火法炼锌工艺流程图

湿法炼锌与火法炼锌 [课程作业]

精矿直接浸出炼锌法
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。

锌的冶炼方法

1 锌的冶炼方法1.1 火法冶锌火法冶锌是基于铅锌的沸点不同，使其还原后分离的方法，其工序为：精矿焙烧，烧结矿、熔剂、焦炭在密闭鼓风炉中还原焙烧成金属。

火法冶锌又可分为：竖罐炉法，鼓风炉法，电炉法及其它土法冶锌。

1.2 电炉法电炉法是利用电能直接在电炉内加热炉料，经还原熔炼连续蒸发出锌蒸气，然后冷凝得粗锌，再精炼得精制锌，或将锌蒸气骤冷得超细锌粉。

该法可以处理焙砂、氧化矿、煅烧的菱锌矿，也可以在炉料中配入适量锌浮渣。

电炉法产锌约占3％。

该方法工序简单，投资省，建设周期短，热利用率高，环保条件也可以。

但该方法生产规模小，单台电炉产量为1000～2500t／a，吨锌电耗4000～5000kW·h，只在电源丰富的地方采用，近年来，各地建立了一批电炉冶锌厂，规模在年产2000t以下。

1.3 火法炼锌是基于氧化锌在高温条件下能被炭质还原剂还原，使锌挥发出来，而与原料中其他组分分离，其还原反应为：ZnO+CO=Zn（气）+CO2挥发出来的锌蒸气，经冷凝成为液体金属锌。

火法炼锌的原则流程如图所示。

50年代出现的密闭鼓风炉炼锌，使火法炼锌获得了新的发展。

其优点是能处理铅、锌复含精矿及含锌氧化物料，在同座鼓风炉中可生产出铅、锌两种不同金属。

但目前只占锌产量的左右。

1、4 锌冶炼性质的特殊性表现为：沸点低，在火法冶炼温度下难以液态产出；氧化物稳定性高，一方面是还原挥发难度较大，冷凝中易重新氧化；另一方面决定了难以从硫化物直接氧化得到金属；负电性大，电积过程对净化要求高。

对锌冶炼方法可能发展的方面简要介绍如下：（1）以液态产出锌的还原熔炼法，需采用高压火法设备，在可以预见的未来，不会成功。

（2）硫化物直接氧化产出锌，实现的可能性很低。

（3）硫化物直接还原，日本东京大学开展了在氧化钙存在条件下，用碳直接还原挥发锌的研究，但目前只进行了实验室试验。

此外，大量含硫化钙的罐渣如何处理尚需研究。

（4）喷吹炼锌法：该工艺是将焦粉、氧气、锌焙砂喷入熔体渣中，使锌还原挥发，再用铅雨冷凝。

火法炼锌与湿法炼锌

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冶金三班
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生成SO3后发生可逆反应（生成SO3后，发生可逆反应（4） SO3
在实际的锌精矿焙烧过程中，在实际的锌精矿焙烧过程中，就是通过控制焙烧温度和气相组成来控制焙烧产物中锌的存在形态。生产中通过控制供风量(空气过剩系数) 形态。生产中通过控制供风量(空气过剩系数)来调节气相组成。调节气相组成。
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B.焙烧烧的程度不同 B.焙烧烧的程度不同
火法炼锌的焙烧是完全的氧化焙烧死焙烧) 的焙烧是完全的氧化焙烧( （1）火法炼锌的焙烧是完全的氧化焙烧(死焙烧)。这是因为火法冶炼是在强还原性气氛中使氧化锌被一氧化碳还原成金属锌，被一氧化碳还原成金属锌，在现有工艺条件下硫化锌是不能被还原成金属锌的。化锌是不能被还原成金属锌的。湿法炼锌厂的焙烧实际也是氧化焙烧厂的焙烧实际也是氧化焙烧。（2）湿法炼锌厂的焙烧实际也是氧化焙烧。但在焙砂中除了得到氧化锌外，焙砂中除了得到氧化锌外，还要保留少量的硫酸盐，以补偿电解和浸出循环系统中硫酸的损失。
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焙烧过程的主要反应
硫化锌以闪锌矿（ FeS）的形式存在于精矿中。硫化锌以闪锌矿（nZnS·mFeS）的形式存在于精矿中。焙烧开始时进行反应（和反应（焙烧开始时进行反应（1）和反应（2）：
（1）硫化锌（ZnS）硫化锌（ZnS）
生成SO 在有氧的条件下发生可逆反应（生成SO2后，在有氧的条件下发生可逆反应（3）
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Ⅱ.锌焙砂浸出的主要反应
⑴ZnO
ZnO是焙砂的主要成分，浸出时与硫酸作用， ZnO是焙砂的主要成分，浸出时与硫酸作用，按以下反应进入是焙砂的主要成分溶液：溶液： ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O 该反应为浸出过程的主反应。该反应为浸出过程的主反应。

