氧化锌湿法浸出实例

湿法炼锌提高银，铜等有价金属的生产实践发布时间：2023-06-15T06:55:29.063Z 来源：《新型城镇化》2023年11期作者：妥正东[导读] 常规浸出工艺，锌精矿经沸腾炉焙烧后得到锌焙砂，锌焙砂经中性、酸性两段浸出，常规浸出工艺得到的锌浸出渣含锌在20%左右，以及银、铅、铜、铁等其他有价金属；新疆紫金有色金属有限公司新疆克州 845350摘要：湿法炼锌常规浸出工艺被广为采用。

某锌冶炼厂产锌10万t/年，采用一套10万t/年的常规两段浸出工艺和一套10万t/年的“常规浸出-浮选回收银-浸出渣回转窑处理”工艺。

其中在常规浸出工艺条件下，锌精矿中的银主要以硫化物形态富集于焙砂酸浸出渣中，经浮选得到银精矿，浮选尾矿进入回转窑处理得到氧化锌，再经低浸、高浸两段浸出、浓密、过滤，回收锌、铜，铅、银等浸出富集于氧化锌酸浸渣中。

本文通过实验论证使浮选后的银精矿在高温、高酸及添加氧化剂的浸出工艺，达到了锌、铜等有价金属的进一步回收，以及银精矿中银、铅品位进一步富集的双重目的，使资源达到了综合利用的目的；并在工况化生产改造过程中，充分利用原有闲置的槽罐、管道、压滤机等设备，减少了改造投资，并在工况化生产中起到了良好效果。

关键词：银精矿；综合利用；高温高酸；工况化生产、经济效益；常规浸出工艺，锌精矿经沸腾炉焙烧后得到锌焙砂，锌焙砂经中性、酸性两段浸出，常规浸出工艺得到的锌浸出渣含锌在20%左右，以及银、铅、铜、铁等其他有价金属；在锌浸出过程中，其他杂质金属也会不同程度溶解于水溶液中，影响锌电积过程，进而降低锌产品纯度，因此需对浸出液进行净化处理。

其中主要杂质分为三类：第一类是影响产品质量的杂质如Cd、Cu和Fe；第二类杂质为Mg、Ca，会结晶阻塞管道，影响生产稳定运行；第三类是影响锌电积过程的Ni、Co、Ge、Sb、As、Cl及F等杂质。

湿法炼锌工艺产生的含锌浸出渣，一般采用回转窑还原挥发技术处理，回收其中的锌。

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。

一、实验目的1. 了解湿法炼锌的基本原理和工艺流程。

2. 掌握湿法炼锌的主要操作步骤和注意事项。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理湿法炼锌是将锌精矿中的锌通过浸出、净化、电解等工艺步骤提取出来的过程。

实验主要采用硫酸浸出锌精矿，通过控制反应条件，使锌离子溶解于溶液中，然后进行电解得到纯锌。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：锌精矿、硫酸、氢氧化钠、锌粉、氧化锌等。

2. 实验仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒、锥形瓶、滴定管、pH计、电解槽、电极等。

四、实验步骤1. 锌精矿的浸出（1）将锌精矿加入烧杯中，加入适量的硫酸，搅拌溶解。

（2）调节pH值，使锌离子充分溶解。

（3）过滤得到浸出液。

2. 净化（1）将浸出液加入锥形瓶中，加入适量的氢氧化钠，调节pH值，使锌离子沉淀。

（2）过滤得到沉淀物，洗涤。

（3）将沉淀物加入烧杯中，加入适量的硫酸，溶解。

（4）过滤得到净化液。

3. 电解（1）将净化液加入电解槽中，加入适量的锌粉，作为阳极。

（2）将氧化锌作为阴极。

（3）通入直流电，进行电解。

（4）观察电解过程，记录电流、电压、时间等参数。

五、实验结果与分析1. 浸出实验结果（1）锌精矿浸出率：80%（2）浸出液pH值：2.02. 净化实验结果（1）锌离子沉淀率：95%（2）净化液pH值：6.03. 电解实验结果（1）电流：2A（2）电压：4V（3）电解时间：2小时（4）电解得到的锌纯度：99.5%六、实验结论1. 通过本次实验，成功掌握了湿法炼锌的基本原理和工艺流程。

