高硅锌焙砂湿法浸出试验

浸出13.1 概述 (2)13.1.1 矿物浸出 (2)13.1.2 浸出原料 (3)13.1.3 浸出溶剂 (4)13.1.4 浸出方法的分类 (4)13.1.5 浸出过程的主要反应类型 (6)13.2 锌焙砂酸浸出 (12)13.2.1 锌焙砂酸浸的目的和任务 (12)13.2.2 锌焙砂酸浸溶液Me-H2O系的电位-pH图 (12)13.2.3 Me－H2O系的电位－pH图在锌焙砂酸浸中的应用 (14)13.3 硫化矿酸浸出 (15)13.3.1 硫化矿酸浸反应类型 (15)13.3.2 硫化矿酸浸溶液ZnS-H2O系电位－pH图 (16)13.3.3 ZnS-H2O系电位－pH图在硫化锌矿酸浸中的应用 (18)13.3.4 多金属MeS-H2O系电位-pH图绘制及其在硫化矿酸浸中的应用 (19)13.4 金银配合浸出 (21)13.4.1 金银配合浸出溶液Ag-CN-－H2O系电位-pH图 (22)13.4.1.1 Ag-CN－-H2O系中的基本反应与对应的电位-pCN关系 (22)13.4.1.2 pH与pCN的关系 (23)13.4.1.3 Ag-CN--H2O系电位-pH图的绘制 (23)13.4.2 电位-pH图在配合浸出中的应用 (24)浸出13.1 概述什么是浸出？利用适当的溶剂，在一定的条件下使矿石或精矿焙烧中的一种或几种有价成分溶出。

浸出的目的？尽可能使主金属转变、选溶剂。

13.1.1 矿物浸出矿物浸出的实质：在于利用适当的溶剂使原料中的一种或几种有价成分优先溶出，达到有价成分与脉石和杂质分离的目的。

浸出原料通常是由一系列矿物组成的复杂多元体系，其中有价矿物多为硫化物、氧化物、碳酸盐等化合物。

在浸出之前通常要对原料进行物理、化学处理，以改善其性质，使有价成分能够转变为可溶性物质。

浸出前对原料的准备工作：对原料进行物理、化学处理，以及改善其性质，使有价成分能够转变为可溶性物质。

炼锌工艺操作规程本规程规定了湿法炼锌工艺生产流程，生产技术条件和技术操作标准。

适用于炼锌分厂使用制酸、林东分厂生产的焙砂生产锌锭。

1.浸出工艺目的及原理中性浸出目的是最大限度地将焙砂中的锌浸出来，将其中有害杂质如砷、锑、铁、锗等除去。

浸出过程的主要反应：ZnO + H2SO4=ZnSO4+H2O2FeSO4+MnO2+ H2SO4= Fe2(SO)3+MnSO4+H2OFe2(SO)3+H2O=2Fe(OH)3+ H2SO4As2(SO4)3+3 ZnO+3H2O=As2O3·3H2O+ 3ZnSO4Sb2(SO4)3+3 ZnO+3H2O=Sb2O3·3H2O+ 3ZnSO4工艺流程Pb-Ag渣1.4 工艺技术1.4.1 中性浸出1.4.1.1 始酸40-60g/l 1.4.1.2终点PH 5.0-5.4 1.4.1.3反应温度60-75℃1.4.1.4反应时间1.0-1.5h 1.4.2 预中和1.4.2.1始酸25-35g/l1.4.2.2终酸8-15g/l1.4.2.3反应温度60-75℃1.4.2.4反应时间1.0-1.5h1.4.3 高酸浸出1.4.3.1 始酸130-150g/l1.4.3.2终酸40-70 g/l1.4.3.3反应温度90℃以上1.4.3.4反应时间3-5h1.4.4 低污染沉矾1.4.4.1始酸10-18g/l1.4.4.2终点Fe≤3.5g/l1.4.4.3反应温度90-95℃1.4.4.4反应时间4h1.5岗位操作规程1.5.1中性浸出岗位1.5.1.1连续生产前，首先检查流量计、中浸槽、给料机、压缩空气是否处于正常状态，确认正常后方可进行连续生产，同时通知上料岗位做好给料准备，3#剂岗做好给3#剂准备。

1.5.1.2往氧化槽内按一定比例连续打入沉矾溢流和废电解液，并视亚铁量加入一定量的二氧化锰或阳极泥，每小时分析一次氧化液的酸度，根据生产情况控制在40-60 g/l之间，含铁控制在1-3 g/l。