3.4 火法炼锌 2

密闭鼓风炉炼锌法又称为帝国熔炼法或ISP法，
是目前世界上最主要的火法炼锌方法，它合并了铅和锌两种火法冶炼流程，是处理复杂铅锌物料的较理想方法。鼓风炉炼锌与蒸馏法炼锌的不同之处在于鼓风炉
炼锌直接加热炉料，作为还原剂的焦炭同时又是维持
作业温度所需的燃料。大量的燃烧气体和还原产出的锌蒸气混在一起。
气被氧化为ZnO，在生产中采用高温密封炉顶和铅雨
冷凝器。高温密封炉顶的另一个作用是防止高浓度的 CO逸出炉外。（举例：出炉烟气温度）
鼓风炉炼锌时，锌的还原挥发与残留在炉渣中的
ZnO 活度有关。随着渣中 ZnO 活度的降低，要求
PCO2/PCO越来越小，温度越来越高。在鼓风炉炼锌时，不希望渣中的FeO还原成Fe，因为Fe的存在会给操作带来困难。由于采取低还原性气氛，所以渣含锌比较高，这
出沸点较高的Pb、Fe、Cu、Sn、In等元素，镉塔则实
现锌与镉的分离。
粗锌精馏精炼的过程
粗锌精馏精炼在精馏塔内完成。
锌精馏塔一般由两座铅塔和一座镉塔组成一生产组，铅塔由50-60个碳化硅盘所叠成，铅塔下部四周用煤气或重油加热，铅塔燃烧室的温度控制在1323~1423K之间，上部保温。加热部分的塔盘为浅W型，叫蒸发盘。上部塔盘为
3. 鼓P炼锌设备流程图
鼓风炉炼锌对物料适应性大，可处理成份复杂的铅锌矿以及各种铅锌氧化物残渣和中间物料，而且热效率高，生产成本低。但存在SO2、铅蒸气和粉尘对环境污染问题。
3.4.3 锌的火法精练 1. 熔析法精炼粗锌熔析法仅能除去锌中的铅和铁，熔析温度为在430~450℃。下图为Pb－Zn系和Fe－Zn系状态图。
生产中常将脱除沸点高于锌的杂质金属的过程称为脱铅过程；脱除沸点低于锌的金属杂质的过程称为脱镉过程。

年产12万吨电锌浸出车间的设计毕业设计说明书(可编辑)

年产12万吨电锌浸出车间的设计毕业设计说明书HEBEIPOLYTECHNIC UNIVERSITY毕业设计说明书GRADUATE DESIGN设计题目:年产13万吨电锌的浸出车间的设计学院冶金与能源学院学生姓名专业班级设计(论文)题目年产12万吨电锌的浸出车间的设计主要研究目标1.掌握冶金工艺的全过程;2.熟悉锌浸出车间的全部设备及工艺流程、操作主要研究内容1.湿法炼锌工艺流程的选择与论证;2.主要技术经济指标的选择与论证;3.技术条件的选择与论证;4.厂址的选择与论证;5.经济核算与三废治理;6.湿法炼锌的冶金计算,主要设备的选择与计算研究方法理论计算法说明书(论文)的要求内容:1绪论;2工艺流程的选择与论证;1)近代炼锌方法评述;2)湿法炼锌具体方法的评述;3)工艺流程的选择与论证;4)设计流程的优缺点;3主要技术经济指标的选择与论证:1)焙烧;2)浸出;3)净液;4)电解;5)系统指标;6)各项技术经济指标;4技术条件的选择与论证;5厂址的选择与论证;6经济篇;7三废的治理及环境保护;8湿法炼锌冶金计算:1)锌精矿沸腾焙烧冶金计算;2)锌焙烧矿浸出冶金计算;3)硫酸锌溶液净化冶金计算;4)锌电解沉积冶金计算;5)浸出渣挥发处理冶金计算;6)挥发窑氧化锌处理冶金计算;7)年度物料平衡计算;9主要设备的选择与计算:1)氧化锌焙烧部分设备的选择与计算;2)氧化锌浸出部分设备的选择与计算;3)浸出液净化部分设备的选择与计算。

