最新有色冶金概论-锌冶金课件ppt.ppt

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1、有色冶金概论-锌冶金1.4炼锌原料及方法1.4.1炼锌原料1、硫化矿：含锌约为8.8~17％，主要有闪锌矿(ZnS)、铁闪锌矿(nZnS•mFeS)。锌的硫化矿多为多金属矿，常含有铜、铅、银、金、砷、锑、镉、铟、锗等有价金属。低品位多金属含锌矿物通过浮选法进行选矿，得到符合冶炼要求含锌45%~55%的锌精矿。2、氧化矿：含锌约为10%，主要有菱锌矿(ZnCO3)和异极矿(ZnSiO4•H2O)。3、冶炼厂产出的氧化锌烟尘、浮渣和锌灰等。1.4.1炼锌原料2硫化锌精矿的焙烧硫化锌精矿焙烧过程是在高温下借助于空气中的氧进行的氧化的过程：2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2从硫化锌精矿中提取

2、锌，除直接浸出流程外，一般须预先经过焙烧，使焙烧产物适合下一步冶炼要求，因此，焙烧是生产锌的第一个冶金过程。2.1硫化锌精矿的焙烧的目的鼓风炉炼锌：通过烧结机进行烧结焙烧，既要脱硫、结块，还要控制铅的挥发。精矿中含铜较高时，要适当残留一部分硫，以便在熔炼中制造冰铜。火法炼锌(蒸馏法)：是在焙烧时实行死焙烧(氧化焙烧)，尽可能地除去全部硫以及铅、镉、砷、锑，得到主要由金属氧化物组成的焙砂，使以后蒸馏时可以得到较高质量的锌锭。湿法炼锌：实行部分硫酸盐化焙烧，在焙砂中保留少量以硫酸盐(3~4%SSO4)，尽可能少地得到铁酸锌以及细小粒子状的焙烧矿。2.2硫化锌精矿的沸腾焙烧1、高温氧化焙烧又

3、称为“死焙烧”，是为了获得适于还原蒸馏的焙砂以满足蒸馏需要，焙烧的温度一般为1070~1100℃。2、低温部分硫酸化焙烧主要是为了得到适合湿法炼锌用的焙砂。要求在焙烧矿中留有少量可溶性硫（2~4%SSO4)，同时还应避免与减少铁酸锌和硅酸盐的形成，并除去一部分砷和锑。沸腾层温度一般采用850~900℃。3锌焙砂的浸出湿法冶金是在低温（25~250℃）及水溶液中进行的一系列冶金作业过程。湿法炼锌的浸出是以稀硫酸溶液（废电解液）作溶剂，控制适当的酸度、温度和压力等条件，将含锌物料（如锌焙砂、锌烟尘、锌氧化矿、锌浸出渣及硫化锌精矿等）中的锌化合物溶解呈硫酸锌进入溶液、不溶固体形成残渣的过程。

4、浸出所得的混合矿浆再经浓缩、过滤将溶液与残渣分离。锌焙砂的浸出分中性浸出和酸性浸出两个阶段。湿法炼锌厂多数是采用连续复浸出流程，即第一段为中性浸出，第二段为酸性或热酸浸出；浸出渣是用热酸浸出-黄钾铁矾法或火法还原挥发处理。最通用的两种工艺流程常规浸出流程和热酸浸出流程。3锌焙砂的浸出3锌焙砂的浸出3.1热酸浸出及铁的沉淀在湿法炼锌生产中，所得到的中性浸出渣含锌>20%，其中以铁酸锌存在的锌占总锌量的60%以上。浸出渣还含有铅、铜及贵金属金、银等有价金属。为此，必须从锌浸出渣中回收锌及有价金属。热酸浸出的实质是锌焙烧矿的中性浸出渣经高温（90~95℃）、高酸（始酸>150g/L，终酸40

5、~60g/l）浸出，在低酸中难以溶解的铁酸锌以及少量其它尚未溶解的锌化合物得到溶解，进一步提高锌的浸出率。3.1热酸浸出及铁的沉淀热酸浸出的结果使铁酸锌的溶出率达到90%以上，锌的浸出率显著提高(达到97~98%)，铅、银富集在渣中，但大量铁也转入溶液中，溶液中铁含量可达20~40g/l。若采用常规的中和水解除铁，因形成体积庞大的Fe(OH)3溶胶，无法浓缩与过滤。根据沉淀铁的化合物形态不同，热酸浸出过程中采用的沉铁方法有黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。3.2硫化锌精矿的氧压浸出硫化锌精矿的加压氧化浸出是将硫化锌精矿不经焙烧，在高压釜内充氧高温(140~160℃)高压(350~700k

6、Pa)下加入废电解液，使硫化物直接转化为硫酸盐和元素硫的工艺过程。主要反应如下：ZnS+H2SO4+0.5O2=ZnSO4+S0+H2O此工艺克服了“焙烧-浸出-电积”流程的工艺复杂、流程长、SO2烟气污染等缺点，具有对环境污染小、硫以元素硫回收、锌回收率高、工艺适应性好的优点。锌精矿加压酸浸的浸出温度一般为423Ｋ，氧分压为700kPa，浸出时间约1h。锌的浸出率可达98%以上。3.3锌氧化矿的浸出由于氧化锌矿多为高硅矿，直接酸浸又往往产生硅酸胶体，使矿浆难以澄清分离和影响过滤速度。因此在生产中一般采用将矿浆快速中和至pH=4.5~5.5、提高浸出温度、添加Al3+、Fe3+或在70

7、~90℃下进行反浸出（即向矿浆中加酸）的措施。氨浸是以氨或氨与铵盐为浸出剂，在净化过程中，因体系呈弱碱性，铜、钴、镉、镍等金属杂质均易被锌粉置换除去。采用氨浸法处理含锌物料回收有价金属，具有原料适应性广、工艺流程短、净化负担轻、环境污染小、产品品种多等特点。4硫酸锌浸出液的净化锌焙烧矿经过中性浸出所得的硫酸锌溶液含有许多杂质，大部分铁、砷、锑水解进入渣中，其它杂质铜、镉、钴、镍等阳离子及氟、氯等阴离子仍留在溶液中。这些杂质的含量超过一定程度将对