1、鋅濕法冶金流程實訓指導書編者：胡小龍目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.鋅精礦的焙燒1 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 1.1濕法煉鋅對鋅精礦焙燒的目的與要求1 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 1.2硫化鋅精礦焙燒的主要反應(yīng)1 HYPERLINK l bookmark190 o Current Document 1.3鋅精礦焙燒8 HYPERLINK l bookmark202 o Current Docu

2、ment 2浸出 9 HYPERLINK l bookmark205 o Current Document 2.1浸出的目的9 HYPERLINK l bookmark208 o Current Document 2.2中性浸出9 HYPERLINK l bookmark229 o Current Document 2.3酸性浸出11 HYPERLINK l bookmark250 o Current Document 2.4沉磯12 HYPERLINK l bookmark257 o Current Document 3凈化 14 HYPERLINK l bookmark260 o Curr

3、ent Document 3.1凈化目的14 HYPERLINK l bookmark263 o Current Document 3.2 一段凈化14 HYPERLINK l bookmark285 o Current Document 3.3二段凈化15 HYPERLINK l bookmark297 o Current Document 3.4三段凈化15 HYPERLINK l bookmark317 o Current Document 3.5工序產(chǎn)品的質(zhì)量要求16 HYPERLINK l bookmark320 o Current Document 4綜合回收17 HYPERLIN

4、K l bookmark323 o Current Document 4.1工藝原理17 HYPERLINK l bookmark326 o Current Document 4.2原料、產(chǎn)品要求17 HYPERLINK l bookmark331 o Current Document 4.3銅鎘渣浸出18 HYPERLINK l bookmark342 o Current Document 4.4銅渣酸洗及上清壓濾18 HYPERLINK l bookmark353 o Current Document 4.5銅鎘渣漿化及過濾18 HYPERLINK l bookmark359 o Curr

5、ent Document 4.6鉆渣酸洗及壓濾19 HYPERLINK l bookmark366 o Current Document 4.7貧鎘液沉鉆19 HYPERLINK l bookmark373 o Current Document 4.8 b-奈酚除鉆191.鋅精礦的焙燒1.1濕法煉鋅對鋅精礦焙燒的目的與要求根據(jù)濕法煉鋅的工藝原理，濕法煉鋅焙燒硫化鋅精礦的目的主要是使鋅精礦 中的ZnS絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)閆nO,少量則為ZnSO4，同時盡可能完全地除去砷、 銻等雜質(zhì)。具體說來其要求有五點：在濕法煉鋅中，出于硫化鋅在一般條件下不能直接用稀硫酸進行浸出， 所以焙燒時，要盡可能完全地使ZnS

6、轉(zhuǎn)型，使其絕大部分氧化成為可溶于稀硫 酸的ZnO。不過為了補償冶金過程中H2SO4的機械損失和化學損失，仍要求焙 燒礦中有適量的可溶于水的ZnSO4。生產(chǎn)實踐證明，一般浸出流程，只要使焙燒 礦中含有2.54%的ZnSO4形態(tài)的硫就可以補償冶金過程中H2SO4的損失，并 不希望過多，否則會導致冶金過程中硫酸根的過剩，影響正常生產(chǎn)的進行和增加 原材料的消耗。使砷，銻氧化成揮發(fā)性的氧化物除去，同時除去部分鉛，以減輕浸出、 凈化工序工作量。使爐氣中的SO2濃度盡可能地高，以利制造硫酸。焙燒得到細小粒子狀的焙燒礦，以利下一步浸出，即不希望有燒結(jié)現(xiàn) 象發(fā)生。在焙燒時應(yīng)盡可能地少產(chǎn)生鐵酸鋅和硅酸鋅。因為鐵酸

7、鋅不溶于稀硫 酸，而導致鋅的浸出率降低；硅酸鋅雖然能溶于稀硫酸，但溶解后會產(chǎn)生膠體狀 的二氧化硅，影響浸出礦漿的澄清與過濾。處理塊狀硫化礦的焙燒最早是采用堆式焙燒，后改為豎爐焙燒。隨著原礦品 位的降低和浮選的迅速發(fā)展，煉鋅廠處理的原料，都是粉末狀的鋅精礦，這就迫 使采用符合精礦焙的特點的焙燒爐。1.2硫化鋅精礦焙燒的主要反應(yīng)因為焙燒是在原料和產(chǎn)物熔點溫度以下進行的一種化學反應(yīng)，故工業(yè)上焙 燒硫化鋅精礦，是將鋅精礦在高溫下與空氣中的氧相互作用，屬于氧化反應(yīng)過程。 我們知道，鋅精礦中幾乎所有硫化物的氧化反應(yīng)的標準吉布斯自由能變化都是負 值，而且硫化物焙燒是個放熱過程，故工業(yè)上硫化鋅精礦焙燒均能自熱