2. 在浸出、净化、电解等工艺步骤中，控制反应条件对锌的提取率和纯度有重要影响。

3. 实验结果表明，本实验所采用的湿法炼锌工艺可行，具有良好的经济效益。

七、实验注意事项1. 在浸出过程中，注意控制pH值，避免锌离子过度溶解。

2. 在净化过程中，注意沉淀物的洗涤，提高锌离子沉淀率。

3. 在电解过程中，注意电流、电压等参数的控制，保证电解效果。

4. 注意实验过程中的安全操作，避免发生意外事故。

湿法炼锌的浸出过程湿法炼锌是一种利用浸出过程从含锌原料中提取锌的方法。

它适用于氧化锌矿、硫化锌矿、锌渣、锌矾石等含锌原料的处理。

下面将详细介绍湿法炼锌的浸出过程。

1.浸出：首先将含锌原料破碎成适当的颗粒大小，然后与硫酸等浸出剂混合。

浸出剂中的硫酸可迅速与锌矿石中的氧化锌反应生成锌硫酸，并溶解出锌。

此反应的化学方程式如下：ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O浸出过程一般在高温和高压条件下进行，以提高锌的浸出速率和产率。

常用的浸出设备有浸出槽、自搅浸出槽和浸出塔等。

2.澄清：浸出液中含有大量的固体杂质和不溶性物质，需要通过澄清过程除去。

澄清通常通过沉淀、过滤和离心等方法进行。

将浸出液与澄清剂混合后，通过沉淀或过滤将杂质和不溶性物质分离出来。

3.净化：经过澄清后的浸出液仍然含有一些杂质，如铁、铜等。

这些杂质会对后续的电积过程产生负面影响，因此需要进行净化处理。

净化的方法主要有溶解氧净化、萃取、电解净化等。

其中，溶解氧净化是利用氧气氧化溶解在浸出液中形成的亚硫酸离子，从而使其转变为硫酸离子，进一步沉淀出铜等杂质。

电解净化则是通过电解的方法将杂质沉积在阳极上。

4.电积：经过净化后的浸出液进入电积槽，进行电积过程。

电积槽中安置有阴极和阳极。

锌离子在阴极上还原为金属锌，而硫酸根离子则在阳极上发生氧化，供给电流和维持硫酸根离子的稳定浓度。

金属锌在阴极上沉积并逐渐增厚，形成锌板。

电积的条件包括电流密度、电解液温度、搅拌速度等。

以上就是湿法炼锌浸出过程的主要步骤。

湿法炼锌的优点是工艺较为成熟，设备相对简单且易于操作，能够从多种含锌原料中提取锌。

但同时也有一些缺点，如浸出剂损耗较大、产生废水废液等。

因此，湿法炼锌的开发以及对废水废液的处理和回收将是今后的发展方向。

Vol. 40 No. 2(Sum. 176)Apr .2021第40卷第2期(总第176期)2021牟4月湿法冶金 .Hydrometa l urgyofChina用碱从低品位氧化锌矿石中浸出锌袁杰，熊顺龙，吴兴敏，庞林(六盘水师范学院，贵州六盘水553004)摘要：研究了用氢氧化钠溶液从某低品位氧化锌矿石中浸出锌，考察了反应温度、反应时间、初始碱浓度、搅拌速度等对锌浸出的影响。

结果表明：氢氧化钠浓度增大有利于矿石中的锌转化成可溶性NaZn(OH )；在反应温度65 C 、初始碱浓度4 mol/L 、液固体积质量比10/1、搅拌速度300 r/min 条件下浸出120 min,锌浸出 率达90.08%。

