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碱式碳酸锌在硫酸锌溶液净化除铁中的应用
李昭
【期刊名称】《中国有色冶金》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】叙述了利用硫酸锌溶液制取碱式硫酸锌的方法以及碱式碳酸锌在硫酸锌溶液净化除铁中的应用.试验表明,工业硫酸锌生产过程中采用次氧化锌和碱式碳酸锌联合除铁,净化除铁后液含铁低且过滤速度快.
【总页数】2页(P31-32)
【作者】李昭
【作者单位】韶关冶炼厂,广东,韶关,512100
【正文语种】中文
【中图分类】TF813.032.5
【相关文献】
1.硫酸锌溶液净化除钴研究现状 [J], 陈丽杰;袁露成;黄林青;田磊
2.硫酸锌溶液净化除杂研究现状及趋势 [J], 付光; 刘俊场; 曲洪涛; 付维琴; 张特
3.高钴硫酸锌溶液两段高温净化除钴工艺 [J], 谢庭芳;罗永光;李国江;马爱元
4.高铜钴硫酸锌溶液锌粉高温净化除钴工艺研究 [J], 杨贵生;刘俊场;牟兴兵
5.关于硫酸锌溶液深度净化除钴的研究 [J], 杨阳;肖毕高;付光
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硫酸锌钝化工艺防锈研究引言：随着工业化的进程，金属制品的防锈问题日益凸显。
钢铁、铝合金等金属制品在使用过程中，容易受到氧化、腐蚀等影响，导致产品的使用寿命缩短。
为了解决这一问题，科学家们提出了各种防锈技术，其中硫酸锌钝化工艺备受关注。
本文将介绍硫酸锌钝化工艺及其在防锈方面的研究进展。
一、硫酸锌钝化工艺概述硫酸锌钝化是指将金属表面浸入硫酸锌溶液中，通过化学反应形成一层锌覆盖物，起到防锈的作用。
硫酸锌钝化工艺主要包括清洗、活化、钝化和封闭等步骤。
1. 清洗：将金属表面的油污、尘埃等杂质清洗干净，以确保后续工艺的顺利进行。
2. 活化：使用酸性溶液对金属表面进行活化处理，以去除氧化层和其他表面污染物，使金属表面更容易与硫酸锌反应。
3. 钝化：将金属浸入硫酸锌溶液中，锌与金属表面发生反应，生成一层致密的锌覆盖物。
这层覆盖物具有良好的耐腐蚀性能，能够有效隔离金属与外界环境的接触，防止氧化和腐蚀的发生。
4. 封闭：在钝化处理后，对金属表面进行封闭处理，以增加钝化层的稳定性和耐久性。
常用的封闭方法有烘干、涂覆保护剂等。
二、硫酸锌钝化工艺的防锈机制硫酸锌钝化工艺通过生成一层致密的锌覆盖物，形成物理屏障，从而阻断了金属表面与外界环境的接触，减少了金属与氧、水等物质的反应，从而达到防锈的目的。
在钝化过程中，硫酸锌溶液中的锌离子与金属表面的铁离子发生置换反应，生成一层锌覆盖物。
这层覆盖物具有致密性好、耐腐蚀性强的特点，能够有效地减少金属表面的氧化反应，从而延长金属制品的使用寿命。
三、硫酸锌钝化工艺的研究进展近年来，硫酸锌钝化工艺在防锈领域得到了广泛的研究和应用。
研究人员通过改变硫酸锌溶液的配方和处理条件，不断优化硫酸锌钝化工艺，提高其防锈性能。
1. 配方优化：研究人员通过调整硫酸锌溶液中的锌离子浓度、酸性度等参数，改变钝化层的成分和结构，以提高其防锈性能。
例如，增加锌离子浓度可以增加钝化层的致密性和耐腐蚀性。
2. 表面处理技术：在硫酸锌钝化前，采用机械或化学方法对金属表面进行预处理，可以去除表面的氧化层和其他污染物，提高钝化效果。
锌萃取冶金综述第一章研究的背景1.1 引言金属锌被因其良好的物理化学性能而广泛应用于国民经济建设与发展的各个领域，生成锌的氧化物对其他金属具有很好的保护性，被称为“现代工业的保护剂”。
目前世界上将近80%的锌都是采用湿法冶炼工艺生产的，并且我国也是世界上锌的生产和消耗的大国。
然而锌在自然界中主要以硫化矿和氧化矿两种方式存在。
