湿法冶锌中性浸出水解除铁工艺
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。
湿法冶锌硫化锌焙烧中性浸出净化除杂电解沉锌
2.1 硫化锌精矿的焙烧：2.1.2-硫化锌精矿焙烧动力学
对 0.92mm 的硫化锌粒子在 900℃的氧化速度比 800℃下快 5 倍。这是因为硫化锌蒸发后以气态发生氧化反应。因此，氧化 焙烧应在最大允许的温度下进行，但温度升高也受精矿的熔结 性限制，严重时会造成流化床结死而被迫停炉。适宜的温度由 焙烧制度、物料持性及冶炼设备等确定。
75.8431 64.3544 54.9731 47.1697 40.6271 -1.8799 -0.6267 0.4237
1/2(ZnO· 2ZnSO4)=3/2ZnO+SO2+1/2 -5.2601 -3.3944 O2 (4) ZnS+3/2O2=ZnO+SO2 Zn(气,液) + SO2 = ZnS + O2 2Zn(气,液) + O2 = 2ZnO (5) (6) (7)
气相边界层 ZnO
ZnS
2.1 硫化锌精矿的焙烧： 2.1.3-焙烧生产实践
硫化锌精矿的焙烧大都采用沸腾炉焙烧，有的还采
沸腾焙烧的应用是在1944年开始，首先用于硫铁矿
用多膛炉焙烧或悬浮焙烧。 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。 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。
硫酸化焙烧时，进行下列反应（硫酸盐的生成与分解问题的讨 论）： ZnSO4 = ZnO + SO3 K1 = PSO3 ZnO· 2ZnSO4 = 3ZnO + 2SO3 K2 = PSO3 2SO2 + O2 = 2SO3 (PO2=1/2PSO2; K3 = PSO32/4PO23) PO2= (PSO3/2K3)2/3=1/2PSO2 2/ 3 p p p p p 3 ( p / 2 K ) 体系的总压pT: T SO3 SO2 O2 SO3 SO3 3 在实际焙烧过程中，pT在10~20kPa范围内，此时 pSO3 与温度 关系如图3-5所示。
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
湿法冶金浸出技术
湿法冶金浸出技术湿法冶金浸出技术是指利用液体介质将金、银、铜、铝等金属元素从矿石或其他固态材料中溶解出来的技术。
这种技术被广泛应用于非铁金属冶炼、稀有金属冶炼、废弃物处理等领域。
湿法冶金浸出技术的基本原理是，在液体介质中，矿石或其他固态材料中的金属元素被化学反应或化学吸附溶解出来。
溶解后的金属离子可通过电解、沉淀、络合、溶解度等方式进一步得到纯金属。
在湿法冶金浸出技术中，液体介质是非常重要的。
常见的液体介质有稀酸、酸、碱等。
这些液体介质中的化学成分与矿物中的金属元素发生反应，从而使金属元素溶解在介质中。
金矿石的化学成分主要是金和硫化铁。
在使用氰化物溶解金矿石时，氰化物在水中形成离子，和金化学反应，生成氰化金离子，溶解在水中。
硫化铁和氰化物反应，生成一氰化化铁离子，通过氧化、水解等方式进行还原。
湿法冶金浸出技术在工业生产中有广泛应用。
在铜冶炼中，氧化和硫化铜矿是主要的原料，其使用浸出法进行处理。
在硫酸亚铁盐中浸出铜矿，则使用的是酸性液体介质。
在稀有金属冶炼中，常使用浸出法处理稀土矿。
湿法冶金浸出技术也被广泛应用于废弃物处理领域。
在锌处理厂，通过浸出法处理废旧电池中的锌，将锌溶解出来。
在废弃电子产品中，含有如金、银、铜等贵金属，通过浸出法可将其溶解并回收。
湿法冶金浸出技术在不同领域具有不同的应用特点和优势。
在非铁金属冶炼领域，该技术可以处理各种类型的非铁矿，如铝土矿、磷灰石、锰矿和钾矿等。
通过浸出法处理非铁矿可以提高矿石回收率，降低运输成本，并减少对自然资源的消耗。
湿法冶金浸出技术的化学反应速度较快，操作过程相对简单，而且可以通过控制液体介质的化学成分，实现精准的物质分离。
在稀有金属冶炼领域，湿法冶金浸出技术已被广泛应用于稀土元素的分离和提纯。
稀土元素由于矿石中的含量极低，因此其提取成本较高。
但通过采用湿法浸出技术，将矿石浸出后，可以将稀土元素与其他金属分离开来，提高浸出效率和提纯效率，从而降低稀土元素的生产成本。
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。