8、進行。焙燒過程是復雜的，生成的產(chǎn)物不盡一致，可能有多種化合物同時并存。一般來說，硫化鋅精礦的氧化反應(yīng)主要有以下四種：硫化物氧化生成硫酸鹽MeS+2O2=MeSO4硫化物氧化生成氧化物MeS+1.5O2=MeO + SO2金屬硫化物直接氧化生成金屬MeS+O2 =Me+SO2硫酸鹽離解MeSO4=MeO+SO3SO3 =SO2 +0.5O2此外.在硫化鋅精礦中，通常還有多種化合價的金屬硫化物，其高價硫化物 的離解壓一般都較高，如FeS2離解壓在700C時為505 kPa，故極不穩(wěn)定，焙燒 時高價態(tài)硫化物離解成低價態(tài)的硫化物，然后再繼續(xù)進行其焙燒氧化反應(yīng)過程。當然，精礦中某種金屬硫化物氧化過程的反

9、應(yīng)方式和產(chǎn)物并不是一成不變 的，它決定于金屬元素的性質(zhì)和焙燒過程中的具體條件。因此，鋅精礦中各種金 屬硫化物焙燒的主要產(chǎn)物是MeO, MeSO4以及SO2, SO3, O2等；此外還可能有 MeOFe2O3，MeO-SiO2等。究竟焙燒過程按哪種反應(yīng)進行，各反應(yīng)的反應(yīng)速率 如何，焙燒的最終產(chǎn)物是什么，這些問題在焙燒條件一定時，可由熱力學分析和 動力學研究解決。硫化鋅鋅在鋅精礦中以閃鋅礦(ZnS)或鐵閃鋅礦(nZnS-mFeS)形態(tài)存在，其焙 燒反應(yīng)是比較復雜的過程，可能的反應(yīng)類型也比較多。在濕法煉鋅工業(yè)焙燒的條件下其主要反應(yīng)有：ZnS+2O2=ZnSO43 ZnSO4+ZnS=4ZnO+4SO

10、2ZnO+SO3=ZnSO4焙燒開始時按上述反應(yīng)式（1）、（2）進行，反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫 在有氧 氣存在的條件下，繼續(xù)氧化成三氧化硫，即按（3）式進行。式（3）反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在溫度低于500C時反應(yīng)向右進行，溫度 高于 600C時反應(yīng)向左進行，故在沸騰焙燒過程中焙燒溫度均在850C以上，實際上 氣相中的三氧化硫是很少的。反應(yīng)式（4）表明，當氣相中有SO3存在時，氧化 鋅才生成為硫酸鋅，而硫酸鋅在高溫時又分解為氧化鋅和三氧化硫，溫度在800C 以上時分解十分劇烈。硫酸鋅生成的條件及數(shù)量，取決于焙燒溫度及氣相成分， 即溫度低、SO3濃度高時，形成的硫酸鋅就多，當溫度高、SO3濃度低時，硫酸 鋅發(fā)

11、生分解，趨向于形成氧化鋅。由上述硫酸鋅與氧化鋅生成的條件可知，氧化焙燒與硫酸化焙燒在操作上的 基本區(qū)別是：（1）硫酸化焙燒的溫度（850C900C ）比氧化焙燒的溫度（1050C 1100C）要低；（2）硫酸化焙燒所產(chǎn)生的爐氣中，SO3的濃度要比氧化焙燒時高，所以硫 酸化焙燒時要求供給較大的過?？諝饬?，以強化焙燒過程；（3）硫酸化焙燒要求爐氣與爐料接觸良好，并要求爐料在爐內(nèi)停留時間 較長。總之，硫化鋅在850C900C的溫度下進行焙燒，大部分生成氧化鋅 （ZnO）和少量的硫酸鋅（ZnSO4）、硅酸鋅（ZnOSiO2）、鐵酸鋅（ZnO-Fe2O3）， 還有少量的硫化鋅未被氧化。硫化鉛鉛在鋅精礦中