英译汉,英文字符数按毕业设计规定执行。

图纸的要求车间平面布置图设备连接图浸出槽主要参考文献目前有关设计内容方面的论文有色重金属设计手册,冶金工业出版社最新出版。

起止时间自2008年3 月17 日至6 月20 日指导教师签字: 年月日系主任意见签字: 年月日意见签字: 年月日注:任务书的具体内容可依据各系要求进行修正。

另,学生所做毕业设计论文的工作的研究成果归河北理工大学所有,学生不能向第三方泄露有关成果内容和技术秘密。

锌的冶炼与提炼方法

该方法主要包括焙烧、还原熔炼和精炼三个步骤，焙烧是将矿石中的硫化锌转变为氧化锌，还原熔炼是将氧化锌还原为金属锌，精炼是将粗锌
提纯为高纯度锌。
火法冶锌具有较高的锌回收率，但能耗较高，且会产生大量的废气和废渣，对环境造成一定的影响。
湿法冶锌
湿法冶锌是一种较新的锌冶炼方法，通过化学反应将锌从矿石中提取出来。
锌的冶炼与提炼方法
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 锌的简介 • 未来发展趋势与挑战
01
锌的简介
锌的性质
锌是一种银白色的金属元素，具有较高的熔点和沸点。
锌具有良好的延展性和可塑性，易于加工成各种形状和规格。
锌的化学性质相对稳定，不易与空气中的氧气和水发生反应。
THANKS
该方法主要包括电弧熔炼和电热蒸馏两个步骤，电弧熔炼是将矿石和碳质还原剂在电弧的高温下熔化，电热蒸馏是将熔融的锌通过蒸馏的方式提取出来。
电热法具有能耗低、环保性好、可以处理低品位矿石等优点，但设备成本较高，且对原料的要求较高。
03
锌的提炼过程
氧化锌的还原
碳还原法
利用碳作为还原剂，将氧化锌与碳反应生成锌和二氧化碳，是工业上大规模生产锌的主要方法。
废渣处理
01
02
03
回收利用
对废渣进行分类、筛选、破碎等处理后，将其中的有价组分回收利用，如金属渣中的铁、锌等。
填埋处理
将废渣填埋于指定的填埋场中，利用土壤和微生物的作用将其逐渐稳定化。
固化处理
通过添加固化剂等材料，将废渣转化为具有一定强度的固化体，如混凝土等，用于建筑材料等领域。
锌的用途
锌是重要的工业原料，广泛应用于镀锌、合金制造、电池制造等领域。

冶金学-Zn-08-7-火法炼锌

锌冶金
3火法炼锌
3.1 火法炼锌概述 3.2 火法炼锌基本原理 3.3 火法炼锌的生产实践 3.4 锌的火法精炼
3.1 火法炼锌概述火法炼锌是将含火法炼锌是将含ZnO的死焙烧矿用碳质还原剂还原得的死焙烧矿用碳质还原剂还原得到金属锌的过程。由于ZnO较难还原，所以火法炼锌必须较难还原，到金属锌的过程。由于较难还原在强还原和高于锌沸点的温度下进行。在强还原和高于锌沸点的温度下进行。还原出来的锌蒸气经冷凝后得到液体锌。经冷凝后得到液体锌。还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。还原蒸馏法主要包括竖罐炼锌、平罐炼锌和电炉炼锌。竖罐和平罐炼锌是间接加热，电炉炼锌为直接加热。竖罐和平罐炼锌是间接加热，电炉炼锌为直接加热。共同特点是：产生的炉气中锌蒸气浓度大，而且CO2含量少，含量少，特点是：产生的炉气中锌蒸气浓度大，而且容易冷凝得到液体锌。容易冷凝得到液体锌。 20世纪年代开发，60年代投入工业生产的密闭鼓风世纪50年代开发世纪年代开发，年代投入工业生产的密闭鼓风炉炼锌(简称炉炼锌简称ISP)法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌法是一种适合于冶炼铅锌混合矿的炼锌简称方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含CO2含量高而锌含方法。它的特点是采用铅雨冷凝法从含量低的炉气中冷凝锌，产出铅和锌两种产品。量低的炉气中冷凝锌，产出铅和锌两种产品。
3.2 火法炼锌基本原理 R D* P A B Q
3.2 火法炼锌基本原理 3.2.1氧化锌的碳热还原反应基础氧化锌的碳热还原反应基础（ 1 ） PZn =50662Pa 的 p 线与 aZn=1 的 Q 线相交于 B 点此时Zn的气液两相共存（826℃），此时的气液两相共存； ℃ （ 2）温度大于）温度大于826℃ 生成锌蒸汽，低于 ℃ 生成锌蒸汽，低于826℃生成液态锌。 ℃ 生成液态锌。但低温还原要求P 分压很低，难于但低温还原要求 CO2/ PCO ≈10-3± ，且PCO 分压很低难于实现；因此还原产出液态锌在工程上是不可行的。实现；因此还原产出液态锌在工程上是不可行的。线相交于A点（ 3 ） PZn=50662Pa 的 p线 PCO=50662Pa 的 R 线相交于点线这是总压总压1atm时ZnO与Zn(g)共存点；共存点；（920℃），这是总压 ℃ 时与稳定；（4）总压）总压1atm时，温度大于时温度大于920℃， Zn(g)稳定；温度小 ℃ 稳定；于920℃， ZnO稳定； ℃ 稳定

