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冶金百科 | 鋅冶金 - 其他方法煉鋅

2023-09-19 10:06:22 來(lái)源：中冶有色技術(shù)網(wǎng)

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簡(jiǎn)介：什么是氨浸法? 答：氨浸法是用碳酸氫銨和氨水浸出粗氧化鋅、鋅煙塵或菱鋅礦等物料，使鋅溶解生成鋅氨配合物進(jìn)入溶液，再經(jīng)凈化，蒸氨，鋅氨配合物分解得堿式碳酸鋅，熱解堿式碳酸鋅得活性氧化鋅。

什么是氨浸法?

答：氨浸法是用碳酸氫銨和氨水浸出粗氧化鋅、鋅煙塵或菱鋅礦等物料，使鋅溶解生成鋅氨配合物進(jìn)入溶液，再經(jīng)凈化，蒸氨，鋅氨配合物分解得堿式碳酸鋅，熱解堿式碳酸鋅得活性氧化鋅。

氨浸法能有效浸出物料中的鋅，而雜質(zhì)鈣、鎂、硅、鐵等幾乎不溶解，浸出液中鈣、鎂、硅等分離一直是難題，因此可以用氨浸法制備高純鋅產(chǎn)品，比如高純活性氧化鋅、氯化鋅、硫酸鋅等。

硫化鋅精礦的直接浸出原理是什么?

答：在常壓下，硫化鋅精礦在高溫和濃硫酸中會(huì)按照式(4-41)和式(4-42)

分解：

ZnS+H?SO?=ZnSO?+H?S (4-41)

H?S+H?SO?=H?SO?+H?O+S? (4-42)

這種方法鋅的回收率可達(dá)到95%左右，可以避免有害氣體H?S的產(chǎn)生。然而由于設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，操作和控制比較困難，使得常壓下高溫高酸浸出工藝難以在工業(yè)上得到應(yīng)用。但是，加壓酸浸工藝可以在很大程度上克服上述的缺點(diǎn)，在工業(yè)上得到了運(yùn)用。

什么是硫化鋅精礦的直接電解?

答：硫化鋅與冰銅、冰鎳一樣，可以直接用電解法處理鋅。由于硫化鋅的導(dǎo)電性比較差，有人提出用石墨粉和精礦混合作陽(yáng)極，在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂隔膜電解槽中進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。以鋁板作陰極，陽(yáng)極液含鋅55g/L,pH=4~5;陰極液含鋅55g/L,含硫酸130g/L。陰極電流密度為540A/m2,電解液溫度為45℃,陰陽(yáng)極反應(yīng)為：

陽(yáng)極： Zn2++ 2e==Zn (4-43)

陰極： ZnS=Zn2++S+2e (4-44)

陰極得到的鋅產(chǎn)品純度可達(dá)99.99%以上。

等離子煉鋅技術(shù)的原理是什么?

答：等離子冶煉技術(shù)是瑞典一家公司開(kāi)發(fā)的一種新的冶煉方法，最先應(yīng)用王冶煉生鐵，進(jìn)而用于煉鋅生產(chǎn)。其基本原理是：在高爐中裝滿焦炭，由等離子發(fā)生器將熱量從風(fēng)口輸?shù)綘t子的反應(yīng)帶，在爐中焦炭柱內(nèi)部形成一個(gè)高溫空間，粉狀氧化鋅礦與粉煤以及造渣成分一起被等離子噴槍噴到高溫帶，發(fā)生氧化鋅的還原反應(yīng)。由于焦炭導(dǎo)熱性能低，又有承受高溫的能力，因而金屬的氧化物能瞬間被還原，生鐵及爐渣在爐子底部收集起來(lái)并放出，鋅蒸氣隨爐氣進(jìn)入冷凝器被冷凝成液體鋅。由于爐氣中不含有二氧化碳和水蒸氣，因此鋅不會(huì)二次氧化。此方法可處理鋅的焙燒礦，也可以處理氧化鋅灰。

什么是噴吹煉鋅法?

答：噴吹煉鋅法的實(shí)質(zhì)是在熔煉爐內(nèi)裝入底渣，用石墨電極加熱，升溫使底渣熔化，用氮?dú)鈱⒔狗鬯腿雵姌專(zhuān)⑴c氧氣混合噴入熔渣中。鋅焙砂由螺旋給料機(jī)送入爐內(nèi)，進(jìn)行高溫還原反應(yīng)，產(chǎn)出金屬鋅蒸氣進(jìn)行鉛雨冷凝，得到金屬鋅。

噴射煉鋅法過(guò)程簡(jiǎn)單，鋅的直收率達(dá)50%,但是焦粉的燃燒率不高，部分焦粉未燃燒就被吹走，在冷凝器中形成浮渣。這是造成鋅回收率不高的主要原因。

什么是氧壓浸出?

答：氧壓直接浸出法的特點(diǎn)是取消了硫化鋅精礦焙燒、制酸和常壓浸出，讓浸出在高溫、高壓和富氧的環(huán)境中進(jìn)行。它產(chǎn)出單質(zhì)S而不是SO?,因此改善了環(huán)境條件。浸出得到的富鋅溶液可用傳統(tǒng)的凈化流程來(lái)處理。

除我國(guó)外，世界上有4座鋅精礦氧壓浸出廠在生產(chǎn)，其中3座是在原有焙燒一浸出廠的基礎(chǔ)上增加一套氧壓浸出的聯(lián)合生產(chǎn)廠，其目的是為了擴(kuò)大生產(chǎn)，而不額外增加焙燒和酸廠的建設(shè)。

常壓富氧浸出和氧壓浸出有什么區(qū)別?

答：從物理化學(xué)的角度看，常壓富氧浸出和氧壓浸出沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，只是氧壓浸出能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)溫度較高、氣體分壓較大的條件。常壓富氧浸出是在溶液沸點(diǎn)以下進(jìn)行，相對(duì)于氧壓浸出反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。氧壓浸出是在密閉反應(yīng)容器內(nèi)進(jìn)行，可使反應(yīng)溫度提高到溶液沸點(diǎn)以上，使氧氣在浸出過(guò)程中具有較高的分壓，讓反應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)有效進(jìn)行。

常壓和氧壓，核心技術(shù)在設(shè)備裝置上;氧壓浸出主要設(shè)備裝置為高壓釜，分為立式釜和臥式釜：常壓浸出主要設(shè)備裝置為常壓立式罐。

常壓富氧浸出有什么優(yōu)點(diǎn)?

答：與加壓浸出相比，常壓富氧浸出有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省;

(2)工藝控制簡(jiǎn)單，金屬回收率高;(3)原料適應(yīng)性強(qiáng);(4)運(yùn)行成本低;

(5)安全性能好。