12、主要以硫化鉛（PbS）形態(tài)存在，硫化鉛又叫方鉛礦，它在焙 燒時按下列反應(yīng)式進行反應(yīng)。PbS+2O2 =PbSO43PbSO4+PbS =4PbO+4SO2PbO+SO3=PbSO4硫化鉛在焙燒過程的行為與硫化鋅相似，所形成的硫酸鉛在800C以上時大 量分解為氧化鉛。硫化鉛的熔點約為l 120C,熔化后具有很好的流動性，進入爐子的磚縫中。 硫化鉛在600C時開始揮發(fā)，800C時大量揮發(fā)，當PbS揮發(fā)到爐子上部及爐氣 管道中時又被氧化成氧化鉛。而氧化鉛要在900C時才大量揮發(fā)，所以硫酸化焙 燒脫鉛率低。氧化鉛是一種很好的助熔劑，它能與許多金屬氧化物形成低熔點共晶化合 物，如硅酸鉛（PbOSiO2）

13、、鐵酸鉛（PbOFe2O3）、鉛酸鈣（CaOPbO6）、鉛酸 鎂（MgPbO6），這些低熔點共晶化合物是極為有害的，它在800C時就開始熔化， 嚴重時引起爐料在沸騰爐中結(jié)塊和在煙道中結(jié)塊的現(xiàn)象，從而使操作惡化，焙燒 脫硫不完全，因此要求配料時混合鋅精礦含鉛不超過2%?？傊蚧U在焙燒過程中多數(shù)生成氧化鉛（PbO），只有極少量生成硫酸 鉛及低熔點共晶化合物。硫化銅銅在鋅精礦中主要以輝銅礦（Cu2S）、黃銅礦（CuFeS2）、銅藍（CuS）等形 態(tài)存在。硫化銅熔點很高（約1805C1900C），在低溫下（550C ）按下式進 行反應(yīng)。2Cu2S+5O2=2CuO+2CuSO44CuFeS2=2C

14、u2S+4FeS+S2CuS+2O2=CuSO4所形成的硫酸銅，當溫度高于700C時按下式發(fā)生分解。5CuSO4+3CuS=4Cu2O+8SO24CuSO4 = 2CuOCuSO4+2SO2+O22CuOCuSO4=4CuO+2SO2 + O2硫化銅在焙燒溫度下按下式進行氧化反應(yīng)。2Cu2S+3O2=Cu2O+SO2Cu2S+2O2=2CuO+SO24CuS+5O2=Cu2O+2SO212CuFeS2+35O2=3Cu2O+2Fe3O4+12SO2由此可見，銅的化合物在焙燒過程中的產(chǎn)物，主要是氧化銅（CuO）和氧化亞銅（Cu2O）,還有少量的硫酸銅（CuSO4）、鐵酸銅（CuOFe2O3）及硅

15、酸銅（CuOSiO3）。硫化鎘鎘在鋅精礦中以硫化鎘（CdS）形態(tài)存在，并往往與鉛、鎂共生。在焙燒時 硫化鎘按下式進行氧化。2CdS+3O2=2CdO+SO2或CdS+2O2=CdSO4硫化鎘的揮發(fā)溫度為980C，高溫焙燒時在爐子上部揮發(fā)，并在煙道中氧 化成氧化鎘（CdO）,所以在1050C1100C的溫度下進行高溫氧化焙燒時，95% 以上的鎘揮發(fā)并氧化成氧化鎘進人煙氣系統(tǒng)，通過收塵凈化，鎘富集在煙塵中， 這種煙塵可作為提鎘的原料。當溫度較低時，即在850C900C下進行硫酸化焙燒時，硫化鎘氧化生成 氧化鎘（CdO）和硫酸鎘（CdSO4），CdSO4是十分穩(wěn)定的化合物，只有在高于 1000C時才

16、分解為CdO和SO3，而CdO要在高于1 000C以上時才能揮發(fā)。所 以在硫酸化焙燒過程中，CdO及CdSO4幾乎得不到揮發(fā)而留在焙砂中，它們在 浸出時與ZnO 一起進入硫酸溶液，通過溶液凈化得到富集的銅鎘渣，作為提鎘 的原料。砷、銻硫化物砷在鋅精礦中以毒砂（FeAsS）或硫化砷（As2S3 ）形態(tài)存在，銻以輝銻礦 （Sb2S3）形態(tài)存在，砷、銻化合物在600C時顯著離解，在氧化氣氛中極易氧化， 其反應(yīng)式為：2As2S3+9O2=2As2O3+6SO22Sb2S3+9O2=2Sb2O3+6SO22FeAsS+5O2=Fe2O3+As2O3+2SO砷、銻的三氧化物是極易揮發(fā)的化合物，但在溫度高、