在硫化矿中主要以闪锌矿（ZnS）或铁闪锌矿（nZnS﹒mFeS）状态。
氧化矿中主要以菱锌矿（ZnCO3）和硅锌矿（Zn2SiO4）。
世界上锌矿主要以硫化锌矿的方式存在，氧化锌矿是氧化锌矿长期风华的结果，属于次生矿。
在国内锌矿物主要分布在四川、云南、贵州、广西、甘肃等地，约占国内锌总量的60%左右。
其中云南兰坪铅锌矿在亚洲排名第一、世界第二，但是锌的平均品位为 5.74%，难处理的低品位氧化矿约占总量的50%。
锌的二次原料主要生产源为热镀锌厂的锌灰、高锌炉渣、废旧锌制品、锌制品加工废料钢铁厂含锌烟灰、干电池锌皮等。
具相关文献统计我国锌二次资源的回收约占锌总产量的15%。
随着科技的发展，我国锌的利用率越来越高，锌的二次资源也就越多。
近几年我国对锌二次资源利用的技术也有很大的进步。
锌冶炼方法分为火法冶金和湿法冶金两种。
火法冶炼有横（平）罐忽然竖罐炼锌、密闭鼓风炼锌（ISP）及电热法冶炼锌；湿法炼锌首次在1915年首次被使用与工业生产中，并且采用了扩大化的生产（如设备的大型化、生产的连续化）。
在湿法炼锌中还消除了一些活法中的不足，如避免了生产过程中产生的大量烟气和产生的余热无法被充分回收和利用等造成环境的污染。
湿法炼锌一般包括锌矿的焙烧、焙烧矿的浸出、萃取、电积四个工序组成。
焙烧的主要目的是利用硫化矿锌矿的氧化生成氧化矿（ZnO），主要的反应为：ZnS +1/2O2=ZnO+SO2.锌在矿床中主要以伴生矿的形似存在，故在焙烧过程中往往有其他金属氧化物的产生，主要的反应式为：MeS+1/2O2=MeO+SO2。
从硫酸锌溶液净化渣回收锌和钴陈海清;刘亚雄【摘要】西北铅锌冶炼厂锌系统湿法冶炼工艺采用二段深度净化除去硫酸锌溶液中的杂质.文章研究了从二段净化产生的渣中回收锌和其它有价金属的工艺.提出了新产生的二段净化渣用水分散-加稀硫酸溶液选择性浸出锌的工艺.完成了1 kg级的小型试验、15 kg级的放大试验.研究结果显示,控制浸出过程pH≥3.5,终点pH3.5～4.5,可使锌95%以上进入溶液返回主流程回收,钴90%以上残留在渣中待处理,达到了锌、钴分离的目的.【期刊名称】《湖南有色金属》【年(卷),期】2006(022)002【总页数】5页(P12-15,36)【关键词】二段净化渣;浸出;锌;分离【作者】陈海清;刘亚雄【作者单位】湖南有色金属研究院,湖南,长沙,410015;白银有色金属公司,甘肃,白银,730900【正文语种】中文【中图分类】TF111.3西北铅锌冶炼厂锌系统湿法冶炼工艺采用两段深度净化除去杂质，第一段低温加锌粉除铜、镉；第二段高温以三氧化二锑作活化剂加锌粉除钴、镍。
一段净化产出铜镉渣；二段净化产出钴镍渣（以下称二段净化渣）。
二段净化渣年产3 500 t以上，自1992年投产以来长期堆存，未进行处理，不仅污染环境，而且造成锌资源的积压，每年约有2 000 t金属锌和其它有价金属得不到利用。
为了有效地回收二段净化渣中的锌、钴等有价元素，本研究提出了新产生的二段净化渣用水分散后，在常温下用稀硫酸选择浸出锌，控制过程pH值，使95%以上锌进入溶液而返回主流程，90%以上钴残留在渣中而得到富集，从渣中可回收钴和其它有价元素。
由于铅锌厂现行生产中锌精矿成份以及焙烧、浸出、一段净化和二段净化等工艺条件变化，致使产出的二段净化渣组成和性质也相应地变化。
新产生的二段净化渣呈灰黑色，含水22%～33%（见表1），堆比重1.98～2.30，大部分可直接用水浆化分散。
随着堆存时间的延长，由于失水而结块，颜色也渐渐变成灰白色，而难于用水将其直接浆化分散，需经破碎方能用水分散。
