锌冶金学精品课程(全)

产量/ 万吨
215.51 231.85 251.94 275.08 316.62 374.86
锌冶金学
Zinc Metallurgy
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1.3 锌的用途、产量、消费
1.3.3 锌的消费 锌的消费仅次于铜、铝，在十大有色金属中居第三大位｡世界 精炼锌消费大国主要有美国、中国、日本、德国、意大利和韩国等。 2006年全世界金属锌消费量为1103.5万吨，我国消费量超过320万 吨。
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1.5. 2 锌的储量
我国锌资源十分丰富，锌矿储量居世界第一位，已探明保有储 量9278万t。锌保有储量主要集中在云南(2500万t )、内蒙古(1272.50 万t)、甘肃(783.94万t)、广西(680.78万t)、湖南(650.69万t)、广东 (634.37万t)和四川(502.05万t)等七省区，占全国总保有储量的71％。
3、简述金属锌的用途。 5、了解我国锌冶炼工业的现状。
4 、现代炼锌方法有哪些？分别画出其原则工艺流程图。
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1.5. 3 锌的生产方法及其简介
锌的生产方法分为火法和湿法两大类，以湿法冶炼为主。 火法炼锌有鼓风炉炼锌、竖罐炼锌、平罐炼锌、电热法炼锌等。 电炉炼锌的生产规模小，单台电炉产锌量在1000~2500t/a，吨锌电 耗在4000~5000kW· h。
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1.5. 3 锌的生产方法及其简介
湿法炼锌包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。湿法炼锌由于 资源综合利用好、单位能耗相对较低、对环境友好程度高，是锌冶 金技术发展的主流，其产量约占世界锌总产量的80%。
传统的湿法炼锌实际上是火法与湿法的联合流程，是20世纪初出 现的炼锌方法，包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸五个主要过程。 根据浸出温度和酸度的不同，湿法炼锌分为常规浸出和热酸浸 出两种工艺。 全湿法炼锌是在硫化锌精矿直接加压浸出的技术基础上形成的， 省去了传统湿法炼锌工艺中的焙烧和制酸工序，锌精矿中的硫以元 素硫的形式富集在浸出渣中。
lgP* = -6620/T - 1.255lgT + 14.465 Pa（熔点~沸点） 温度/℃ 蒸气压/Pa
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450 52.5
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1.2.1 锌的物理性质
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电炉炼锌的生产规模都很小，单台电炉产锌量在 1000~2500t/a ， 吨锌电耗在4000~5000kW· h。
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1.6. 3 火法炼锌
韶关冶炼厂
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本章思考题
1、炼锌原料有哪些？ 2、炼锌的主要方法有哪些？
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1.2.2 锌的化学性质
锌具有较好的抗腐蚀性能。
纯锌不溶于任何浓度的硫酸或盐酸中。商品锌极易溶于硫酸或盐 酸中并放出氢气。 商品锌也可溶于碱中。 在红热的温度下，锌易分解水蒸气生成氧化锌。 金属锌在空气中加热至505℃，即可燃烧生成非晶形的氧化锌。
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1.2 锌及其化合物的性质
1.2.1 锌的物理性质
锌为ⅡB族元素，原子序数30，原子量65.38。金属锌是银白色 略带蓝灰色的金属，在常温下密度7.1g/cm3，熔点和沸点分别为 419.58℃和906.97℃，延展性好，莫式硬度为2.5｡ 锌在常温下延展性差，加热至100～150℃时延展性变好，当加热 到250℃时则失去延展性而变脆。 锌的晶体结构为密排六方晶格，、、三种结晶状态，转化 温度分别为170℃和330℃。 锌在熔点附近的蒸气压很小，液体锌蒸气压随温度的升高急剧 增大。锌的蒸气压随温度变化的公式如下：
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1.2.3 锌的主要化合物及其性质
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1.2.3 锌的主要化合物及其性质
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1.3 锌的用途、消费、产量
9 伴生元素的综合利用及二次资源的回收
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1 绪 论
1.1 概述 1.2 锌及其化合物的性质
1.3 1.4 1.5 1.6 锌的用途、消费、产量 锌的牌号与化学成份 炼锌原料及方法 我国锌冶炼现状
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1.1 概述
中国是世界上最早发现和使用锌的国家， “龙山文化” 时期就 生产出了含锌23.2％的黄铜锥。 早在唐朝以前就炼出了金属锌，到明朝时炼锌技术已经达到很高 水平。 生产锌的方法由我国传到欧洲，但欧洲的锌的冶炼长期处于停滞 状态，直到19世纪蒸馏法炼锌的出现。 湿法炼锌直到20世纪20年代才正式应用于工业生产。目前湿法炼 锌的产量以占世界锌总产量的 80%以上，我国湿法炼锌的产量约 占70%左右。
我国锌产量的60%以上集中在几家大中型冶炼企业，原料95%以 上是硫化矿。
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1.6. 2 湿法炼锌
株洲冶炼厂是我国采用常规流程中最大的湿法炼锌厂，浸出渣 用回转窑烟化挥发回收渣中的铅锌等有价金属。