17、過剩空氣量充足的情況下氧化成五氧化物，其反應(yīng)式為:As2O3+O2As2O5As2O3+2SO3=2As2O5+2SO22As O +2Fe O 2As O +2FeO 匕廣，23+匕1白2。3匕廣25+匕LewSb2O3+O2 =Sb2O52Sb2O3+2SO2=2Sb2O5+2SO22Sb O +Fe O -2Sb O +4FeO 2123+工白23ouwiew砷、銻的五氧化物是很難揮發(fā)的物質(zhì)，在有氧化鉛、氧化鐵存在的情況下 易生成砷、銻酸鹽。3PbO+As2O5 Pb3(AsO4)23FeO+ As O =Fe (AsO )_i_ e 十 .，2 5 ie 3 (/ks 4)23PbO+

18、Sb2O5 Pb3(SbO4)23FeO+ Sb2O5Fe3(SbO4)2形成砷、銻酸鹽后，砷、銻在焙燒過程中就很難除去。濕法煉鋅過程中當 原料含As，Sb過高時，As，Sb進入電積液中使電積過程產(chǎn)生“燒板”。故在焙 燒時要求控制較低的溫度和較少的過剩空氣量，盡可能使As、Sb以揮發(fā)性氧化 物進入煙氣。在煙氣收塵中，這些砷、銻氧化物大部分被收集在煙塵中。硫化銀銀在鋅精礦中以輝銀礦(Ag2S)形態(tài)存在。它在605C時著火，按下列反應(yīng) 氧化。Ag2S+2O2Ag2SO42Ag2S+3O2 -2Ag2O + 2SO2在鋅焙燒溫度下，硫化銀被氧化時與別的金屬硫化物不一樣，生成的氧化 銀(Ag2O)是一

19、種極不穩(wěn)定的化合物，易發(fā)生分解。2Ag2O4Ag+O2硫化銀在焙燒時，當有大量SO3存在的條件下生成硫酸銀(Ag2SO4)，其 反應(yīng)式如下。Ag2S+4SO3Ag2SO4+4SO2生成的硫酸銀在650C左右時是穩(wěn)定的，但在鋅焙燒溫度(850900C )時 按下式進行分解。Ag2SO42Ag+SO2+O2總之，硫化銀在焙燒過程中，大部分生成金屬銀和硫酸銀，同時由于氧化 不完全，焙砂中仍有少部分的硫化銀存在。銦和鍺銦、錯在鋅精礦中以硫化物或復合物形態(tài)存在。當焙燒溫度在8001100C 時變?yōu)檠趸铮驗樗y于被稀硫酸溶解，所以大部分留在浸出渣中，在處理浸 出渣的過程中加以回收。硫化鐵鐵在鋅精礦中一

20、般以黃鐵礦(FeS2)、磁黃鐵礦(Fe2S )或鐵閃鋅礦 (nZnSmFeS)形態(tài)存在。鐵的硫化物在焙燒溫度8001100C時進行氧化，其 反應(yīng)為：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2硫化鐵在焙燒時也能被SO2和SO3所氧化。FeS+3SO3=FeO+4SO23FeO+SO3=Fe3O4+SO23FeS+5O2= Fe3O4+3SO2高價氧化鐵也能與硫化鐵作用。16Fe2O3+FeS2=11Fe3O4+2SO210Fe2O3+FeS=7Fe3O4+SO2綜上所述，硫化鐵焙燒得到大部分的三氧化二鐵(Fe2O3)和少部分的四氧 化三鐵(Fe3O4)。由于

