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湿法炼锌的化学方程式(湿法炼锌浸出液)

湿法炼锌的化学方程式(湿法炼锌浸出液) 湿法炼锌

用酸性溶液从氧化锌焙砂或其它物料中浸出锌,然后用电解沉积技术从锌浸出液中制备金属锌的方法。这种方法于1916年应用于工业。到1998年,全球802万吨锌中70%以上是湿法炼锌工艺生产的,发展很快。我国现有15家湿法炼锌厂,年产锌1万吨以上,产能约为火法的2倍,湿法炼锌产量超过100万吨。该工艺包括硫化锌精矿焙烧、锌焙砂浸出、浸出液净化除杂和电积锌四个主要过程。这个过程如图1所示。

1.锌精矿焙烧利用空气体或富氧在高温下将锌精矿中的ZnS氧化成ZnO和ZnSO4,同时除去as、Sb、Cd等杂质。焙烧产物焙砂,送去浸出锌,从烟气中制取硫酸或生产液体SO2-湿法炼锌精矿焙烧不同于火法焙烧。要求在湿法冶金焙砂中以SO42-的形式保留1%-2%的硫,以补充锌焙砂浸出过程中硫酸的不足。但希望在火法冶炼锌精矿的焙烧中,ZnS全部被氧化成ZnO,以提高冶炼回收率。现代锌精矿焙烧采用流化床焙烧炉。焙烧操作条件为:床温900-1000℃,线速度0.5-0.6 m/s,床容量5-6.5t/(m2·d),烟尘率50%-60%。主要技术经济指标:脱硫率91%-95%,烟气SO2浓度> 6.5%,不溶性硫< 1%。【下一篇】2。锌焙砂浸出和浸出液净化。煅烧锌浸出包括两个阶段:中性浸出和酸性浸出。第一阶段中性浸出使用废电解液,第二阶段使用硫酸作为浸出液,酸度为30-60 g/L H2SO4,浸出温度为65-70℃。浸出液含锌> 120克/升.影响浸出的因素有浸出温度、搅拌速度、酸浓度、锌焙砂粒度等。氧化锌的浸出反应如下:氧化锌+硫酸= = =硫酸锌+H2O。为了提高锌焙砂中锌的浸出率,采用空气体搅拌强化浸出过程。制造不溶的ZnO。Fe2O3,ZnO。Al2O3和ZnS溶解。在工业上,将几个搅拌浸出槽连接起来,形成一系列浸出设备组合。锌焙砂用废电解液制浆,然后连续逆流浸出。中和浸出段产生的矿浆进行浓密分离,上清液送净化除杂,合格的净化液送电解生产电锌,底流在酸浸段浸出,上清液返回矿浆槽,底流过滤,滤饼为弃渣,送渣场。浸出工艺的主要指标为:锌焙砂含锌47% ~ 57%(可溶性锌>:90%),锌浸出率>:85%,浸出渣含锌18% ~ 20%,浸出渣收率53%。浸出液中锌的含量为130-150克/升,其它杂质为(克/升):铜0.2-0.4,镉0.5-0.7,钴0.01-0.04,镍0.002-0.007,砷0.0002-0.0004,锑0.0003-0.0004。这些杂质对锌电沉积是非常有害的,在电沉积之前必须将它们去除到允许的浓度。传统的渗滤液净化工艺包括两步:首先加入锌粉去除铜和镉;然后加入黄药去除钴。前者是基于铜和镉的氧化还原标准电位分别为+0.344和-0.40,均比锌的-0.762为正的原理,将Cu2+和Cd2+还原为Cu和Cd沉淀去除。后者是在溶液中加入CuSO4将Co2+氧化成Co3+,然后加入磺酸盐(2C4H9OCSSK)使Co3+变成钴盐(C4H9OCSS)3Co沉淀除去。沈阳冶炼厂用白砷(As2O3)代替黄药除钴。在一次净化中,向浸出液中加入As2O3、锌粉和硫酸铜,同时除去砷、锑、镍、铜和锗。在第二次纯化中,将KMnO4加入到浸提溶液中以除去Fe,并加入锌粉以除去残留的Cd。经过两次净化后,有害杂质可基本去除,电解电流效率可提高到90%。砒霜净化液的条件和指标:一次净化,温度60-70℃,砒霜、锌粉和硫酸铜用量分别为0.15 kg/m3、0.5 kg/m3和0.2 kg/m3,最终溶液中Co含量降至0.002g/L;二次净化,50-60℃,用空搅拌除铁,净化后的溶液含铁

锌电积的主要设备是电解槽,多为钢筋混凝土结构,内衬PVC或FRP防腐材料。电解槽尺寸为2250毫米×850毫米×1450毫米。铝阴极,尺寸为1m×0.7m×4mm,顶部焊接有铜导电条,侧面夹有绝缘条。阳极由含1%银的铅基合金制成,尺寸略小于阴极。锌电积的主要技术经济指标为:电解温度40℃,同极中心距60mm,电流密度450A/m2,槽电压3.2-3.4V,电流效率89%,DC电耗3100kwh/t·Zn,电解回收率99.3%。用于熔化和铸造锌板的冶金炉包括低频感应炉和反射炉。前者常用规格为1250 kW,40t容量炉型,工作温度450-500℃,电耗120kwh/t,后者常用炉膛面积7.4m2,容量5 t/炉,燃料为煤或油。锌锭重量为20-25公斤,质量为1#锌(%): Zn > 99.99,Pb

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