此工艺为低品位氧化锌矿石的资源化提供了一种可供选择的方法+关键词：低品位；氧化锌矿石；氢氧化钠；浸出；锌中图分类号:TF80(.21；TF81( 文献标识码:A DOI ： 10. 1((55/j• cnki. sfyj 2021. 02. 003锌矿石可分为硫化锌矿和氧化锌矿［1\硫化 锌矿是当前炼锌的主要原料，但随着不断消耗，硫 化锌矿资源日趋匮乏+氧化锌矿一般为次生矿，储量巨大，但并未得到合理开发利用⑵。

目前，从低 位氧化锌矿中回收锌已受到关注，并已有一些回收 方法。

通过浮选可获得氧化锌精矿氧压酸浸法®处理锌精矿可将锌转入溶液，然后从溶液中回 收锌。

采用NH 3-NH 十-H Z O 体系从氧化锌矿、高 炉瓦斯灰中浸出锌，适宜条件下也可获得较好浸出效果+用氢氧化钠溶液处理氧化锌矿或氧化锌 矿渣,锌可以得到有效浸出卩11〕+试验研究了用氢氧化钠浸出低品位氧化锌矿 石的反应机制和反应过程热力学，分析多种含锌 物相在不同pH 条件下的离子分散度，并进行了综合试验验证，以期为低品位氧化锌矿石碱浸处理提供参考信息+1试验部分1.1 试验原料试验用低品位氧化锌矿石取自云南某冶炼收稿日期"020-08-01文章编号：1009-2617(2021)02-0102-04厂，元素分析结果见表1,物相分析结果见表2。

doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.08.001氧化锌矿浸出试验研究夏志美，金伟，高泽平，钟娟，欧阳臻(湖南工业大学冶金与材料工程学院，湖南株洲412007)摘要：研究了氨—氯化铵体系（NH3-H2O-NH4Cl）中含铜铁高的氧化锌矿的浸出行为，探讨了浸出温度、浸出液总氨浓度、浸出时间和液固比对锌浸出率的影响。

结果表明，最佳浸出条件为：总氨浓度7.5 mol/L、浸出温度50 ℃、液固比8︰1、浸出时间2 h，在最佳浸出条件下锌浸出率达到94.8%。

关键词：氨—氯化铵体系；氧化锌矿；浸出率；锌中图分类号：TF813 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2018）08-0000-00Study on Leaching of Zinc Oxide OresXIA Zhi-mei，JIN Wei, GAO Ze-ping，ZHONG Juan, OUY ANG Zhen(School of Metallurgy and Material Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, Hunan, China) Abstract：Leaching behavior of high iron & copper bearing lead-zinc ores in ammonia-ammonium chloride (NH3-H2O-NH4Cl) system was studied. Effects of leaching temperature, total ammonia concentration, leaching time, and L/S on zinc leaching rate were investigated. The results show that zinc leaching rate is 94.8% under the optimum conditions including total ammonia concentration of 7.5 mol/L, leaching temperature of 50 ℃, L/S of 8︰1, and leaching time of 2 h.Key words：ammonia- ammonium chloride system; zinc oxide ores; leaching rate; zinc随着硫化锌矿资源的逐渐枯竭，氧化锌矿逐渐受到重视[1]。

第14卷第5期2023年10月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.5Oct. 2023氧化锌烟尘不同浸出体系锗提取行为廖彬， 刘付朋*（江西理工大学材料冶金化学学部，江西 赣州 341000）摘要：以含锗氧化锌烟尘为原料，研究了硫酸、草酸、酒石酸、硫酸-酒石酸混合循环浸出工艺中Zn 、Fe 、Pb 、Ge 等有价金属的浸出行为。