21、氧化亞鐵易于氧化成高價鐵，同時硫酸鐵Fe2(SO)3也極易 分解，所以FeO及Fe2(SO4)3在焙燒產(chǎn)物中是少量的。另外在焙砂中還有少量未 氧化的FeS及FeS2存在。當焙燒溫度高于650C時，特別是在高溫焙燒時氧化鋅與氧化鐵生成鐵酸 鋅，其反應(yīng)式為：ZnO+ Fe2O3 =ZnO-Fe2O3鐵酸鋅是一種很難溶于稀硫酸的物質(zhì)，在鋅焙砂浸出過程中進入到浸出渣 中，使鋅的浸出率降低，并且導致鋅的總回收率降低。所以鋅精礦配料時，要求 鐵的含量不能太高，一般不超過8%。為了減少鐵酸鋅的生成，在焙燒中可以采 取加速焙燒作業(yè)，以減少在焙燒溫度下氧化鋅與氧化鐵的接觸時間。另外在焙燒 允許的條件下，適當增大

22、爐料的顆粒，縮小其接觸面積，也可以減少鐵酸鋅的生 成。二氧化硅在鋅精礦中常含有大量的二氧化硅（SiO2），有時高達6%以上。在焙燒過 程中它們與金屬氧化物（ZnO, FeO, PbO, CaO）接觸時生成低熔點硅酸鋅及 其他硅酸鹽，其反應(yīng)為：ZnO+ SiO2=ZnOSiO2PbO+ SiO2=PbOSiO2所形成的硅酸鹽，特別是硅酸鉛（PbO-SiO2，熔點726C）,能使爐料軟化 點降低，促使焙砂結(jié)塊，阻礙焙燒的正常進行。硅酸鋅及其他硅酸鹽雖然能溶解 于稀硫酸中，但此時生成的二氧化硅呈膠體狀態(tài)進人溶液，造成浸出、澄清、過 濾困難，所以在混合鋅精礦中嚴格控制SiO2的含量不超過5%。硫化汞鋅

23、精礦中一般含汞量很少，主要以辰砂的形態(tài)存在，與其他硫化物不同， 在焙燒條件下HgS直接生成金屬Hg，而不是氧化物和硫酸鹽。其反應(yīng)為：HgS+O2=Hg+SO2汞蒸氣將進入到焙燒煙氣中，在煙氣凈化中加以回收。1.3鋅精礦焙燒1.3.1實驗準備1.3.1.1儀器準備馬弗爐、坩蝸、電子天平、真空干燥箱1.3.1.2藥品準備鋅精礦1.3.2實驗過程將準備好的鋅精礦裝入坩蝸放進真空干燥箱內(nèi)，加熱使鋅精礦的水分小 于8%。將脫水后的鋅精礦放入馬弗爐內(nèi)，溫度控制在850900C，焙燒5h。將焙燒好的試樣取出冷卻，備后續(xù)試驗所用。2浸出2.1浸出的目的濕法煉鋅浸出過程，是以稀硫酸溶液（主要是鋅電解過程產(chǎn)生的廢

24、電解液） 作溶劑，將含鋅原料中的有價金屬溶解進入溶液的過程。其原料中除鋅外，一般 還含有鐵、銅、鎘、鉆、鎳、砷、銻及稀有金屬等元素。在浸出過程中，除鋅進 入溶液外，金屬雜質(zhì)也不同程度地溶解而隨鋅一起進入溶液。這些雜質(zhì)會對鋅電 積過程產(chǎn)生不良影響，因此在送電積以前必須把有害雜質(zhì)盡可能除去。在浸出過 程中應(yīng)盡量利用水解沉淀方法將部分雜質(zhì)（如鐵、砷、銻等）除去，以減輕溶液 凈化的負擔。浸出過程的目的是將原料中的鋅盡可能完全溶解進入溶液中，并在浸出終了 階段采取措施，除去部分鐵、硅、砷、銻、錯等有害雜質(zhì)，同時得到沉降速度快、 過濾性能好、易于液固分離的浸出礦漿。浸出使用的鋅原料主要有硫化鋅精礦（如在氧

25、壓浸出時）或硫化鋅精礦經(jīng)過 焙燒產(chǎn)出的焙燒礦、氧化鋅粉與含鋅煙塵以及氧化鋅礦等。其中焙燒礦是濕法煉 鋅浸出過程的主要原料，它是由ZnO和其他金屬氧化物、脈石等組成的細顆粒 物料。焙燒礦的化學成分和物相組成對浸出過程所產(chǎn)生溶液的質(zhì)量及金屬回收率 均有很大影響。2.2中性浸出2.2.1工藝原理在氧化槽中加入廢電解液、混合液、沉磯上清液和陽極泥料漿以及錳礦粉， 控制槽內(nèi)酸度4060g/L，保證濾液含F(xiàn)e2+0.1g/L,經(jīng)槽上的溢流口連續(xù)進入中性 浸出槽的第1槽。中性浸出目的是最大限度地將焙砂中的鋅浸出來，將其中有害雜質(zhì)如砷、銻、 鐵、錯等除去。中性浸出槽4臺串聯(lián)連續(xù)操作。焙砂料經(jīng)過螺旋運輸機加入中

