冶金学XXXX-8-锌冶金-湿法炼锌.ppt

3湿法炼锌（1）锌焙砂浸出传统流程（2）锌焙砂的热酸浸出-沉铁原则工艺流程3.1-焙砂的中性浸出中性浸出-采用废电解液、二氧化锰和硫酸等对焙砂进行浸出，控制终点pH值接近中性的浸出过程。中性浸出目的：(1)使Zn尽可能地全部溶解到浸出液中，提高Zn浸出率；(2)使有害杂质尽可能进入渣中，达到与锌分离的目的。中性浸出过程中为了使铁和砷、锑等杂质进入浸出渣，终点pH值控制在5.0~5.2左右。中性浸出渣中有大量锌存在(含锌20％左右)，所以中性浸出渣必须进一步处理以回收锌。中性浸出化学变化主要包含锌的浸出分离、铁的氧化沉淀和砷锑与铁共沉淀的过程。锌焙砂中性浸出过程是焙烧矿氧化物的稀硫酸溶解和硫酸盐的水溶解过程。Zn、Fe、Cu、Cd、Co和Ni的氧化物均能有效地溶解，而CaO和PbO则生成难溶的硫酸盐沉淀。CaO+H2SO4=CaSO4↓+H2OPbO+H2SO4=PbSO4↓+H2O实际生产中终点pH值控制在5.5以下，从而除去浸出液中的Fe、As和Sb，如果高于此值，就会生成Zn(OH)2沉淀，降低锌的浸出率。这一点可从图3-10的氧化物稳定区域图中可以看到。3.1-焙砂的中性浸出-3.1.1中性浸出热力学基础3.1-焙砂的中性浸出-3.1.1中性浸出热力学基础在中性浸出时，Zn、Cu、Cd、Co、Ni和Mn溶解；Sn、Al不溶；Fe2+入溶液、Pb2+、Fe3+沉淀。3.1-焙砂的中性浸出-3.1.2Fe2+的氧化及As、Sb共沉淀铁的氧化脱除实际生产中，中性浸出前期pH≈1，Mn2+=3~5g/l，αMn2+≈1.82×10-2，代入E4=E2-E1=0.46-0.12pH-0.031lg(αMn2+·α2Fe3+/α2Fe2+)＝0可求得，αFe2+/αFe3+＝1.6×10-5，即Fe2+氧化很完全。在中性浸出过程中，采用鼓风搅拌的方法，也是为了利用空气中的氧来氧化二价铁（酸性靠锰、中性靠风）。浸出液中As、Sb、Ge与铁共沉淀，所以当浸出液中这三种杂质含量较高时，必须保证浸出液中有足够多的铁离子。通常铁含量应为As和Sb总量的10倍以上。Fe与As、Sb共沉淀的机理，基于下列原理：1.在Fe(OH)3胶体的絮凝过程中，具有很高的吸附能力，这时As和Sb的氢氧化物被吸附共沉；2.浸出液中形成的Fe(OH)3胶体与As3+发生下列反应4Fe(OH)3+H3AsO3=Fe4O5(OH)5As↓+5H2O锑也有类似的反应。锌焙砂浸出过程是属于液－固之间的多相反应。反应速度受酸浓度和温度影响外，还与反应物接触的表面积、液体粘度和溶质的物理化学性质有关。控制反应速度环节主要是液相边界层的扩散过程和界面反应过程。单位时间反应的摩尔量：式中C、CS－溶液本体和反应表面处酸的浓度；F－反应表面积，F=4πr2(球形)；δ－扩散层厚度，对静态溶液δ=0.5mm，搅拌下δ≈0.01mm；D－扩散系数，可用D=(RT/N)·(1/3πμd)来计算；R为气体常数；N为阿伏伽德罗常数；μ为介质粘度；d为直径。3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3浸出速度及影响因素3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3浸出速度及影响因素3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3浸出速度及影响因素3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3浸出速度及影响因素3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3浸出速度及影响因素3.1-焙砂的中性浸出-3.1.4浸出主要设备3.1-焙砂的中性浸出-3.1.4浸出主要设备3.1-焙砂的中性浸出-3.1.4浸出主要设备3.1-焙砂的中性浸出-3.1.3浸出速度及影响因素3.1-焙砂的中性浸出3.2-中浸渣中锌的回收3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.1锌的热酸浸出3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-中浸渣中锌的回收-3.2.2酸浸液中铁的脱除3.2-