火法炼锌与湿法炼锌共40页
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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℃。
湿法炼锌1. 简介湿法炼锌是一种将锌矿经过浸出和电解的方法来提取纯度较高的锌的工艺过程。
它是一种常用的锌提取方法,广泛应用于冶金、化工和环保等领域。
本文将详细介绍湿法炼锌的工艺过程、设备和应用。
2. 工艺过程湿法炼锌的工艺过程通常包括以下几个阶段:2.1 浸出湿法炼锌的浸出过程是将锌矿经过浸泡、搅拌和反应来使锌与溶液中的物质发生化学反应,并将锌溶解出来。
浸出通常使用硫酸、氯化铵或硫酸铵等溶液作为浸出剂。
在浸出过程中,控制温度、浸出剂的浓度和PH值等参数是十分重要的。
2.2 净化湿法炼锌的净化过程是将浸出液中的杂质去除,以得到纯净的锌溶液。
净化过程通常包括中和沉淀、过滤、溶解和吸附等步骤。
其中,中和沉淀是通过加入碱性物质使杂质发生沉淀,过滤是将沉淀物进行分离,溶解是将过滤后的沉淀物进行溶解,吸附是使用吸附剂来吸附溶液中的杂质。
2.3 电解湿法炼锌的电解过程是将净化后的锌溶液中的锌离子通过电解的方法还原成金属锌。
电解过程通常使用铅液流电解槽,锌离子在负极(阴极)上还原成金属锌,并在阳极上析出电极反应产生的氧气。
控制电流密度、溶液浓度和温度等参数能够影响电解效果和产量。
2.4 脱水和炼焦湿法炼锌的产物是湿糊状的,需要进行脱水和炼焦处理。
脱水过程主要是通过蒸发、压滤或离心等方法去除水分,使产物干燥。
炼焦过程是通过加热产物,将其中的有机杂质燃烧掉,得到纯净的锌。
3. 设备湿法炼锌通常需要一系列的设备来完成工艺过程,主要包括以下几种:3.1 浸出设备浸出设备包括浸出槽、搅拌器和加热器等。
浸出槽通常是由耐腐蚀材料制成,具有良好的密封性。
搅拌器可以保证溶液中物质的均匀混合,加热器则可以控制浸出温度。
3.2 净化设备净化设备包括中和槽、过滤设备和吸附塔等。
中和槽通常是由耐腐蚀材料制成,可以调节PH值。
过滤设备可以将沉淀物进行有效分离,吸附塔则可以通过吸附剂去除溶液中的有机杂质。
3.3 电解设备电解设备主要包括电解槽、电源和阳极、阴极等组件。
火法炼锌原理说起火法炼锌原理,我有一些心得想分享。
大家知道吗?锌这种金属在我们生活里可太常见了。
就像那种镀锌的水管,不容易生锈,就是锌在发挥作用呢。
要把锌从矿石里提炼出来,火法炼锌可是个很厉害的办法。
先来说下矿石,含锌的矿石有很多种,闪锌矿是最主要的。
这些矿石就像是装满宝藏的箱子,但宝藏都锁得死死的,我们得想办法打开箱子拿出宝藏,也就是锌。
火法炼锌呢,简单说就是利用高温去提炼锌。
这就好比咱们在家里煮东西,加热让食物发生变化一样。
这里面有个很关键的反应就是氧化还原反应。
什么叫氧化还原反应呢?就像我们人体呼吸的时候,吸入氧气,然后身体里进行各种化学反应把氧气利用起来,这个过程既有物质得到氧(被氧化),也有物质失去氧(被还原),火法炼锌也类似。
在火法炼锌中,我们把锌矿石和一些还原剂(比如焦炭)一起加热到很高的温度。
加热的时候,矿石里面的锌就开始“蠢蠢欲动”了。
这里面我个人理解啊,就好像一群动物被关在笼子里,温度升高就像是打开了笼子的锁,它们开始按捺不住要跑出来。
锌开始从和其他元素结合的状态,被还原成单质锌。
有意思的是,锌的沸点比较低,当温度达到一定程度的时候,锌就变成蒸汽跑出来了。
这就好比水烧开了变成水蒸气一样。
然后把这些锌蒸汽收集起来冷却,就又变成液态锌,最后就可以加工成我们需要的锌产品,像锌板、锌合金材料之类的。
不过呢,我一开始也不明白为什么要在这么高的温度下才行。
后来查了很多资料才知道,这是因为矿石里的化学键比较强,就像是特别结实的绳子把锌元素捆住了,只有高温带来的能量才能把这些绳子弄断,让锌被还原出来。
说到这里,你可能会问,那这样做有没有什么不好的地方呢?其实是有的。
这种高温炼锌的方法,成本比较高,而且对环境也有一定的污染,像废渣处理不好就会对土地有影响。
但是呢,因为火法炼锌技术相对成熟,而且可以处理大规模的矿石,所以仍然被广泛使用。
从学习这个原理的过程中我也明白了,任何工业生产的方法都有它的利弊,这就需要科学家们不断地创新,找到更好的方式去提炼锌。