锌焙烧矿浸出工艺操作规程
锌焙烧矿浸出工艺操作规程1 范围本工艺操作规程包括锌生产中焙烧矿浸出时工艺流程、基本原理、原材料及其质量要求、工艺操作条件、岗位操作法、产出物料及其质量要求、主要技术经济指标和主要设备。
2 焙烧矿浸出工艺流程，见图1。
3 基本原理浸出是从固构物料中溶解一种或几种组分进入溶液的过程。
锌冶炼的中性浸出是将原料中的锌化合物大部分溶解并借水解法除去铁、砷、锑、锗等部分杂质。
而酸性浸出是在允许的条件下，最大限度把中性浸出渣中的锌化合物继续溶解，使锌进入溶液，其化学反应如式（1）~（3）：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O (1)2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2（SO4）3+MnSO4+2H2O (2)Fe2（SO4）3+6H2O=2Fe（OH）3↓+3H2SO4 (3)锌烧焙矿图1 锌焙烧矿浸出工艺流程图4 原材料及其质量要求4.1 锌焙烧矿化学成份（%）Zn55~60 Sb≤0.15 SiO2可≤2.50 Fe可3.0~5.0Pb≤1.50 As≤0.30 Ge≤0.005 Zn可≥91.00 F+Cl＜0.02粒度要求―200目时不小于80%，―80耳100%。
4.2 锌电解废液(g/L)Zn 40~50，H2SO4150~200。
4.3 锰矿浆锰矿浆液:固=40~50:1锰矿浆颜色为黑色，浆化后粒度不大于5mm。
4.4 3#聚凝剂聚丙烯酰胺含量为8%。
4.5 焙烧矿酸浸滤液（g/L）Zn 100~130，含固量≤5，湿度，抽干开裂。
4.6 氧化锌中性浓缩上清液（g/L）含固量≤5，PH值5.0~5.2，Zn 100~130As≤0.008，Sb≤0.008，Ge ≤0.008。
4.7 贫镉液（g/L）Zn100~120，Cd 0.05~0.15清亮，不带黑色。
5 工艺操作条件5.1 氧化槽将亚铁氧化成三价铁。
5.1.1 氧化液的组成：矿粉酸性浸出一次二次过滤液，氧化锌中性浓缩上清液、贫镉液、锌电解废液、锰矿浆。
湿法炼锌中浸出渣处理技术探析
锌置入到高温高酸的环境中，稀释溶解为硫酸锌溶液，通过沉 矾除铁处理后再回到原进出流程，则需通过中性浸出、热酸浸 出、预中和、沉矾和矾渣的酸洗五个处理环节。相比于一般浸 出法，添加了热酸浸出、沉矾和矾渣的酸洗等处理环节，可有 效提高浸出率，且无须使用浸出渣处理相关设备。另外，通过 高温、高酸处理后不仅可获取铁酸锌，还能够把铁以铁矾晶体 形态进行有效分离。同时，渣处理工艺在流程方面较多，且投 资少、能耗低，但是渣量大，渣含铁量约为30%，无法进行运 用，堆积之后就会对环境造成污染。
3 结束语 综上所述，我国属于冶锌大国，作为冶炼的主要方式，湿
法炼锌无论采取何种工艺，均会形成许多的浸出渣。过对浸出 渣予以科学的处理，不只是环保要求，还属资源收回利用降 低成本的要求。因此，需要我们不断地对湿法炼锌中浸出渣处 理技术进行研究，以便于开发出更加高效、便捷的方式。
参考文献 [1] 李吉宁.湿法炼锌中浸出渣处理技术探究[J].世界有色金属,2020
锌冶炼时形成的废渣和化合物等，会对自然生态环境产生 严重的破坏，并影响人体健康，因此对其废料进行回收运用， 意义重大。当前，湿法炼锌属于世界炼锌生产发展的主要方 向。针对湿法炼锌技术而言，一般包括了常规湿法炼锌工艺、 高温热酸浸出工艺和硫化锌精矿氧压直接浸出工艺。加强对炼 锌浸出渣处理技术的探究，有利于促进我国炼锌产业稳定、持 续的发展。
2.2 回转窑挥发工艺 回转窑挥发工艺在处理含金属量偏低的废渣中较为适用， 冶炼工艺流程包含以下方面：混合废渣和渣煤，放置到回转窑 中加热，当窑内温度上升到900℃后，废渣内的锌和铅等就会 逐渐挥发，并同烟气一起流入到收尘器内，采取烟尘的方式进 行有效回收。其中，金属挥发率高达86%，煤耗量只是废渣量 的一半。实际收尘的过程中，可运用余热锅炉，即电收尘。处
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。
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。
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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
