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![湿法炼锌与火法炼锌 [课程作业]](https://img.taocdn.com/s1/m/d0d7c559c8d376eeafaa3183.png)
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。
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。
锌的湿法冶金
锌的湿法冶金指的是通过化学反应将锌矿石转化为锌金属的一种冶金
方法。
这种方法利用锌矿石的可溶性，将其溶解在酸、碱或盐酸等溶解剂中，然后通过化学反应将其转化为锌盐。
随后，采用电化学或热还原等方
法将锌盐还原为锌金属。
锌的湿法冶金包括以下步骤：
1.矿石破碎和浸出：锌矿石首先经过破碎、粉碎和筛分，将其粉碎成
一定的颗粒度。
然后将矿石浸入溶剂中，以便将其中的锌元素溶解出来。
2.锌盐制备：浸出液中的锌元素经过一系列化学反应，形成锌盐。
不
同种类的溶剂和反应条件会产生不同的锌盐类型。
3.锌盐还原：对于某些类型的锌盐，可以通过电化学或热还原方法将
其还原为锌金属。
电化学还原需要使用电解池，经过一定的电流和电压作用，将锌离子还原为金属锌。
热还原是将锌盐加热至一定温度，使得其中
的锌离子还原为金属锌。
4.精炼和铸造：通过还原后的锌金属可制备成各种形式的工业用锌，
包括锌片、锌丝、锌棒、锌管等。
这些制品可进一步加工成各种锌合金制品。
锌的湿法冶金相比于传统的干法冶金具有很多优点，如能够溶解所有
类型的锌矿石、锌盐产生速度快、产品质量更稳定等。
在现代工业生产中，湿法冶金已成为主流的锌生产方式。
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。
湿法冶锌中性浸出电解沉积
引言：
一、原理：
二、工艺流程：
1.锌原料浸出：将锌原料浸入稀硫酸溶液中，通过加热和搅拌等方式将锌溶解成溶液中的锌离子。
2.电解沉积：用浸出溶液作为电解液，将阴极和阳极分别放入电解槽中，施加电流使锌离子在阴极上沉积成金属锌。
3.锌的回收：将电解沉积得到的金属锌进行收集和处理，以得到高纯度的锌产品。
三、设备：
1.浸出槽：用于将锌原料和浸出溶液进行反应和搅拌。
2.电解槽：用于进行电解沉积反应，其中放置有阴极和阳极。
3.电源：用于提供所需的电流，使锌离子在阴极上沉积成金属锌。
4.收集系统：用于收集和处理电解沉积得到的金属锌。
四、应用：
1.锌冶炼：通过湿法冶锌中性浸出电解沉积方法可以提取和生产金属锌，用于制备锌合金和锌制品。
2.锌回收：湿法冶锌中性浸出电解沉积可以将废弃物和废旧锌制品中的锌回收利用，减少资源浪费和环境污染。
结论：
湿法冶锌中性浸出电解沉积是一种有效的锌冶炼方法，通过该方法可以实现锌的提取和回收。
该方法的原理基于电解的原理，工艺流程包括锌原料浸出、电解沉积和锌的回收等步骤，并需要相应的设备支持。
该方法在锌冶炼和锌回收领域有广泛的应用。
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。
湿法炼锌中浸出过程的基础理论浸取浸取是湿法炼锌中的主要过程。
在此过程中一方面要将原料中的锌及锡等有价金属尽可能地完全溶解，使其进入溶液，以求得高的金属回收率。
另一方面要在浸出终了阶段，使一些有害杂质（例如Fe,As,Sb,Si等）从锌浸液中分离留在浸出渣中。
同时还力求获得沉降速度快，过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
湿法炼锌中，使用浸出的原料主要包括：硫化锌精矿经过焙烧所得到的焙烧料（焙砂及烟尘）、氧化锌精矿，硫化锌精矿以及冶炼厂在生产过程中，产出的粗氧化锌粉及氧化锌烟尘等。
在浸出中，虽然有用盐酸溶液浸出的报道，但主要是用硫酸溶液浸出。
由于浸出原料的性质差异浸出方法也有不同。
根据原料的组成及性质不同，因而有：（1)焙烧料常规浸出工艺；(2)焙烧料热酸浸出工艺；(3)硫化锌精矿氧压浸出工艺；(4)氧化矿酸浸工艺；(5)粗氧化锌及铅锌烟尘的酸浸工艺。
但在上述几种浸出工艺中，焙烧料的酸浸工艺目前居主要地位。
浸出过程的基础理论焙烧料的浸出热力学A 电位E-pH图和金属离子在水溶液中的稳定性各种金属离子在水溶液中的稳定性与溶液中金属离子的电位,pH值、离子活度、温度和压力等有关，湿法冶金广泛使用电位E-pH图来分析浸出过程的热力学条件，电位E-pH 图是将水溶液中基本反应的电位与pH值的变化关系表示在图上。