结果表明：硫酸浸出工艺可实现Ge 、Zn 的高效提取，在硫酸浓度100 g/L 、液固比10 mL/g 、温度90 ℃、反应时间120 min 的条件下，Ge 、Zn 的浸出率分别可达86.12%、93.13%；草酸浸出工艺可实现Ge 、Fe 与Zn 、Pb 的选择性分离，在最优条件下Ge 、Fe 的浸出率分别为92.32%、67.30%，Pb 、Zn 基本不被浸出；酒石酸浸出体系下，Ge 的浸出率较低，最高只达76.15%，并且Zn 、Fe 的浸出率维持在较低水平；硫酸-酒石酸混酸浸出体系下，Ge 的浸出率明显改善，最高可达99.42%，同时Zn 、Fe 的浸出率分别可达89.53%、68.56%。

通过四段循环浸出的方式，Ge 富集后浓度可达152.93 mg/L ，经N235萃取分离处理，Ge 的萃取率接近90%。

关键词：锗；氧化锌烟尘；浸出；选择性分离；萃取中图分类号：TF803.21 文献标志码：AExtraction behavior of germanium in different leaching systemsfrom zinc oxide dustLIAO Bin, LIU Fupeng *（Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry ， Jiangxi University of Science and Technology ， Ganzhou 341000， Jiangxi ， China ）Abstract: The leaching behaviors of valuable metals such as Zn, Fe, Pb and Ge in the cycle leaching processes of sulfuric acid, oxalic acid, tartaric acid and the mixture of,sulfuric and tartaric acid were investigated, with germanium-containing zinc oxide dust as raw material. The results show that the high-efficiency extraction of Ge and Zn can be achieved by using a sulfuric acid leaching process. Under the conditions of sulfuric acid concentration of 100 g/L, temperature at 90 ℃, liquid-solid ratio of 10 mL/g, and the reaction time of 120 min, the leaching ratios of Ge and Zn can reach 86.12% and 93.13%, respectively. The selective separation of Ge and Fe from Zn and Pb can be achieved by the oxalic acid leaching process, and under optimal conditions, the leaching ratios of Ge and Fe are respectively 92.32% and 67.30% while Pb and Zn are essentially not leached. The leaching ratio of Ge in the tartaric acid leaching process is relatively low, reaching a maximum of 76.15%, while the leaching ratios of Zn and Fe remain at a low level. The leaching ratio of Ge in the mixed acid leaching process of sulfuric acid and tartaric acid improves significantly, up to 99.42%. Meanwhile, the leaching ratios of Zn and Fe are up to 89.53% and 68.56%, respectively. The concentration of Ge can reach 152.93 mg/L by four-stage cyclic leaching.收稿日期：2022-08-22；修回日期：2022-11-14基金项目：国家青年自然科学基金项目（51804141）；国家博士后基金面上项目（2019M662269）；江西省博士后择优资助项目（2019 KY07）；山东省博士后创新人才项目（2019-216）；江西理工大学清江优秀人才项目（JXUSTQJYX2019006）；江西省自然科学基金面上项目（20202BABL204030）通信作者：刘付朋（1985—　），副教授，主要从事稀有金属二次资源回收方向的研究。

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。

湿化学法制取氧化锌的化学方程式
湿化学法制取氧化锌的具体步骤包括硫酸浸出、锌粉净化、沉锌、过滤、洗涤、脱水以及焙烧等。

其中，硫酸浸出的化学方程式为：ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O。

而锌粉净化的化学方程式则较为复杂，其过程包括：锌粉与硫酸锌水溶液发生反应，除去其中的杂质，具体方程式需要根据实际杂质成分确定。

沉锌的化学方程式为：ZnCO3+ 2NaOH = Zn(OH)2↓ + Na2CO3。

过滤、洗涤、脱水以及焙烧等步骤的化学方程式较为简单，主要是物理变化，不涉及化学反应。

如需获取更多关于湿化学法制取氧化锌的化学方程式的信息，建议咨询专业化学研究人员或查阅化学研究文献。