26、性浸出第1、3槽，與此同時，氧化液經(jīng)溜槽自流入中浸第1槽，廢電解液按酸鋅 配比加入氧化槽和中浸第1槽，通過調(diào)節(jié)焙砂加入量，用PH試紙測定，保持第 4槽出口 PH=4.85.2。從中浸槽出來的礦漿自流入2臺O21m中浸濃密機進 行液固分離，在進濃密機的溜槽出處加入凝聚劑溶液。濃密溢流流入中浸溢流槽， 即為中上清液，經(jīng)泵送凈液車間，中浸底流經(jīng)泵打入預中和第1槽。2.2.2主要化學反應(yīng)ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2OFeSQ.+MnO+HsOi=F(SQ.+MnSQ1+2HOFe2(SO4)3+6H2O = 2Fe(OH)3；+H2SO4A(SQ.+3ZnO+3HO=Aa-3H O；+3ZnS

27、O,Sb(SQ1X+3ZnO+3HO = SbO* 3H O；+3ZnSO,H3AsO3+4Fe(OH)3=Fe4O5(OH)5As；+5H2OH3SbO3+4Fe(OH)3=Fe4O5(OH)5Sb；+5H2O2.2.3工藝技術(shù)條件氧化液的配制氧化液成分：Fe2+0.1 g/L Fe 全 1 2.0g/L H2SO42060g/L反應(yīng)溫度：50C60C反應(yīng)時間：0.5h中性浸出a.始酸2060g/L卜終點PH5.05.4反應(yīng)溫度65C75C反應(yīng)時間：1.5-2h浸出液固比79： 1中浸液成分Zn140160g/L Fe0.02g/L 含固量1.5 g/L (濕量抽干開裂)2.2.4工藝流程圖

28、MnO2/陽極泥2.2.5浸出實驗將焙燒好的鋅精礦移入三口燒瓶中，加入稀硫酸，控制溶液酸度酸度為 2060 g/L。將三口燒瓶裝入溫度計和機械攪拌器。用電熱套為三口燒瓶加熱?？刂茰囟仍?5C75C。用精密PH試紙隨時測定溶液的PH值，通過加入焙燒好的鋅精礦控制PH 在 5.05.4。反應(yīng)1.5-2h后，停止加熱，到溶液冷卻到室溫后，洗滌、過濾，濾液保留備 以下實驗使用。2.3酸性浸出鋅焙砂經(jīng)過常規(guī)法工藝的中性與酸性浸出以后，得到的浸出渣仍含鋅高， 一般為20%22%.當處理含鐵高的精礦時，渣含鋅還會更高。這種浸出渣處理是 在上世紀70年代以前都是經(jīng)過一個火法冶金過程將鋅還原揮發(fā)出來，變成氧化

29、鋅粉再進行濕法處理。這樣使?jié)穹ň氫\廠的生產(chǎn)流程復雜化，且火法過程的燃料、 還原劑和耐火材料消耗很大，生產(chǎn)成本高。2.3.1工藝原理高酸浸出槽多臺串聯(lián)組成，預中和底流、廢電解液和濃硫酸加入第1槽，從 最后槽出來的礦漿經(jīng)溜槽自流入高浸濃密機，濃密溢流自流入高浸溢流槽，經(jīng)泵 打入預中和第1槽，濃密底流送往渣過濾工段。2.3.2工藝技術(shù)條件始酸 100-120 g/L終酸 50-70 g/L反應(yīng)溫度90C反應(yīng)時間：3-5 h2.3.3工藝流程2.3.4酸性浸出實驗將中性浸出過濾后的固體放入三口燒瓶中，加入濃硫酸，控制酸度在 100-120 g/L。將三口燒瓶裝入溫度計和機械攪拌器。用電熱套為三口燒瓶加