从图上不仅可以看出各种反应的平衡条件和各组分的稳定范围，还可判断条件变化时平衡移动的方向和限度。
下面简要说明在常温（25℃）下，浸出时固液相间多相反应的吉布斯自由能变化和平衡式，及电位E-pH图的绘制与应用。
浸出过程的有关化学反应可用下列通式表示。
aA＋nH+＋ze ==== bB＋cH20根据反应的特点，可将反应分为(a) (b)、（c）三类，第(a)类反应中仅有电子迁移,H+或OH-没有变化，即电位E与pH值无关的氧化还原反应，其反应的吉布斯自由能变化为这时吉布斯自由能的变化转变为对外所作最大有用功，因氢标为零，式中可用φ电动势E，即—△Gө= zFEө前一种反应（a)可以看成是后一种反应(b)的特例，即m=n,表明M（m-n）+不是离子而是金属状态，因而方程式最后一项为零。
可得 E = Eө- 0. 0591pH其平衡条件是Eө=+0.0591pH （3）众所周知，水仅仅是在一定电位和pH条件下才是稳定的，水稳定的上限是析出氧，其稳定程度由下式确定：O2＋4H＋＋4e ==== 2H20E（O2/H20）＝1.229-0.0591 pH（P o2＝lO1kPa）水稳定的下限是析出氢，其稳定程度由下式确定。
2H＋＋2e HZE（H+/H2）＝-0.0591pH（P H2＝lO1kPa）由下表所列有关反应的E3ө、E1ө、pH2ө值，并假定金属离子活度等于1，令温度等于298K,根据(a)、（b)、（c）类反应的化学方程式便可作出Me-H20系的E-pH图。
按上述理论分析所作出的Zn-H20系的E-pH图，见下图。
从图可以看出整个Zn-H20系划分为Zn2＋和Zn（OH）2及Zn三个区域，这三个区域也就构成了湿法炼锌的浸出、水解、净化和电积过程所要求的稳定区域。
浸出过程就是要创造条件使原料中的锌及其他有价金属越过（I）线而进入Zn2+区。
水解、净化即是创造条件使Zn2+停留在Zn2+区域，同时使杂质进入Me(OH）x区。
电积即是创造条件在阴极上施加电位，使Zn2+进入Zn区。
湿法炼锌的浸出过程，就是利用各种金属离子在浸出液中的稳定性，使锌、锅等有价金属溶解进入溶液，与原料中的脉石分开。
在中性浸出终了再调整pH值破坏铁、铝、锡等杂质的稳定性，使铁等杂质转为固相进人沉淀而与Zn溶液分离。
这说明系统在达到平衡状态后，H+和Zn2+两种离子浓度可相差很远，在H+离子浓度很小的情况下，可以允许很高的锌离子浓度，即在中性浸出终了，及时将溶液的酸度降到很低，为除去铁、砷等杂质创造了条件。
由上式可知，锌离子的水解pH值大致为：当25℃锌离子活度按1 mol/L计时，则a2H+ = 10-11.6，即pH=5.8。
下表列出了有关金属的Me-H20系E3ө、E1ө、pH2ө数值。
有关Me-H2O系E3ө、E1ө、pH2ө数值Me n+-Me Me（H）n E3өE1өpH2өZn2+-Zn Zn（OH）20.417 0.763 5.85Ag+-Ag Ag2O 1.173 0.7991 6.32Cu2+Cu Cu(OH)20.609 0.337 4.6BiO+-Bi Bi2O30.37 0.32 2.57AsO+-As As2O20.234 0.254 -1.02SbO+-Sb Sb2O30.152 0.212 -3.05Tl+-Tl Tl（OH）0.483 -0.336 13.9Pb2+-Pb Pb（OH）20.242 -0.126 6.23Ni2+-Ni Ni（OH）20.11 -0.241 6.09Co2+-Co Co（OH）20.095 -0.277 6.3Cd2+-Cd Cd（OH）20.022 -0.41 7.2Fe2+-Fe Fe（OH）2-0.047 -0.44 6.64Sn2+-Sn Sn（OH）2-0.091 -0.136 0.75In3+-In In（OH）2-0.173 -0.342 3Cr2+-Cr CrO -0.588 -0.913 5.5Mn2+-Mn Mn（OH）2-0.727 -1.18 7.65根据表所列的E3ө、E1ө、pH2ө数值和前述的原理可绘制出有关金属的Me-H20系E-pH 图，见下图。
由图可以看出，在锌中性浸出终了时，控制浸出终点pH =5.2,一些金属可以呈氢氧化物沉淀被除去。
B 金属氧化物、铁酸盐、砷酸盐、硅酸盐在酸浸过程中的稳定性在炼锌的主要原料焙砂及氧化矿中，一般均存在金属的氧化物、铁酸盐、砷酸盐和硅酸盐等锌的多种化合物，它们在酸浸过程中溶解的难易程度，或在酸性溶液中的稳定性，可用pHө大小来衡量，pHө小的较难浸出,pHө大的较易浸出。