驰宏锌锗股份有限公司、水口山锌厂、葫芦岛有色金属集团湿 法炼锌分厂、开封冶炼厂等均采用常规浸出工艺炼锌。浸出渣处理， 除葫芦岛锌厂采用该厂自行开发的漩涡炉烟化挥发外，其余都是采 用回转窑处理。 白银西北冶炼厂锌系统，设计年产电锌10万t，采用了热酸连续 浸出和黄钾铁矾除铁新工艺，是我国采用新的黄钾铁矾法炼锌最大 的冶炼厂。 柳州锌品厂、赤峰冶炼厂、温州冶炼厂、池洲冶炼厂等也采用 热酸浸出黄钾铁矾法除铁工艺生产锌。水口山锌冶炼分厂原设计采 用热酸浸出、赤铁矿法沉铁，后改为常规浸出工艺。
氧化矿湿法冶炼不需要焙烧。
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1.5. 3 锌的生产方法及其简介
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1.5. 3 锌的生产方法及其简介
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1.6 我国锌冶炼现状
我国在唐朝以前就开始炼锌。我国锌冶炼工艺，目前以湿法冶 炼为主，火法其次。湿法炼锌占 67%，火法炼锌占 33%。火法中竖 罐法占20%，ISP法约占10%，其余约占3%(包括电热法、平罐、马 槽炉、马鞍炉和四方炉)。 我国开发利用的锌资源，以硫化矿为主，氧化矿数量有限。氧 化锌矿难于选矿富集，低品位氧化矿多通过回转窑烟化挥发，得到 品位较高的氧化锌尘作为火法或湿法炼锌原料。
锌的硫化矿多为多金属矿。低品位多金属含锌矿物通过浮选法 进行选矿，得到符合冶炼要求含锌>45~55%的锌精矿。 2、氧化矿：为次生矿，含锌约为10%，主要有菱锌矿(ZnCO3)和 异极矿(ZnSiO4•H2O)。 3、冶炼厂产出的氧化锌烟尘、浮渣和锌灰等 。
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1.4 锌的牌号与化学成份
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1.5 炼锌原料及方法
1.5.1 炼锌原料
1、硫化矿：为原生矿，含锌约为8.8~17％，主要有闪锌矿(ZnS)、 铁闪锌矿(nZnS•mFeS)。
1.3.1 锌的用途 锌广泛用于航天、汽车、船舶、钢铁、机械、建筑、电子及日 用工业等行业。最大用途是镀锌，约占总耗锌量的40%以上；其次 是用于制造黄铜，约占总耗锌量的20%；铸造合金约占15%左右； 其余20~25%主要用于制造各种锌基合金、干电池、氧化锌、建筑五 金制品及化学制品等。
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侯彦青
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目
1 绪论
录
2 硫化锌精矿的焙烧与烧结 3 锌焙砂的浸出
4 硫酸锌浸出液的净化
5 硫酸锌溶液的电解沉积 6 湿法炼锌新方法 7 火法炼锌简介 8 锌产品的延伸
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1.3 锌的用途、产量、消费
1.3.2 锌的产量 我国是世界产锌大国，湿法炼锌约占总产量的70％。2007年世 界金属锌产量为1139.4万吨，其中我国锌产量达374.86万吨，占全 球总产量的30%。
中国精炼锌产量
项目 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 391.3 2009 441.61
CO2 与水蒸气的混合气体可使锌蒸气迅速氧化，生成氧化锌及 CO 。
由于锌的结晶不同，铸锌较辊轧加工所得锌难溶解。
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1.2.3 锌的主要化合物及其性质
ZnS：在自然界中以闪锌矿状态存在，是炼锌的主要原料。不能 直接被 H2 、C 、 CO 还原。可溶于盐酸和浓硫酸溶液中，但不溶解 于冷的稀硫酸和稀盐酸中。 ZnO: 俗称锌白，真密度为5.78g/cm3，熔点为1973℃。氧化锌为 两性氧化物，可溶解于酸和氨液中。在高温下，能被H2、C、CO 还原成为金属锌。 ZnCO3：炼锌原料之一，自然界以菱锌矿状态存在，350～400℃ 开始分解，易溶于稀硫酸、碱和氨水中。 ZnSO4 ： 通常含有 7 个结晶水，硫酸锌在水中的溶解度很大，溶 解时放出热量。
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1.6 我国锌冶炼现状
我国锌企业的总体情况是企业规模小、数量多、分布广。2005 年我国锌精矿产量254.78万吨，金属锌产量271.08万吨，分别较 2000年增长了43.11%和41.85%。 我国上规模矿山企业有433个，年产锌精矿1万吨以上的有37家， 占全国产量45%。 我国上规模冶炼企业466个，其中年产锌10万吨以上6家，占全 国产量40%。
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1.6. 2 湿法炼锌
驰宏锌锗股份有限公司曲靖生产基地
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1.6. 3 火法炼锌
火法炼锌产量在我国占 33%。火法炼锌有竖罐炼锌、鼓风炉炼 锌、电炉炼锌及其他土法炼锌。 葫芦岛有色金属集团采用竖罐炼锌，先后建成了20万t/a竖罐炼 锌产能，13万t/a常规湿法炼锌产能，总规模达33万t/a，成为我国最 大的锌冶炼厂。可直接生产99.99%以上高纯锌，锌的总回收率可达 95~96%，硫利用率大于94%。 鼓风炉炼锌（又称ISP法或帝国熔炼法 )，最适宜于处理铅锌共 生精矿。我国韶关冶炼厂建有 3 套装置，设计生产能力为 20 万 t/a， 1999年实际产铅锌21.3万t，锌的总回收率达93.8%。
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1.5.1 炼锌原料
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1.5.1 炼锌原料
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1.5. 2 锌的储量
据美国地调局2006年统计，世界已查明的锌资源量约为19亿t。 按2000年世界锌矿山产量868.86万t计，现有锌储量和储量基础静 态保证年限分别为20多年和40多年。