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冶金百科 | 锌冶金 - 其他方法炼锌

2023-09-19 10:06:22 来源:中冶有色技术网
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简介:什么是氨浸法? 答:氨浸法是用碳酸氢铵和氨水浸出粗氧化锌、锌烟尘或菱锌矿等物料,使锌溶解生成锌氨配合物进入溶液,再经净化,蒸氨,锌氨配合物分解得碱式碳酸锌,热解碱式碳酸锌得活性氧化锌。
什么是氨浸法?

答:氨浸法是用碳酸氢铵和氨水浸出粗氧化锌、锌烟尘或菱锌矿等物料,使锌溶解生成锌氨配合物进入溶液,再经净化,蒸氨,锌氨配合物分解得碱式碳酸锌,热解碱式碳酸锌得活性氧化锌。

氨浸法能有效浸出物料中的锌,而杂质钙、镁、硅、铁等几乎不溶解,浸出液中钙、镁、硅等分离一直是难题,因此可以用氨浸法制备高纯锌产品,比如高纯活性氧化锌、氯化锌、硫酸锌等。

硫化锌精矿的直接浸出原理是什么?

答:在常压下,硫化锌精矿在高温和浓硫酸中会按照式(4-41)和式(4-42)

分解:

ZnS+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂S (4-41)

H₂S+H₂SO₄=H₂SO₃+H₂O+S⁰ (4-42)

这种方法锌的回收率可达到95%左右,可以避免有害气体H₂S的产生。然而由于设备腐蚀严重,操作和控制比较困难,使得常压下高温高酸浸出工艺难以在工业上得到应用。但是,加压酸浸工艺可以在很大程度上克服上述的缺点,在工业上得到了运用。

什么是硫化锌精矿的直接电解?

答:硫化锌与冰铜、冰镍一样,可以直接用电解法处理锌。由于硫化锌的导电性比较差,有人提出用石墨粉和精矿混合作阳极,在阳离子交换树脂隔膜电解槽中进行电解实验。以铝板作阴极,阳极液含锌55g/L,pH=4~5;阴极液含锌55g/L,含硫酸130g/L。阴极电流密度为540A/m²,电解液温度为45℃,阴阳极反应为:

阳极: Zn²++ 2e==Zn (4-43)

阴极: ZnS=Zn²++S+2e (4-44)

阴极得到的锌产品纯度可达99.99%以上。

等离子炼锌技术的原理是什么?

答:等离子冶炼技术是瑞典一家公司开发的一种新的冶炼方法,最先应用王冶炼生铁,进而用于炼锌生产。其基本原理是:在高炉中装满焦炭,由等离子发生器将热量从风口输到炉子的反应带,在炉中焦炭柱内部形成一个高温空间,粉状氧化锌矿与粉煤以及造渣成分一起被等离子喷枪喷到高温带,发生氧化锌的还原反应。由于焦炭导热性能低,又有承受高温的能力,因而金属的氧化物能瞬间被还原,生铁及炉渣在炉子底部收集起来并放出,锌蒸气随炉气进入冷凝器被冷凝成液体锌。由于炉气中不含有二氧化碳和水蒸气,因此锌不会二次氧化。此方法可处理锌的焙烧矿,也可以处理氧化锌灰。

什么是喷吹炼锌法?

答:喷吹炼锌法的实质是在熔炼炉内装入底渣,用石墨电极加热,升温使底渣熔化,用氮气将焦粉送入喷枪,并与氧气混合喷入熔渣中。锌焙砂由螺旋给料机送入炉内,进行高温还原反应,产出金属锌蒸气进行铅雨冷凝,得到金属锌。

喷射炼锌法过程简单,锌的直收率达50%,但是焦粉的燃烧率不高,部分焦粉未燃烧就被吹走,在冷凝器中形成浮渣。这是造成锌回收率不高的主要原因。

什么是氧压浸出?

答:氧压直接浸出法的特点是取消了硫化锌精矿焙烧、制酸和常压浸出,让浸出在高温、高压和富氧的环境中进行。它产出单质S而不是SO₂,因此改善了环境条件。浸出得到的富锌溶液可用传统的净化流程来处理。

除我国外,世界上有4座锌精矿氧压浸出厂在生产,其中3座是在原有焙烧一浸出厂的基础上增加一套氧压浸出的联合生产厂,其目的是为了扩大生产,而不额外增加焙烧和酸厂的建设。

常压富氧浸出和氧压浸出有什么区别?

答:从物理化学的角度看,常压富氧浸出和氧压浸出没有本质区别,只是氧压浸出能够实现反应温度较高、气体分压较大的条件。常压富氧浸出是在溶液沸点以下进行,相对于氧压浸出反应时间较长。氧压浸出是在密闭反应容器内进行,可使反应温度提高到溶液沸点以上,使氧气在浸出过程中具有较高的分压,让反应在短时间内有效进行。

常压和氧压,核心技术在设备装置上;氧压浸出主要设备装置为高压釜,分为立式釜和卧式釜:常压浸出主要设备装置为常压立式罐。

常压富氧浸出有什么优点?

答:与加压浸出相比,常压富氧浸出有以下优点:

(1)结构简单,投资省;

(2)工艺控制简单,金属回收率高;(3)原料适应性强;(4)运行成本低;

(5)安全性能好。
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