上述有关化合物的溶解反应，在25℃，100℃, 200℃下的pHө见下表。
金属氧化物、铁酸盐和砷酸盐酸溶平衡pHө由上表中的pHө可以看出如下几条规律：(1)金属氧化物在酸性溶液中的稳定性的次序是：Sn02＞Cu20＞Fe203＞Ga203＞Fe3 04＞In203 > Cu0＞Zn0＞NiO＞Coo＞CdO＞MnO。
由于铁的氧化物较难溶解，故在常压下，温度为25~100℃，pH值为1~1.5的浸出条件下可以实现Mn，Cd，Co，Ni, Zn，Cu与铁的分离。
(2)有关金属的铁酸盐，在酸性溶液中的稳定性的次序为：Zn0·Fe2 03＞NiO·Fe203＞CoO·Fe203＞Cu0·Fe203(3)有关金属砷酸盐，在酸性溶液中的稳定性的次序为：FeAs04＞Cu3（As04）2＞Co3（As04）2＞Zn3（As04）2(4)有关金属硅酸盐，在酸性溶液中的稳定性的次序为：PbSi03＞FeSi03＞ZnSi03(5)锌、铜、钻等金属化合物的稳定次序是：铁酸盐＞硅酸盐＞砷酸盐＞氧化物(6)所有氧化物、铁酸盐、砷酸盐的pH。
均随温度升高而下降，即要求在更高的酸度下进行浸出。
硫化锌精矿的浸出热力学研究硫化锌（ZnS）及其他金属硫化物在水溶液中的反应，在一定pH值和一定电位下将形成什么物质，可用E-pH图来研究MeS在水溶液中反应的热力学规律。
ZnS-H20系中主要反应平衡式及E-pH图关系式见下表.ZnS-H2O系中主要反应平衡式及E-pH图关系式6 SO42-+H+ === HSO4-pH=1.91+1g[SO42-]0.51g[HSO4-]7 Zn2++2e === Zn E=-0.763+0.02951g[Zn2+]8 ZnS+2H++2e === Zn+H2S（g）E=-0.857-0.0591pH-0.02951gP H2S9 HS-+H+ === H2S（g）pH=8.00+lg[HS-]-lgP H2S10 S2-+H+ === HS-pH=12.9+lg[S2-]-lg[HS-]11 ZnS+2e === Zn+S2-E=-1.474-0.02951lg[S2-]12 Zn2++2H2O === ZnO22-+4H+pH=10.08-0.251g[Zn2+]0.25lg[ZnO22-]由表内平衡式可绘制ZnS-H20系E-pH图（下图）。
由图可以看出有一个元素硫的稳定区。
当电位下降时，pH值在1.9-8范围内,SO42-还原成元素硫，当电位再降低和pH＜7时，进一步还原成H2S，pH＞7时更进一步还原成HS-。
当电位升高时，在pH＜8的情况下，H2S和HS-均氧化成元素硫S，然后再氧化成SO42-,在pH>8的情况下,HS-可直接氧化成SO42-。
漫出过程的动力学浸出过程是由含锌的固体物料（如锌焙砂或氧化锌矿等）与溶液（如稀硫酸）所产生的多相反应。
其特点是：溶液与锌物料的化学反应是在相与相的界面上进行，此时被溶解的固体表面上便形成一层薄的饱和溶液层（扩散层），于是固体物料被饱和溶液层所包围，此后离子须经饱和层向内部扩散和饱和层溶液中的离子向外扩散，方能使溶解过程继续进行。
因此浸出过程的机理和步骤可以理解为：（1)稀硫酸在固体（原料）的表面上吸附（包括孔隙及毛细管）；（2)在二者接触的表面上，稀硫酸与固体（锌原料）进行化学反应，生成硫酸盐并溶入溶液；（3)随之固体表面上溶液层不断富集硫酸盐，并在固体表面上形成一层薄的硫酸盐饱和液层（一般称为扩散层）；（4）硫酸盐饱和层，阻碍着焙砂与稀硫酸的接触；（5）依靠饱和溶液离开界面向溶液扩散以及硫酸向饱和溶液层的扩散作用，使原料的溶解反应继续进行。
由此可知，锌物料浸出是由两个阶段所组成的，即由稀硫酸与锌原料中金属化合物的化学反应阶段和生成的金属硫酸盐溶解并进人溶液的扩散阶段组成。
在浸出过程中浸出速率，也是由化学反应速率和扩散速率所决定。
A 扩散速率按菲克定律，溶剂向物料表面单位面积的扩散速率可用下式表示：dc DξD= - —— = — (c-c s) =k D(c-c s) (4)dt δ式中ξD——扩散速率（对物料总表面积计）；c——溶液中硫酸的浓度；c s——矿物表面硫酸的浓度；δ——扩散层的厚度；D——扩散系数（浓度梯度等于1的扩散速率）；k D——扩散或传质速率常数k D=D/δ；t——浸出时间。
B 化学反应速率浸出过程中，在锌物料表面上发生化学反应时，其反应速率由质量作用定律，可表示如下：dcξk = ——k K·C s n （5）dt式中ξk——单位时间内，矿物总表面上发生化学反应而引起的溶剂浓度降低，即为化学反应速率；k K——化学动力学阶段的速率常数；n——反应级数。
