湿法冶锌基本工艺作业流程.doc

湿法冶锌工艺步骤概述：湿法炼锌是当今世界最关键炼锌方法，其产量占世界总锌产量85%以上。近期世界新建和扩建生产能力均采取湿法炼锌工艺。湿法炼锌技术发展很快，关键表现在：硫化锌精矿直接氧压浸出；硫化锌精矿常压富氧直接浸出；设备大型化，高效化；浸出渣综合回收及无害化处理；工艺过程自动控制系统等多个方面。湿法炼锌是用稀硫酸(即废电解液)浸出锌焙烧矿得硫酸锌溶液，经净化后用电积方法将锌从溶液中提取出来。目前，湿法炼锌含有生产规模大、能耗较低、劳动条件很好、易于实现机械化和自动化等优点在工业上占主导地位，锌总产量80~85%来自湿法炼锌。锌焙砂浸出湿法冶锌浸出是以稀硫酸溶液作为溶剂，控制合适酸度、温度和压力条件，将含锌物料（如锌焙砂、锌烟尘、锌氧化矿、锌浸出渣、硫化锌精矿等）中新华无溶解撑硫酸锌进入溶液，不容固体形成残渣过程。浸出所得混合矿浆在经浓缩、过滤将溶液和残渣分离。锌焙砂浸出标准工艺步骤：锌焙砂浸出是用稀硫酸溶液去溶解砂浸中氧化锌。作为溶剂硫酸溶液实际上是来自锌电解车间废电解液。锌焙砂浸出分为中心浸出和酸性浸出两个阶段，常规浸出步骤采取一段中性浸出和一段酸性浸出或两端中性浸出复浸出步骤。锌焙砂首先用来自酸性浸出阶段溶液进行中性浸出。中性浸出实际是用锌焙砂来中和酸性浸出溶液中游离酸，控制一定酸度（Ph=5.2～5.4），用水解法除去溶解杂质（关键是Fe、Al、Si、As、Sb），得到中心溶液经净化后送去电积回收锌。中性浸出仅有少部分ZnO溶解，锌浸出率为75%～80%，所以浸出残渣中还含有大量锌，必需用含酸度较大废电解液（含100g/L左右游离酸）进行二次酸性浸出。酸性浸出目标是使浸出渣中锌尽可能完全溶解，深入提升锌浸出率；同时还要得到过滤性良好矿浆，以利于下一步进行固液分离。为避免大量杂质同时溶解，终点酸度通常控制在H2SO4浓度为1～5g/L。经过两段浸出，锌浸出率为85%～90%，渣中锌含量约为20%。为了提升锌回收率，需采取火法或湿法对浸出渣进行处理，以回收其中锌。火法通常采取回转窑还原挥发法，得到ZnO粉再用废电解液浸出。湿法关键采取热酸浸出，就是将中性浸出渣进行高温高酸浸出，在低酸中难以溶解铁酸锌和少许其它还未溶解锌化物得到溶解，可深入提升锌浸出率。采取热酸浸出可使整个湿法炼锌步骤缩短，生产成本降低，并取得含贵金属铅银渣，多种铁渣轻易过滤洗涤，但锌焙砂中铁也大量溶解进入溶液中，溶液中铁含量可达成20～40g/L湿法冶锌工艺步骤硫化锌精矿氧化焙烧焙烧矿烟气浸出收尘硫酸锌溶液浸出渣烟尘烟气净化除杂质烟化制酸净化硫酸锌溶液烟化渣氧化锌粉硫酸电积堆存或单独浸出阴极锌废电解液熔铸锌锭锌焙砂各组分在浸出时行为：A锌氧化物氧化锌是焙烧矿关键成份，浸出时和口算作用，按一下反应进入溶液：ZnO+H2SO4＝ZnSO4+H2O该反应是浸出过程中关键反应。硫酸锌很易溶于水，溶解时放出溶解热，其溶解度随温度增高而增大。铁酸锌（ZnO·Fe2O3）在通常工业浸出条件下（温度为333～343K，终点酸度为H2SO41～5g/L）锌浸出率通常只有1%～3%，这说明相当数量和铁结合锌扔保留在残渣中。采取高温高酸浸出，铁酸锌可按以下反应溶解：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe(SO4)3+4H2O和此同时，大量铁进入溶液。所以，采取此法时必需首先处理溶液除铁问题。硫化锌仅能在热硫酸中按以下反应溶解：ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S在浸出槽内，因为自由酸首先和ZnO反应，故上面这个反应实际上意义很小。硫化锌在实际浸出过程中基础不溶解而进入浸出渣中。B铁氧化物铁在锌焙烧矿中关键以高价氧化物Fe2O3状态存在，也有少许铁呈低价形态（Fe2O4、FeSO4）。Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFeO在很稀稀硫酸溶液中也会溶解，其反应为：FeO+H2SO4=FeSO4+H2OFe2O3不溶于稀硫酸溶液中。当浸出物料中有金属硫化物存在时，Fe2(SO4)3可被还原为FeSO4，其反应为：Fe2(SO4)3+MeS=2FeSO4+MeSO4+S当浸出时，焙烧矿中铁有10%～20%进入溶液，溶液中存在Fe2+和Fe3+两种铁离子。硫酸锌溶液净化在浸出过程中，进入溶液大部分金属杂质伴随浸出时中和水解作用而从溶液中除去，但仍有一部分杂质残留在溶液中，关键是铜、镉、钴，还有少许铁、砷、锑等。这些杂质存在不仅对锌电解沉积过程造成极大危害，而且从综合利用资源来说，将它们分离出来也是完全必需。所以，浸出过程所得到中性浸出液，要进行净化。所谓净化，就是将浸出过滤后中性上请液中杂质除至要求程度以下，以提升其纯度，使之满足电解沉积时对新液要求过程。依据除钴方法不一样，浸出液净化方法大致能够分为两类：一类是加锌粉除铜镉，然后在有活化剂存在条件下除