重金属冶金学-锌冶金-课件ppt.ppt

图3-8为锌焙砂浸出的一般流程。浸出过程分为中性浸出、酸性浸出和ZnO粉浸出。中性浸出过程中为了使铁和砷、锑等杂质进入浸出渣，终点pH值控制在5.0~5.2左右。此时浸出渣中有大量的锌焙砂存在(含锌20％左右) ，所以中性浸出渣必须进行酸性浸出。图3-9为中浸渣部分热酸浸出流程。
图3-8 锌焙砂浸出一般流程图
硫化锌精矿的焙烧大都采用沸腾炉焙烧，有的还采用多膛炉焙烧或悬浮焙烧。沸腾炉焙烧是在焙烧过程中使空气自下而上地吹过固体炉料层，使固体颗粒相互分离，不停地翻动，有效地进行硫化物氧化反应的强化焙烧过程。沸腾炉所用设备简单，易于实现自动化控制。沸腾焙烧的应用是在1944年开始，首先用于硫铁矿的焙烧，1952年才应用到炼锌工业中。我国于1957年末建成第一座工业沸腾焙烧炉并投入生产，且在后来新建的炼锌厂都采用了沸腾焙烧。
1673K时显著升华。ZnO可被C、CO和H2还原，其中被 CO还原的反应在1073K下十分激烈：
ZnO + CO = Zn(g) + CO2 在823K以上，与Fe2O3形成铁酸锌。 3. ZnSO4
无天然矿物。易溶于水，比重为3.474，受热分解，在1123K左右温度下分解压达到10132.5Pa，
3.1.4 炼锌原料
锌矿物的种类：较常见的有：闪锌矿(ZnS)；磁闪锌矿(nZnSmFeS)；菱锌矿(ZnCO3)；硅锌矿(Zn2SiO4)；异极矿(ZnSiO4·H2O) 等。自然界中较多的为硫化矿。锌的单金属硫化物非常少见，多与铜铅共生。其中最常见的有铅锌矿，其次为锌铜矿和铜铅锌矿。
图3-6 锌精矿流态化酸化焙烧流程图
图3-7 高温氧化流态化焙烧工艺流程图
3.3 湿法炼锌
湿法炼锌包括焙烧、浸出、净液、电解和熔铸5个工序。

Zn冶金

锌的冶炼方法：火法炼锌和湿法炼锌一、火法炼锌：1、本质：将氧化锌在高温下用碳做还原剂，将锌还原出来。

然后利用锌沸点低的特点，使锌以蒸汽的形式挥发，然后通过特殊的冷凝设备将锌在蒸汽冷凝为液体锌。

2、工艺流程图：3、分类：火法炼锌有平罐蒸馏法、竖罐蒸馏法、电热蒸馏法和锌鼓风炉法等四种二、湿法炼锌1、本质：用稀硫酸（即废电解液）浸出焙烧矿中的锌，从而与不溶的脉石成分分离，硫酸锌经净化点击过程，把锌提取出来。

2、主要工艺流程：焙烧、浸出、浸出液净化、点解、（铸锭）其中浸出是这个湿法流程中的最重要环节，湿法炼锌厂的主要经济指标在很大程度上取决于所选择的浸出工艺操作条件。