8冶金冶炼M etallurgical smelting湿法炼锌系统生产实践浅析赵红梅，符世继，叶春香（驰宏科技工程股份有限公司，云南　曲靖　６５５０００）摘 要：本文结合湿法炼锌系统的生产实际，针对流程中杂质氟氯、钙镁等的富集，硫酸锌溶液净化喷吹锌粉生产实践与应用中存在的问题，处理高硅原料存在的问题，以及在面临这一系列问题所采取的改进措施等进行了归纳总结和简要分析。

关键词：常规湿法炼锌杂质富集；喷吹锌粉；高硅原料中图分类号：ＴＦ８１３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１６－０００８－３Analysis on Production Practice of Zinc Hydrometallurgical SystemZHAO Hong-mei, FU Shi-ji, YE Chun-xiang　Ｃｈｉｈｏｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ． Ｑｕｊｉｎ　６５５０００，Ｃｈｉｎａ　） Abstract:　Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ａｎｄ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｆｌｕｏｒｉｎｅ，　ｃｈｌｏｒｉｎｅ，　ｃａｌｃｉｕｍ，　ｍａｇｎｅｓｉｕｍ，　ｅｔｃ．　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｚｉｎｃ　ｓｕｌｆａｔｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｒａｙ　ｚｉｎｃ　ｐｏｗｄｅｒ，　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｄｅａｌｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔａｋｅｎ　ｉｎ　ｆａｃｉｎｇ　ｔｈｅｓｅ　ｓｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．　Keywords: ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｚｉｎｃ　ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ；　ｚｉｎｃ　ｐｏｗｄｅｒ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ；　ｈｉｇｈ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ收稿日期：２０２３－０６作者简介：赵红梅，生于１９８２年，党员，女，吉林伊通人，硕士研究生，冶金正高级工程师，从事冶金技术工作。

