出 ， 所 随着浸 出时 间的增 加 ， 浸 出率 提高 。当浸 出时 间大 于 ６ 锌 ｈ后 ， 的浸 锌 出率增 加不 大 ， 同时也使 能耗 增 加 ， 本 投入 更 高 ， 提高 实 际生产 效率 及 降低 能耗 的角 度 出发 ， 为合 成 从 认
适 的浸 出时 间为 ６ 。 ｈ
度 ， 同） 下 对锌 的浸 出率 的影 响。试 验结果 如 图 ４所示 。
保 持其它 试验条 件相 同的情况 ， 当配 制 ５ ％ 、０ 、０ ９ ％的硫 酸 ， ０ ６ ％ ８ ％、 ０ 研究 相 应硫 酸 浓度 下 不 同液 固 比 时锌 的浸 出率 ， 结果 如 图 ５所 示 。
９ ５
得 的数 据对 下一 步 的工业 化 试验 研究 具有 指导 意 义和参 考 价值 。 （ ）所 得浸 出液 经过 净化 除铁 和 萃取 ， 得 到硫 酸 锌溶 液 ， 过 电积 即可得 到锌 锭 ， 者 可 以直 ２ 便 经 或 接用 于制 备硫 酸锌 结 晶体 包装 出售 。此外 ， 出液 中有 游 离 的硫 酸 经 过 高 温分 解 与 回收 ， 浸 制成 硫 酸 ， 循 环使 用 ， 减少 成本 ， 利环保 。 有
析三 部分 ） 锌 主要 以铁酸锌 存在 ， ， 其它 相态含 量 较少 ， 总量 有 ２ ３ ％， 有 很高 的 回收 价值 。其 中 Ｚ Ｓ ．８ 具 ｎ 相 的含量 比较低 ， 那是 铅锌精 矿 焙烧不 完全 产生 的 ； 硫酸 锌相 有 ０ ７ ％， 由于硫 酸 酸浸 工艺 未 完全 洗 ．４ 是 净带 来 的。其 化学物 相分 析结 果见表 １ 。
】０ Ｏ
硫酸浓度 ％ 图 ３ 温 度 对 浸 出 率 的影 响 图
图 ４ 硫酸浓度对浸出率的影响
由图 ３可 以看 出 ， 加矿 浆 的温度 ， 增 不仅 可 以加 速化 学 反应 ， 可 以使 锌 料 中可溶 物 质在 溶 液 中 的 还
溶解度 增大 ， 使锌 尽可 能的溶 解到溶 液 中 ， 由图 ２—７的试验 结果 可 以看 出 ， 高 温度 ， 的浸 出率 得 到 提 锌
影 响 。 试 验 结 果 如 图 １所 示 。
ｌ ＯＯ
９８
９６
乏
９ ４
９ ０
８８ ８ ６
譬９ ２
８ ４ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８
口 曲
液 蚓 比
图 １ 时 间对 浸 出率 的 影 响
图 ２ 液 固 比对 浸 出 率 的影 响
１ ３ 试 验 试 剂 及 仪 器 ．
试验 试剂 及 仪器 见表 ２ 。
表 ２ 主 要试 验试 剂 与 设 备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ 试 验 结 果 与 讨 论
２ １ 浸 出 时 间对 浸 出率 的 影 响 ．
采 用液 固 比 ４ １ 质量 比 ， 同） 用 浓硫 酸作 浸 取剂 ， ：（ 下 ， 温度 保 持 在 ｌ Ｏ ， 察 浸 出 时 间对 浸 出 率 的 Ｏ℃ 考
２ ２ 矿 浆 液 固 比 对 浸 出率 的 影 响 ．
用浓 硫酸作 浸 取剂 ， 温度 保 持在 １ ０ ， 出时 间 ６ ， 察 不 同液 固 比时 锌 的浸 出率 。试 验 结 果 如 ６℃ 浸 ｈ考
图 ２所 示 。
从 图 ２的结果 可 以看 出 ， 随着液 固 比的增 加 ， 的浸 出率有 一 定 的增 加 ， 液 固 比 ４ １后 增 加 液 固 锌 在 ：
最 佳液 固 比。
２ ３ 温度 对 浸 出率 的 影 响 ．
液 固 比 ４ １ 用浓硫 酸作 浸取 剂 ， 出时 间 ６ ， 察不 同浸 出温 度锌 的浸 出率 。试 验结 果 如 图 ３所 ：， 浸 ｈ考
示。
ｌ （ 】
３ ４ ５ ∞ ７ Ｈ 田 ０ 】 ｏ ０ 】
Ｍａ ２ ｒ． ０１１
Ｖｏ１２８ ． ＮＯ． １
第 ２ ８卷 第 １ 期
文 章 编 号 ： ０ ２—８ ４ ２ １ ） １ ０ ０—０ １０ ７ ３（ ０ 【 —０ ５ １） ４
黄 钾 铁 矾 法 炼 锌 矿 渣 中锌 的 提 取 条 件 试 验
程 柳 谢 涛 卢安 军 龙 智 翔 ， ， ，
究 从 这 些 锌 浸 渣 中提 取 锌 具 指 导 性 意 义 。
本研 究采 用 国内某 厂利用 黄钾铁矾 法炼 锌所 产生 的浸 渣 作为试 验 物 料 ， 对其 进行 全 面 的化 学 分 并
析 （ 括 常 量 与 微 量 两 部 分 ） 物 相 分 析 （ 括 浸 渣 的 ＸＲ 分 析 、 学 物 相 分 析 和 浸 渣 灼 烧 后 的 Ｘ Ｄ 分 包 和 包 Ｄ 化 Ｒ
关 键 词 ： 法 冶炼 ； 矿 渣 ； 出率 湿 锌 浸 中 图分 类 号 ： ５ ０６ ４ ２ 文 献 标 识 码 ： Ａ
日前从 锌矿 中提 取锌 的方法 主要有 火法 炼锌 和湿法 炼锌 两种 ， 中湿法 冶炼是 当今世 界最 主要 ， 其
发展 最快 的冶炼 方法 ， 但湿 法炼 锌产生 的浸 渣 中还含有 一定量 的锌 及其 它有 价元素 ， 这些 废渣 的大量 堆 积， 不仅对 环境造 成很 大 的污染 ， 还大大 浪 费了可 利用 的锌资 源 ， 于世界 范 围 内锌 资源 的 日益 匮乏 ， 鉴 研
本一 致 ， 浸 出率平 均 ９ ．９ ， 到预期 目的 。 锌 ８８ ％ 达
表 ３ 综 合 条 件 试 验 结 果
３ 结
论
（ ）采 用 国 内某 厂利 用 黄钾 铁矾 法炼 锌所 产 生 的浸渣 作试 验物 料 ， 到最 佳浸 出条 件 为 ： 硫酸 为 １ 得 浓
浸 取 剂 ， 固 比 为 ４ １ 温 度 保 持 １ ０℃ ， 温 时 间 ６ ， 用 此 条 件 锌 的 浸 出 率 达 ９ ％ 以 上 。 本 试 验 所 液 ：， ６ 保 ｈ采 ８