3、锌焙砂浸出的分类：中性浸出、酸性浸出和高温高酸浸出4、湿法炼锌得到迅速发展的原因：ZnO+CO=Zn+CO2 处于高温条件下，因此比较耗能2ZnS+3O2=ZnO+SO2 所需条件为P O2<10-23atm, P SO2<10-16atm,在现有的设备而条件下很难达到基于以上原因，生产设备或者生产条件难以满足，因此要把硫化矿焙烧生成硫酸锌5、锌精矿焙烧的目的（1）、将精矿中的硫化锌尽量氧化生成氧化锌，出去部分或全部的硫（2）、使精矿中的硫氧化成二氧化硫，产出有足够浓度的二氧化硫烟气，以便制取硫酸（3）、使焙砂具有一定的强度、湿润性、透气性、粒度等物理性能（4）、使精矿中的铅、隔、砷和锑等杂质氧化变成易挥发的化合物或直接挥发而从精矿中分离三、焙烧过程的热力学1、硫化物焙烧的一般规律（1）、反应及产物形态A、硫酸化焙烧MeS+2O2=MeSO4B、氧化焙烧MeS+1.5O2=MeO+SO2C、焙烧生成金属（汞）MeS+O2=Me+SO2D、部分硫酸化MeSO4= MeO+2SO3 SO3=SO2+1/2O22、影响因素A、焙烧产物在很大程度上取决于温度低温生成硫酸盐，是硫酸化焙烧中温生成硫酸盐和氧化物，是部分硫酸化焙烧高温生成氧化物，是氧化焙烧实际焙烧温度为1070~1100℃。

高中化学微专题17 金属及其化合物制备流程(Zn)-备战2022年高考化学考点微专题(原卷版)

微专题17 金属及其化合物制备流程（Zn）锌:素符号Zn，原子序数30，原子量65.38，外围电子排布3d104s2，位于第四周期ⅡB族。

主要化合价+2。

一、物理性质：银白略带蓝色有光泽金属，硬度2.5，有延展性，良好的传热、导电性，密度为7.14克/厘米3，熔点419.58℃，沸点907℃。

二、化学性质：化学性质比较活泼。

室温时在空气中较稳定。

在潮湿空气中生成一层灰色碱式碳酸锌，可作保护膜。

锌燃烧时有蓝绿色火焰。

高温时跟水蒸汽反应放出氢气。

加热时可跟卤素，硫等反应。

易与酸反应，但高纯锌反应慢，若加入少量硫酸铜溶液，或跟铜、镍、铂等金属接触时，反应加快。

溶于强碱溶液，生成锌酸盐，如：Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑溶于氨水和铵盐溶液中，如：Zn+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+H2↑三、用途：主要用于制合金、金属表面镀锌，还用于制于电池、焰火、作催化剂和还原剂。

我国明代以前已发现并使用锌。

主要矿物有闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3等。

先将矿石煅烧变成氧化锌，再用焦炭还原氧化锌制得。

*最后附有锌的化合物四、工业制备：锌的冶炼方法锌的冶炼有两种工艺：火法冶炼和湿法冶炼。

密闭鼓风炉炼铅锌是世界上最主要的几乎是唯一的火法炼锌方法。

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。

火法炼锌在高温下，用碳作还原剂从氧化锌物料中还原提取金属锌的过程被称为火法炼锌。

密闭鼓风炉炼锌工艺流程图如下：湿法炼锌典型湿法炼锌工艺流程有：中性浸出、净化、电解等工序，中性浸出渣处理有回转窑烟化或高温高酸浸出除铁工艺。

对湿法炼锌流程可总结归纳如下图所示。

【专题精练】1．(2020届高考化学二轮复习大题精准训练)氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业，随着工业的飞速发展，我国对氧化锌的需求量日益增加，成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。

锌冶炼的流程与工艺

烧结的方法与设备
方法
根据原料成分、烧结温度和气氛的不同，可以分为平炉烧结、高炉烧结和竖炉烧结等。
设备
主要设备包括平炉、高炉和竖炉等。
04
CHAPTER
锌精矿的浸出与净化
浸出的目的与原理浸出目的来自将锌精矿中的锌以溶解的形式从矿物中提取出来，为后续的提取和纯化过程提供含锌溶液。
VS
浸出原理
利用酸或碱与锌精矿中的锌和其他有价金属反应，生成可溶性的盐类，使锌与其他有价金属得以分离，实现锌的提取。
净化原理
利用杂质在物理性质（如密度、溶解度）或化学性质上的差异，通过沉降、过滤、萃取
、离子交换等方法实现杂质的去除。
净化的方法与设备
净化方法
根据杂质种类和含量的不同，可以选择不同的净化方法，如沉降法、过滤法、萃取法、离子交换法等。
净化设备
常用的净化设备有沉降槽、过滤机、萃取柱、离子交换柱等，根据净化工艺的要求选择合适的设备。
地下开采
通过凿岩爆破，将矿石运至地表，再进行破碎和选矿。
锌矿的选矿
重力选矿
利用不同矿物间密度的差异，通过水流的冲刷作用进行选矿。
浮选法
利用不同矿物表面性质的差异，通过添加浮选剂使目标矿物附着在气泡上，从而实现分离。
选矿的方法与设备
重力选矿设备
跳汰机、溜槽、摇床等。
浮选设备
浮选机、搅拌槽、分级机等。
浸出的方法与设备
浸出方法
主要采用酸浸和碱浸两种方法，根据锌精矿的组成和杂质含量选择合适的浸出方法。
浸出设备
常用的浸出设备有搅拌槽、管道化浸出装置、压力釜等，根据生产规模和工艺要求选择合适的设备。
净化的目的与原理
净化目的