湿法炼锌的浸出过程湿法炼锌是一种将锌含量较低的矿石转化为纯锌金属的工艺过程。

该过程从矿石的伴生矿物中分离出锌，然后通过电解或其他方法将锌还原为纯金属。

本文将详细描述湿法炼锌的浸出过程。

第一步是矿石的粉碎。

矿石经过粉碎设备，使其颗粒尺寸适宜进行浸出。

矿石颗粒越细小，浸出效果越好。

粉碎好的矿石被送到浸出器。

浸出器通常是一个大型的搅拌槽，具有搅拌装置以确保矿石和浸出溶液充分接触。

第二步是浸出。

在浸出器中，将矿石与浸出剂进行接触。

典型的浸出剂是硫酸。

硫酸可以使锌矿石中的锌溶解，并形成硫酸锌溶液。

浸出时间和温度是影响浸出效果的重要因素。

通常，在高温和长时间的条件下，锌的浸出率会更高。

此外，浸出过程中还可能添加氯化铵、硫酸亚铁等化学试剂以促进溶解和反应。

第三步是澄清。

通过澄清过程，从浸出溶液中分离出固体杂质和颗粒。

澄清通常通过沉淀、过滤或离心等方法进行。

沉淀是将溶液中的固体杂质沉淀到底部，然后将澄清的溶液转移到下一个步骤。

过滤和离心是通过物理操作分离溶液和杂质颗粒。

第四步是锌溶液的净化。

在这一步骤中，从锌溶液中去除其他金属离子和杂质。

经典的净化方法是利用水合硫化物法去除铜、铅、镍等杂质。

该方法将沉淀试剂加入到溶液中，与杂质离子反应生成易沉淀的硫化物。

硫化物沉淀物可以通过过滤或离心分离，而纯净的锌溶液则继续到下一个步骤。

最后一步是电积。

将纯净的锌溶液通过电解的方式沉积到锌阴极上，再经过处理得到纯锌金属。

电积过程中，将锌溶液作为电解液，在电解槽中加入锌板，通过电流和电场的作用，使锌离子在阴极上还原生成纯锌金属。

电积后的锌金属经过处理，可得到高纯度的锌。

总结一下，湿法炼锌的浸出过程包括粉碎矿石、浸出、澄清、净化和电积。

通过这些步骤，从矿石中提取和浸出锌，经过净化和电积，最终得到纯锌金属。

这个过程是湿法炼锌的核心环节，对于提高浸出效果和锌的纯度至关重要。

湿法炼锌的浸出过程湿法炼锌是一种将锌矿石中的锌以浸出的方式提取出来的炼锌方法。

它是一种重要的工业生产技术，用于生产高纯度的锌。

下面将从湿法炼锌的浸出过程进行详细介绍。

首先，在湿法炼锌的浸出过程中，最关键的步骤是锌矿石料浸酸。

浸酸的作用是将锌矿石中的锌转化为可溶于酸的锌盐，从而使锌得以浸出。

浸酸过程采用的主要酸是硫酸。

硫酸具有较高的溶解能力，能够有效溶解锌矿石中的锌。

在浸酸过程中，首先将锌矿石破碎，以增加其表面积，便于酸的侵蚀。

然后将破碎后的锌矿石料与稀硫酸进行混合浸泡，使锌与酸接触并发生化学反应。

浸酸过程通常在反应釜中进行，反应釜内的搅拌装置可保证物料的均匀混合，促进反应的进行。

在浸酸的反应中，硫酸与锌矿石中的锌产生反应，生成硫酸锌溶液。

反应的化学方程式如下：ZnS+H2SO4→ZnSO4+H2S↑在这个反应过程中，硫酸锌溶液中的锌已经溶解出来，而硫酸铁等其他杂质则仍然留在固体废渣中。

这种溶液的形成是湿法炼锌的核心。

接下来，需要对硫酸锌溶液进行进一步的处理，以分离出所需的锌。

处理的过程通常包括净化和电解两个主要步骤。

净化过程是通过向硫酸锌溶液中加入氢氧化钠，使溶液发生中和反应。

这个过程的主要目的是去除溶液中的铁、铜、镍等杂质。

在中和反应中生成的沉淀物是金属氢氧化物，它们与锌的溶液进行气液分离，以便于后续处理。

沉淀物中的主要杂质可通过过滤和洗涤进行分离。

之后，所得的锌硫酸盐溶液进一步进行电解，以将其中的锌分离出来。

这个步骤通常采用铁板作为阳极和铅板作为阴极，通过电流作用使溶液中的锌在阴极上析出。

电解过程中，锌盐溶液中的锌离子被还原为纯净的金属锌，析出在电极上。

而其他杂质则仍然溶于溶液中，形成电解液。

纯净的锌以颗粒形式析出后，可以通过过滤和洗涤获得。

最后，所得的纯锌颗粒进行干燥处理，以去除残余的水分。

干燥后的锌可用于制备锌合金、电池、防腐涂层等产品。

总结起来，湿法炼锌的浸出过程包括锌矿石料浸酸、硫酸锌溶液净化和电解三个主要步骤。

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。

2022年第5期

有色金属(冶炼部分

)(http：//ysyl. bgrimm. cn)

• 1 •

doi：10. 3969,・ issn. 1007-7545. 2022. 05. 001

湿法炼锌浸出渣减量化浸出工艺

魏昶1"

, Joniqulov Amirkhon1,

简单】

?邓志敢

山,

杨馥衔1，孙朴1，李兴彬1，

李旻廷

1

(1.昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明650093

；

2.昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，

昆明

650095)

摘要：以常规湿法炼锌工艺锌浸渣为研究对象,对比研究常压酸浸和加压酸浸条件下锌浸渣的酸性浸出 减量化效果，以及渣中锌、铜和钢等有价金属的浸出率。结果表明，在常压酸浸条件下，渣量可减少 65%以上，

渣中锌含量可降至

3%左右

，

锌、

铜和钢的浸出率均在91%以上；在加压酸浸条件下，渣量可

减少40%以上，渣中锌含量可将至2%以下，锌和铜的浸出率达到95%左右，但钢浸出率仅为

70%左

右，相对较低。常压酸浸过程锌浸渣中的铁绝大部分浸出，有利于钢的浸出；加压酸浸过程锌浸渣中的 铁大量以铅铁矶的形式留在渣中，阻碍了钢的浸出。常压浸出液中铁含量较高

，达到25 g/L以上；加压

浸出液中铁含量较低，小于

2 g/L,

有利于后续浸出液中铜、钢的回收。常压浸出渣量少，有利于渣中铅

、

银的富集，可单独销售；加压浸出由于铁沉淀入渣，致使渣中铅、银富集比低，适合于铅锌联合企业返回 铅熔炼炉。关键词：锌浸出渣；常压浸出；加压浸出；浸出渣

，减量化

中图分类号:TF813 文献标志码：

A 文章编号

：1007-7545(2022)05-0001-07

Decrement Leaching Process of

Zinc

Leaching Residue

WEI Chang1-2, JONIQULOV Amirkhon1, JIAN Dan1, DENG Zhi-gan1

'2,

YANG Fu-xian1

3 锌焙烧矿的浸出-概述3 锌焙烧矿的浸出3.1概述硫化锌精矿经过沸腾焙烧后，所得焙烧矿基本是ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。