目录前言 (7)1湿法炼锌简介 (7)1.1湿法冶金的定义 (7)1.2湿法冶金的原理 (7)1.3湿法冶金的提炼步骤 (7)1.4湿法冶金的优点 (8)2氧压浸出工艺简述 (8)2.1工艺发展简述 (8)2.2氧压浸出化学原理 (9)2.3氧压酸浸的工业实践和国内氧压浸出技术的发展 (10)2.4锌精矿氧压浸出工艺特点 (11)3针铁矿法除铁 (11)3.1针铁矿法除铁 (11)3.2针铁矿法除铁工艺流程图 (12)3.3针铁矿法除铁优缺点 (12)3.4其他除铁方法的比较 (13)3.5针铁矿法沉淀原理及实践 (13)4 针铁矿法除铁的操作条件及影响因素 (14)4.1针铁矿法除铁的操作条件 (14)4.2针铁矿法除铁影响因素 (15)结论 (16)参考文献 (16)前言我厂采用两段氧压酸浸工艺流程，产出的硫酸锌浸出液中铁主要以二价铁的形式存在，因此采用针铁矿除铁方法，即用石灰石粉作中和剂经过调浆后加入除铁槽，将浸出液的PH值中和到4.8～5.2，用蒸汽通过盘管加热溶液，将温度升高到75～80℃时，通入氧气作氧化剂，产生的铁渣易于沉降、过滤、洗涤，同时 As、Sb、Ge等在除铁过程中与铁共沉淀带出，由于受到一些客观因素的影响，导致除铁不能满足工艺要求，本文就我厂针铁矿法除铁存在的问题和影响因素进行分析研究以便得以改进。
1湿法炼锌简述1.1 湿法冶金的定义湿法冶金就是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过程。
湿法冶金作为一项独立的技术是在第二次世界大战时期迅速发展起来的，在提取铀等一些矿物质的时候不能采用传统的火法冶金，而只能用化学溶剂把他们分离出来，这种提炼金属的方法就是湿法冶金。
1.2 湿法冶金的原理湿法冶金在我国古代就有，《天工开物》中好像有记载---曾青得铁则化为铜(曾青是指硫酸铜溶液，意思是：硫酸铜遇到铁就会变成铜）。
就是在铜的硫酸盐溶液中加如铁，可以得到铜。
硫酸锌溶液除Mn2+的研究进展ZnSO4溶液是湿法炼锌过程中浸出的中间产物，其成分复杂，含有铁、铜、镉、钻、错等物质，为了除去硫酸锌浸出液中的Fe2+离子，一般选用Mn02作为氧化剂，使Fe2 +离子氧化成Fe3 +离子，调pH = 5.4水解除去Fe3+离子。
但是在除铁的同时，又引入MrQ离子。
而MS+离子在溶液中对电解液的物理化学性质会产生影响，通常溶液中 Mr?+离子的含量保持在3 ~ 5 g/L,但现在某些生产厂家，因为技术操作及其它原因，导致Mr?*离子含量上升，有时甚至高达45 g/L,生成鱼鳞状阳极泥，造成电解槽工作量显著增大，剥离阳极泥时使阳极变形，氧化膜脱落，溶液含Pb升高，使阴极Pb含量亦升高，电流效率下降，电能耗增加，而且也使溶液粘度增加，在相当大的程度上影响了生产的正常进行⑴。
因此，研究除去二价铉离子的工艺具有重要的实际意义。
目前，ZnSO4溶液除Mn2+的方法有电解过程阳极氧化法、高彘酸钾氧化法、漂白粉氧化法、次氯酸钠氧化法、褐煤吸附法、萃取法、过硫酸铉氧化法等⑴。
本文对目前除去硫酸锌溶液中Mi?+的几种途径进行了评述，并重点介绍过硫酸铉氧化法除去镒的工艺。
1电解过程阳极氧化法溶液中的二价锭离子在电解过程中会在阳极被氧化成MrQ或MnOj ,因此，锌电解过程的阳极泥可以返回浸出工段代替软彘矿使用。
电解液中的 MnC>4■也能在浸出时对低铁起氧化作用。
这就是说，在浸出过程中加入的软彘矿在电解过程中能够得到再生，可以循环使用⑵。
电解阳极发生析氧反应，一部分氧与溶液中的二价曾离子作用形成高彘酸和二氧化彘，其反应为⑶：2MnSO4 + 3H2O + 5/202 = 2HMnO4 + 2H2SO4 (1)该反应(1)生成的MnOj使白色硫酸锌溶液变成紫红色，高镒酸继续与硫酸锭作用：3MnSO4 + 2H2O + 2HMnO4 = 5MnO2 + 3H2SO4 (2)该反应(2)生成的Mn02, 一部分沉于槽底，形成阳极泥，可返回浸出作为氧化剂；一部分附于阳极表面，形成比较致密的Mnd的薄膜，加强了PbO2的强度而保护阳极不受腐蚀。