湿法炼锌和火法炼锌

2012/05/19
冶金三班
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湿法炼锌工艺特点
⑴传统的湿法炼锌工艺
①产生的窑渣在自然状态下比较稳定，可溶性盐类和其他化合物少，便于堆存，有利于环保 ②燃料、还原剂及耐火材料大的缺点
⑵全湿法炼锌工艺
①省却了传统湿法炼锌工艺的焙烧工序，简化了生产流程，消除了SO2烟气的危害，环境污染小。 ②硫以元素硫回收，回收率为88%。锌回收率高，可达98% 以上。工艺适应性好。
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冶金三班
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I. 焙砂中ZnO的还原
火法炼锌是基于在高温（>1273K）ZnO能被碳质还原剂还原，主要反应为：
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2 (g) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)
总反应为： ZnO(s) + C(s) = Zn(g) + CO(g)
⑵竖罐炼锌
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。竖罐炼锌是20世纪30年代应用于工业生产，目前已基本淘汰，但目前在我国的锌生产仍占一定的地位。
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冶金三班
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⑶电炉炼锌电炉炼锌的特点是直接加热炉料的方法，得到锌蒸气和熔体产物，如冰铜、熔铅和熔渣等。因此此法可处理多金属锌精矿。此法锌的回收率约为90%，电耗3000~3600KW·h/t(Zn)。电炉炼锌仅适于电力便宜的地区。
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冶金三班
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II.焙砂中其他物质的还原
存在于焙砂中的铁酸锌（ZnO.Fe2O3）在蒸馏过程中可被CO还原：
ZnO.Fe2O3+CO=ZnO+2FeO+CO2 ZnO+CO=Zn+CO2

锌的冶炼与电解工艺

锌冶炼与电解的技术发展
冶锌技术进步
火法冶锌
通过高温熔炼锌矿石和添加还原剂，将锌以金属形式分离出来。近年来，火法冶锌技术不断改进，提高了金属回收率和能源利用率。
湿法冶锌
利用酸或碱溶液溶解锌矿石，通过电解沉积或溶剂萃取等方法将锌提取出来。湿法冶锌技术具有较高的金属回收率和较低的环境污染，逐渐成为主流冶锌技术。
能源成本
冶炼和电解过程中所需的水、电、煤或燃气等能源的费用。
人工成本
包括生产工人的工资、培训和管理费用。
设备折旧
冶炼和电解设备、厂房等的折旧费用。
及产出的锌的质量对经济效益
的影响。
能源效率
冶炼和电解过程中的能源消耗量，以及如何降低能耗以提高经济效益。
标准。
废渣处理
废渣来源
锌冶炼与电解过程中产生的废渣主要包括炉渣、阳极泥、电解残渣等。
废渣成分
废渣中富含重金属和有害物质，如铜、铅、锌、镉等，对环境和人体健康造成危害。
处理方法
废渣处理方法包括堆放、填埋、综合利用等，根据废渣成分和处理要求选择合适的处理方法，以减少对环境的污染和资源的浪费。
04
湿法冶锌
总结词
湿法冶锌是一种通过化学反应从矿石中提取锌的方法，利用酸或碱溶解矿石，然后通过沉淀、萃取等手段提取锌。
详细描述
湿法冶锌主要包括浸出、净化、电解等步骤。浸出是通过酸或碱溶解矿石，使锌离子进入溶液中；净化是去除溶液中的杂质，使锌离子纯化；电解是将净化后的溶液通电，使锌离子在阴极上还原成金属锌。
电解技术进步
电解沉积
利用电解原理，在电解槽中通过电流作用使锌离子还原成金属锌的过程。近年来，电解沉积技术不断改进，提高了电流效率和金属纯度。