4、絮凝沉降
为了提高生产率，湿法炼锌工业通常使用聚丙烯酰胺 （即三号絮凝剂）来强化沉降过程。
（1）聚丙烯酰胺
• 聚丙烯酰胺是一种高分子化合物，它的分子式为：
• 溶于水后形成胶体溶液，相应的胶体属于亲水胶体，通常 不带电荷。胶体的稳定性主要依靠强烈的溶剂化来实现， 这是一般亲水胶体的特点。其中，只有极性基部分才会与 水强烈结合实现溶剂化，而胺基、酰基、高分子的烃基部 分不会和水发生作用。 • 可以认为：浓度极稀的聚丙烯酰胺溶液中，每个胶粒=一 个高分子；当浓度增大时，每个胶粒可能有2个或更多个 高分子组成。
3、Fe3+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， 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。
（四）铁化合物小结
（五）炼锌工业除铁实践
湿法炼锌工业生产中除铁的方法有中和水解法、针铁矿法、赤铁矿法、 黄钾铁矾法。
1、中和水解法——先氧化，再中和水解的除铁作业
适用于低铁浓度（*Fe+≈1g/l）的除铁方法，该法属于常规浸出过程，中性 浸出条件下先氧化再中和的除铁作业： • 浸出温度 60-70℃; 浸出液固比 10-15：1 • 浸出始酸浓度 30-40g/l; 浸出终点pH值 4.8-5.4 • 浸出时间 1.5-2.5h。
（2）絮凝沉降原理
从胶体化学看，聚丙烯酰胺对氢氧化铁胶体的凝集属于 “敏化作用”。即： （1）当聚丙烯酰胺加入后，浸出液中存在两种不同性质的 胶体：Fe(OH)3疏水胶体和聚丙烯酰胺亲水胶体； （2）两种胶体碰撞相遇后，聚丙烯酰胺的烃基部分将强烈 吸附在Fe(OH)3胶粒的表面； （3）聚丙烯酰胺分子具有线型结构，主链很长，同时加入 量很少（10-30mg/L），每个聚丙烯酰胺分子可能黏住2个、 3个或更多个Fe(OH)3胶粒，将它们结合在一起，从而促使其 凝聚。 聚丙烯酰胺分子的作用：桥梁。 被称为“敏化”的原因：通过加入少量的聚丙烯酰胺亲 水胶体使得Fe(OH)3疏水胶体对于电解质的敏感性（对电动电 位的影响）大大增强了。
（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 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。 • 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 荷。
（二）无水氧化铁
1、氧化亚铁——FeO 2、氧化铁——Fe2O3——赤铁矿法 3、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） 1、复盐代表：明矾、黄钾铁矾 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。
• 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 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1：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 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、硫酸锌生产除铁工艺介绍
（一）氧化铁水合物（Fe2O3· nH2O）
1、三水氧化铁——Fe2O3· 3H2O，即Fe(OH)3——中和水解法 2、一水氧化铁——Fe2O3· H2O，即FeOOH——针铁矿法 3、半水氧化铁——Fe2O3· 0.5H2O或2Fe2O3· H2O 4、一水半氧化铁——Fe2O3· 1.5H2O或2Fe2O3· 1.5H2O 5、两水氧化铁——Fe2O3· 2H2O
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
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。
锌湿法冶炼中性浸出水解除铁工 艺
2014年06月04日
目 录
一、中性浸出生产除铁的重要性和意义 二、中性浸出生产除铁工艺介绍 三、中和水解法 • （一）低铁氧化 • （二）高铁水解 • （三）氢氧化铁胶体的意义