温法炼锌的下一步冶金过程，就是用稀硫酸（电解废液）作溶剂，将锌的化合物从焙烧矿中溶解出来，达到与不溶解的固体残渣分离的目的，这个过程叫做锌焙烧矿的浸出。

浸出的目的是使焙烧矿中的锌化合物尽可能迅速而完全地溶解于溶液中，而有害杂质如铁、砷、锑、锗等尽可能少地进入溶液。

浸出后期控制适当的终点pH值，使已溶解的大部分铁、砷、锑，锗等水解除去，以利于矿浆的澄清和硫酸锌溶液的净化。

实际上在一般浸出条件下，要把锌焙烧矿中锌的化合物全部溶解出来是不可能的，浸出后的漫出渣一般还含有18～22％的锌。

这种浸出渣除舍锌外，还有其它多种有价金属必须进一步处理，以回收其中的锌和其它有价金属。

经过浸出后所得到的是由硫酸锌水溶液和浸出渣相混合而构成的矿浆，需要进行渡固分离。

分离的方法有澄清浓缩和过滤两种。

从浸出过程的实质和要达到的目的来看，浸出过程在整个温法炼锌的生产过程中起着决定性的作用。

生产实践表明，湿法炼锌的各种技术经济指标，在很大程度上决定于浸出过程所选择的工艺流程和操作过程中所控制的技术条件。

因此，对浸出流程的选择非常重要。

近代温法炼锌工厂，根据各厂的具体情况，采用许多不同的工艺流程。

根据浸出过程连续与否，分连续浸出与间断浸出。

连续浸出是浸出过程连续在几个浸出槽内进行；间断浸出是指锌焙烧矿在浸出槽中分批间断进行浸出。

与间断浸出相比，连续浸出具有很多优点：设备利用率高；能利用锌焙烧矿的物理热，浸出过程的酸度较高，劳动条件较好，易于实现机械化和自动化操作。

但连续浸出一般只适宜处理质量高、化学成分稳定的锌精矿。

而间断浸出的优点是。

对锌焙烧矿的适应性较好；技术条件易控制，能确保硫酸锌水溶液的质量。

无论是连续浸出，还是间断浸出，根据浸出终点的pH值不同，分为中性浸出与酸性浸出。

当浸出终点的pH值在5.2～5.4之间者叫中性浸出；当浸出终点溶液含硫酸庄1～5g/L以上者叫酸性浸出。

湿法炼锌-中性浸出液的净化置换沉淀法除铜镉钴镍A 置换净化的热力学在水溶液中用一种金属取代另一种金属的过程为置换。

从热力学讲，只能用较负电性金属去置换溶液中的较正电性金属。

例如，用金属锌能将溶液中的铜置换出来：Zn＋Cu2+ ==== Zn2++Cu↓因此，置换的次序决定于水溶液中金属的电位次序，而且置换趋势的大小决定于它们的电位差。

这一点可以通过热力学计算来说明。

从热力学分析可知，采用锌粉置换Cu，Cd，Co，Ni均可净化得很彻底，可使Cu，Cd，Co，Ni的离子活度分别为Zn离子活度的10-38，10-11.63，10-16.81，与10-17.69倍。

B 置换净化的动力学采用锌粉置换净化Cu，Cd比较容易，而净化除Co，Ni并不是很容易。

用理论量锌粉很容易沉淀除Cu，用几倍于理论量的锌粉也可以使Cd除去，但是用甚至几百倍理论量的锌粉也难以将Co除去至符合锌电积的要求。

Co难以除去的原因，国内外较多的文献都解释为Co2+还原析出时具有高的超电压的缘故，同时还有一个反应速率的问题。

置换反应的速率，可以理解为负电性金属在含有正电性金属离子的溶液中溶解速率，并可用下式表示：dc A- —— = k — cdt V式中 k——速率常数；A——与溶液的接触面积；V——溶液的体积；c——正电性金属离子的浓度；t——反应时间。

积分上式得到：V 1 c2k = - —·— ln —A t c1——为正电性金属离子反应前的浓度；式中 c1c——为正电性金属离子反应t时间后的浓度。

2置换过程速率可能是扩散控制，或者是化学反应控制。

研究证实，反应Zn+Cd2+ ==== Cd+Zn2+在50℃，当转速在250r/min以下时，置换反应速率常数k与转速n呈正比。

当转速在250r/min以上时，置换反应速率保持不变。

表明当低转速时，置换反应在扩散区进行，高转速时反应在动力学区进行。

置换反应速率与温度的关系式：（是在25~85℃范围内）1350lgk = 13.54 - ———T活化能 = 4.95 x 5650J/mol = 23.14kJ/mol，即反应没有纯扩散的特征。