湿法炼锌和火法炼锌

2012/05/19
冶金三班
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III.Zn蒸气的冷凝
① 冷凝反应还原蒸馏得到的锌蒸气必须在冷凝器中冷凝成液体锌。 Zn(g) →Zn（l）锌蒸气的冷凝是相变过程，为使气态锌转化为液态锌，必须使锌蒸气温度降到沸点下（<1180K）。实际生产中，降低冷凝温度直到接近锌的熔点，使剩余的锌蒸汽压接近零，可获得最大冷凝效率。
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。
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Ⅰ.锌焙砂的浸出
湿法炼锌中锌焙砂的浸出就是用硫酸溶液将焙砂中的锌及其他有价元素溶解到溶液中，并使有价元素与脉石等不溶物分离的过程。锌焙砂浸出需达到两个目的： ①物料中的锌尽可能完全溶解到浸出液(即浸出率高)； ②有害杂质尽可能不溶解，而进入渣中与锌分离。
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（2）硫化铁（FeS2）
硫化铁统称为黄铁矿，是锌精矿中常见成分。焙烧时在较低的温度下即发生热分解：也按下列反应生成氧化物：
焙烧结果得到Fe2O3和Fe3O4。
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（3）铁酸锌 873K以上，焙烧生成的ZnO与Fe2O3反应：
ZnO+Fe2O3=ZnO.Fe2O3（铁酸锌）
直流电
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阳极过程阳极上首先发生铅阳极的溶解，形成PbSO4覆盖在阳极表面。 Pb +SO42-- 2e = PbSO4↓ 当电位增大到某一数值时， Pb2- 被氧化成Pb4-，并与氧结合生成PbO2： PbSO4 +2H2O -2e= PbO2+4H++SO42当阳极完全被PbO2覆盖，铅板阳极不再溶解，进入正常的阳极反应： 2H2O - 4e = O2+ 4H+ 最终放出氧气，增加溶液中H+ 浓度。

国家标准《锌冶炼安全生产规范(火法)》编制说明

国家标准《锌冶炼安全生产规范》（火法）编制说明（送审稿）1 任务来源根据国家标准委《关于下达2009年第二批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2009]93号）文件，计划编号：20091869-T-610，国家标准《锌冶炼安全生产规范（火法）》由中冶葫芦岛有色金属集团有限公司负责起草，并于2011年完成。

现将编制情况说明如下。

2 前期开展的主要工作公司自接到标准制定任务后，首先成立了标准起草小组，收集、整理、研究国内外相关冶炼企业的安全生产操作规程、管理制度，以及国家相应的安全法律法规。

同时制定了调研计划和调研提纲，向相关企业发函，征集意见和建议，以确保按时保质完成标准起草任务。

由于目前我国没有统一的锌冶炼生产方面的相关安全标准，且火法锌冶炼生产工艺相对复杂，其主要包括竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼锌和电热还原法炼锌，生产过程中危险性相对较高。

而电热还原法炼锌电耗高，目前在国内外已少有应用。

因此，我们根据国内竖罐炼锌、密闭鼓风炉炼锌生产工艺及主要生产厂安全操作规程等，于2010年4月完成了国家标准《锌冶炼安全生产规范（火法）》（草案第一稿）。

2010年7月在黄山召开了第一次讨论会，根据与会代表的意见和建议形成了此《草案（第二稿）》。

2011年5月在承德对《草案（第二稿）》进行了预审，在此基础上完成《送审稿》。

3 锌冶炼生产概述3.1 锌产量水平状况随着锌的需求不断增长，近几年中国锌冶炼工业得到快速发展。

据统计，2010年全国锌产量已接近500万吨，预计到2015年全国锌产量将达到800-900万吨。

目前，主要炼锌生产工艺为湿法和火法（竖罐、密闭鼓风炉和电热还原），其中湿法约占70%，火法约占30%。

因此，制定国家标准《锌冶炼安全生产规范（火法）》，可防止或避免生产安全事故。

3.2 锌产业特点锌产业的快速发展形成了锌生产的特点：工厂大型化、工艺装备连续化自动化。

国外锌产业安全生产的先进性主要体现在设备先进、本质化安全高，而我国除新建项目设备水平可以赶上国际水平之外，大部分现存锌生产厂设备陈旧，因此，存在较大的安全风险，导致事故的可能性很大。

2024年中考化学核心素养专题流程题

2024年中考化学核心素养专题流程题一、选择题1．海洋是巨大的资源宝库，下图是从海水中获取淡水的简易装置。

下列说法错误的是A．水杯中的水是淡水B．该过程中水分子大小发生改变C．该过程中用到蒸馏的方法D．获取淡水的快慢与温度有关2．《天工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏形。

