热酸浸出湿法炼锌

目录

1.1国外炼锌发展概述 (2)

1.2国内炼锌发展概述 (2)

1.3商洛地区概述 (2)

2冶炼过程 (2)

2.1湿法冶炼（热酸浸出）流图 (3)

2.2硫化锌焙砂热酸浸出 (3)

2.3锌焙砂主要组分浸出时其成分反应 (3)

2.4锌焙烧矿浸出的目的 (4)

2.5焙烧矿浸出的工艺流程 (5)

2.6黄铁钒法除铁 (5)

2.7硫酸锌溶液的净化 (6)

2.7.1锌粉置换法 (6)

2.7.2β一萘酚除钴工艺 (6)

2.8硫酸锌电解沉积 (7)

2.8.1主要设备及反应 (7)

3参考文献 (7)

湿法炼锌工艺

1.锌概述

锌主要以硫化物形态存在于自然界，氧化物形态为其次。在硫化矿中，锌的主要矿物是闪锌矿和高铁闪锌矿，它们经选矿后得到硫化锌精矿；而氧化矿主要以菱锌矿和异极锌矿为主，其它还有少量的红锌矿等。

通过这些炼锌矿物生产出锌锭的工艺被分为两个大类：火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。而目前世界上主要炼锌方法是湿法炼锌，有80%以上的原生锌锭是通过湿法炼锌的工艺方法生产出来的。

传统的湿法炼锌主要由焙烧、烟气制酸、浸出、净液、电积、熔铸等工序组成。针对浸出渣火法处理能耗高、过程复杂、劳动条件差、耐火材料消耗高等弊病冶金工作者相继研究成功了热酸浸出黄钾铁钒法、热酸浸出针铁矿法、热酸浸出赤铁矿法处理新工艺，解决了湿法炼锌长期以来的关键问题既强化了浸出过程，又简化了渣处理过程，使锌回收率大幅度提高，促进了湿法炼锌的高速发展。

1.2国外炼锌发展概述

国外对炼锌技术的研究很活跃, 研究的范围也广泛, 主要是探索新的冶炼工艺和改造现有生产流程。湿法炼锌的研究发展主要有下列方面:

(l废气产出,故不需制酸。整个生产工艺基建投资低,估计只有常规法的三分之。

（2)1978年有人提出用亚硫酸浸出锌精矿, 用二一2乙基一己基醚磷酸进行溶剂萃取的方法也是可行的, 最后采用电积制取高纯度电锌,

(3)对锌的氧化矿物选择醋酸浸出时,可得8%的锌回收率,而且溶液中杂质较低。通过多年探讨,对硅酸锌为主的氧化矿,以威尔兹法处理最合适,它不存在技术问题,而且经济上合算。

1.3国内湿法炼锌发展概述

我国是产锌大国，锌冶炼工艺，以湿法冶炼为主，火法其次，而利用的锌资源，则以硫化矿为主，氧化矿由地方小厂处理一部分，这部分数量有限，炼锌大厂像株洲冶炼厂，我国采用常规流程中最大的湿法炼锌厂，而白银西北铅锌冶炼厂锌系统，是我国采用新的黄钾铁矾法炼锌的最大冶炼厂株冶采用的常规浸出工艺，惟一的缺点是浸出渣含锌高，一般达20%-22%需要进一步用回转窑挥发焙烧，回收残余的铅锌等有价金属。因此来说相对工艺还不是很成熟。西北铅锌冶炼厂采用的工艺收益较好值得推广，但我国的湿法炼锌依旧面临以下问题（1）劳动生产率低（2）个别工艺滞后（3）二次金属回收率低（4）

研究开发力度不够，因此基于这些情况我国的湿法炼锌还有一长段路要走。

1.4商洛锌矿分布及主要企业概况

商洛铅锌分布的典型矿床或矿点有商州区大河面黑沟铜矿、银厂沟铅锌矿，该类型矿床或矿点与小岩体暨斑岩体关系密切,斑岩体是主要的成矿母岩。下面以银厂沟铅锌矿点为例进简要叙述。

银厂沟铅锌矿点位于南台销(鹤)多金属矿床南部,商州区大面河银厂沟。矿区位于宽坪群广东坪组,下部为矿化灰岩,上部为绢云绿泥石片岩。矿区内有银厂沟-罗门前逆层,为主要的控岩控矿构造,断带内有火山角砾岩、火山集块岩及花岗斑矿体产断层南侧火山集块岩上盘的角砾状灰岩中,Pb—般为1.2%-2%,最高3.8%;Zn:l%-3%,最高6.5%。后者有7个矿体,向西南倾,矿石呈细脉状,含Pb—般为1%-2%，最高8.95%,Zn:l%-3%,最高3.73%。富矿中含Au。主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及铁冒;脉石矿物为方解石、石英。主要围岩蚀变有碳酸盐化、绿泥石化、硅化等。成因类型为液型矿床。成矿时代为燕山晚期。

这里有专门的炼锌企业——陕西省锌业有限责任公司，他们主要从事锌锭;锌制品及相关有色金属矿产品;硫酸等化工产品的生产，为当地的经济发展做出了不小的贡献

2湿法冶炼过程

2.1锌焙砂热酸浸出冶炼流程图

分级细磨中性浸出中性浓缩热酸浸出

浓缩分离

沉铁

液固分离

中性上清液中浸渣

锌焙烧矿废电解液

送净化后电积

Pb-Ag 渣热酸浸出液锌溶液铁渣

待处理

送去回收Pb 、Ag

2.2硫化锌焙砂热酸浸出

热酸浸出优点：酸性浸出相对于以往的传统的常规湿法炼锌有着不可替代的优点，较传统而言热酸浸出的工艺过程简便，锌的产率相对较高，铁的沉淀较为完整，渣系中锌的带有率也不高，因此热酸浸出锌在提高出锌率，省时省力方面有着很好的优点。

2.3锌焙砂主要组分浸出时其成分反应

（1）锌化合物浸出反应

A:氧化锌

反应原理ZnO+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2O

特性：锌焙砂过程中的主要反应，生成物硫酸锌易溶于水，反应放热。

B:铁酸锌(ZnO·Fe 2O 3)

反应原理：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O

特性：铁酸锌通常在工业浸出条件下（温度333K-334K,终点酸度

H2SO4为1-5g/L）,与于它的存在大量的锌与渣系结合，导致心得浸出率只有大约1%-3%，这说明相当数量与铁结合的锌仍保留在残渣中，并且大量的铁进入溶液，因此必须除铁，以保证锌的浸出率。C:硫化锌（ZnS）

反应原理：ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S

特性：硫化锌在浸出过程中仅能与热浓硫酸有一上反应，在反应槽中硫化锌基本不融入电解槽中，而在渣系中锌的含量较高，造成浪费。（2）铁的氧化物（FeO，Fe3O4,FeSO4）

FeO稀酸溶解原理FeO+H2SO4=FeSO4+H2O Fe2O3稀硫酸反应原理：Fe2O3+H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

Fe3O4不与酸反应，而有反应式可看出浸出过程中铁对锌的纯度影响较大，所以除铁是湿法炼锌中最重要的部分。

（3）铜、铬、钴的氧化物

反应机理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

CdO+H2SO4=CdSO4+H2O

CoO+H2SO4=CoSO4+H2O

特性：一般而言，焙烧中铜、铬、钴含量较低，主要是对铜的处理，一般而言铜的含量也由终点浸出PH所决定，一般PH越高则越容易除铜。

（4）铅钙化合物