电解锌的工艺流程

电解锌的工艺流程

为了减少锌冶金过程对环境的污染，促进锌冶金的长期健康的发展，研究开发新的电解锌的工艺流程具有重要的意义.

悬浮电解法是一种锌冶金的新方法，其优点是污染小，能耗低，过程简单。传统的锌悬浮电解工艺中一般采用HCl-MCl_2-H_2O电解液体系作为悬浮电解液，但该悬浮电解液体系存在设备腐蚀严重，阳极材料选择要求苛刻，不能直接获得金属锌等缺陷。我们研究开发的锌悬浮电解法是在前人研究的基础上采用全新的以硫酸锌溶液为基础的悬浮电解液体系，其优点是可以与现有的锌湿法冶金有机结合起来。研究了硫化锌矿在不同的硫酸盐体系中的溶解，通过阳极氧化极化曲线进行分析，得出当以硫酸锌、硫酸铵和硫酸作为硫化锌(精)矿悬浮电解液时，矿物能够有效地被氧化，氧化速度最快，能满足工业上生产金属锌的要求，并且合适的悬浮电解液组成为：锌90～130g/l，硫酸铵30～50g/l，硫酸30～50g/l，悬浮电解温度40～50℃，阳极氧化电位0.6～0.8V。确定了硫化锌(精)矿悬浮电解时的电解液后，我们又对硫化锌(精)矿在悬浮电解过程氧化特征即矿物氧化时其中各元素的氧化溶出情况进行分析，对阳极氧化进行了动力学研究，对氧化渣进行XRD和SEM分析，以了解其含锌矿物在悬浮电解过程中的氧化规律，还进行了渣中元素硫的回收。通过实验分析得出：硫化锌(精)矿在不同悬浮电解溶液中都能够被氧化，但有较大的差别，在硫酸锌、硫酸铵和硫酸的悬浮电解液中，矿物明显被氧化而溶解进入悬浮液中，氧化速度比较快，锌的氧化溶出率在96h的时间内达到86.73％。硫化锌矿物在不同悬浮电解液中氧化机理是相同的，但氧化的交换电流密度不大，温度升高明显加快电化学的氧化。电化学氧化过程中电子转移数为1，电化学机理为：ZnS=Zn~(2+)+S~-+e

Zn~(2+)+2S~-=ZnS+S~0 氧化渣中的元素硫采用蒸馏法原理进行处理，元素硫的挥发率很高，超过80％。

通过对矿物系统的研究，我们最终得到电解锌的工艺流程，该工艺与传统的锌精矿湿法工艺相比，省去了焙烧工序和烟气制酸工序，产出元素硫，明显减少锌冶金过程的环境污染和降低锌冶金过程的能量消耗，是一个全新的新冶金工艺。