其流程如图所示，熟铁即为钢。

下列说法不正确的是A．熔炼过程中氧化铁发生了还原反应B．选择足量的硫酸可证明生铁是混合物C．生铁中通入氧气的主要目的是将铁氧化D．切肉的钢刀不易生锈是因为表面有油隔绝了空气3．CO2资源化利用是实现碳减排的重要途经，下图为CO2利用原理。

下列说法正确的是A．物质A中钙元素的质量分数比CaCO3中的低B．反应Ⅱ中CH4与H2的分子数之比为2:1C．理论上每44 g CO2参与反应，最终消耗32 g CH4D．该转化的生成物可用作燃料4．氧化铁脱硫技术被广泛应用于燃煤废气中有毒的硫化氢(H2S)的脱硫，其原理如图所示。

下列说法正确的是A ．此过程中共有4种氧化物B ．过程Ⅱ发生置换反应C ．脱硫过程需及时补充Fe 2O 3D ．生成的FeS 覆盖在Fe 2O 3表面会影响脱硫效果5．粗盐中含有多种可溶性杂质(Mg 2+、Ca 2+、2-4SO 等)和难溶性杂质(泥沙等)，以下是粗盐提纯流程图，下列有关说法中错误的是A ．除去粗盐中难溶性杂质选用的是物理方法B ．蒸发时，蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用蒸发皿余热使滤液蒸干C ．任意交换Ⅱ、Ⅱ、Ⅱ中加入试剂的顺序并不影响杂质的去除D ．Ⅱ加入适量稀盐酸的目的是除去过量的Na 2CO 3和NaOH6．工业烟气脱硫就是将烟气中含有的二氧化硫除去，一种采用“双碱法”脱硫的工业流程示意图如下，下列说法错误的是A ．吸收塔中，NaOH 溶液喷成雾状是为了增大接触面积能充分吸收2SOB ．沉淀室中，发生反应的化学方程式为()2332Na SO Ca OH CaSO NaOH +=↓+C ．氧化室中，发生化学反应的基本类型是化合反应D．上述流程中，可以循环利用的物质是NaOH，有利于节约成本7．下列关于“粗盐难溶性杂质的去除”实验中，下列有关说法不正确的是A．粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶可以得到初步提纯B．过滤时液面高于滤纸边缘，导致滤液浑浊，应重新过滤C．蒸发结晶时用玻璃棒不断搅拌，一定要在滤液蒸干时停止加热D．转移固体时玻璃棒上沾有食盐晶体，会导致精盐的产率偏低8．《科学》刊登了用CO2为原料，不依赖光合作用人工合成淀粉的成果，其中第一步反应如下图所示。

常用金属冶炼流程图解析

采矿设备解析
采矿设备是金属冶炼流程的起始阶段，其性能和效率直接影响到后续加工的顺利进行。
选矿设备解析
选矿设备
用于将开采出来的矿石进行筛选、破碎、磨细等处理，以分离出有价值的矿物。
VS
选矿设备解析
选矿设备的性能决定了矿物的回收率和品质，对于金属冶炼的效益至关重要。
烧结设备解析
要点一
烧结设备
用于将矿石或精矿烧结成块状，以便进行下一步的熔炼处理。
金属冶炼的发展历程
01
02
03
古代金属冶炼
早期人类通过简单的加热方法从矿石中提取金属，如铜、铁等。
近代金属冶炼
随着科技的发展，开始采用大规模的火法冶炼和湿法冶炼，提高了金属的产量和质量。
现代金属冶炼
采用先进的电化学冶炼和真空冶炼等方法，进一步提高了金属的性能和纯度。
02
金属冶炼流程图解析
目的
满足工业、科技和日常生活的需求，提供各种纯度、规格和数量的金属材料。
金属冶炼的分类
根据金属的性质
分为黑色金属冶炼和有色金属冶炼。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，有色金属指除黑色金属之外的所有金属。
根据提取方法
分为火法冶炼、湿法冶炼和电化学冶炼。火法冶炼是以碳或燃气作为还原剂，在高温下还原矿石中的金属；湿法冶炼是利用酸、碱等溶液溶解矿石，再提取金属；电化学冶炼是利用电解过程提取金属。
电解精炼
将粗镍进行电解精炼，得到高纯度的阴极镍。
炼镍
将预处理后的镍矿石加入鼓风炉或电炉中，通过氧化还原反应将镍从镍矿石中分离出来。
03
金属冶炼工艺流程解析
采矿工艺流程解析
采矿工艺流程
从矿山中开采出有价值的矿物，包括露天开采和地下开采两种方式。