30、熱。控制溫度在90C。反應(yīng)3-5h后，停止加熱，到溶液冷卻到室溫后，洗滌、過濾，濾液進行 沉磯。2.4沉磯浸出渣采用熱酸浸出，可使以鐵酸鋅形態(tài)存在的鋅在浸出率達90%以上，顯 著提高了金屬的提取率，對大量鐵、砷等雜質(zhì)也會進入溶液，使浸出液中的含鐵 量高達30g/L以上。對于這種含鐵高的浸出液，若采用中性浸出過程所采用的那 種中和水解法除鐵，則會因產(chǎn)生大量的Fe(OH)3膠狀沉淀物而使中性浸出礦漿難 以沉降、過濾和渣洗滌，甚至導致生產(chǎn)過程由于固液分離困難而無法進行。為了 從含鐵高的溶液中沉鐵，自上世紀60年代末以來，先后在工業(yè)上應(yīng)用的沉鐵方 法有黃鉀鐵磯法、轉(zhuǎn)化法、針鐵礦法、赤鐵礦法。這些方法與

31、傳統(tǒng)的水解法比較 其優(yōu)點是鐵的沉淀結(jié)晶好。易于沉淀、過濾和洗滌。目前國內(nèi)外采用黃鉀鐵磯法最多，其他方法只有少數(shù)工廠采用。2.4.1黃鉀鐵磯法為了溶解中浸渣中的ZnOFe2O3,將中浸渣加入到起始H2SO4濃度100g/L 的溶液中，在8595C下經(jīng)幾小時浸出。浸出后的熱酸液H2SO4濃度2025g /L，通過加焙砂調(diào)整pH為1.1105,再將生成黃鉀鐵磯所必須的一價陽離子(如 NH4+, Na+,險)加入，在90100C下迅速生成鐵磯沉淀，而殘留在鋅溶液中的 鐵僅為13g/L。鐵磯的組成一般包含有+1價和+3價兩種陽離子，其中+3價離子是要除去的 Fe3+離子，而+1價陽離子(A+)可以是K+

32、，Na+，NH4+等，因此其化學通式為 AFe3(SO4)2(OH)6。在濕法煉鋅生產(chǎn)上，考慮含K+的試劑太昂貴常以NH4+或 Na+ 作沉鐵劑。其主要沉鐵反應(yīng)為：3Fe (SO) +10HO+2NH HQ= (NH) 9Fe. (SO) 4 (OH) ! +5HSO243232426442243Fe, (SO) ,+12HO+NSO1=NFe； (SO) 4(OH1. ! +6HSO24322426441224沉磯槽6臺串聯(lián)組成，在第1槽預中和后液加碳酸氫銨、碳酸氫鈉及錳礦粉， 保持沉磯酸度1522g/L，從第6槽出來的溶液經(jīng)溜槽自流入2臺1m沉磯 濃密機。濃密溢流自流入沉磯溢流槽，經(jīng)泵送入

33、混合液貯槽，濃密機底流送往渣 過濾工段。2.4.2工藝技術(shù)條件始酸5-15 g/L終酸15-25 g/L反應(yīng)溫度95C首槽除外反應(yīng)時間：46h2.4.3工藝流程NH4HCO3、NaHCO3預上清焙砂沉磯槽沉磯濃密機|混合液槽底流壓濾133凈化3.1凈化目的凈化的目的是將中性浸出液中的銅、隔、鉆、鎳、砷、銻等雜質(zhì)除至電積過 程的允許含量范圍之內(nèi)，確保電積過程的正常進行并生產(chǎn)出較高等級的鋅片。同 時，通過凈化過程的富集作用，使原料中的有價半生元素，如銅、鎘、鉆、銦、 鉈等得到富集，便于從凈化渣中進一步回收有價金屬成分。3.2 一段凈化 工藝操作條件：溫度：50-55C ；反應(yīng)時間：1-2h一 凈后

34、液含 CuW0.5mg/l CdW20mg/l鋅粉計算用量理論鋅粉量=Cu 含量(g/l)：63.54+Cd 含量(g/l)： 112.41X 流量(m3/h)X65.38/Zn 有效(kg)實際加入鋅粉量=(2.5-3.0)倍理論鋅粉量主動與浸出車間聯(lián)系，了解中上清液的供給、中上清含雜質(zhì)情況，每 班取1次中上清樣化驗Zn、Fe、As、Sb、Co、Cu、Cd。根據(jù)產(chǎn)量要求和上清供給情況，調(diào)節(jié)好中上清流量，同時調(diào)節(jié)好加熱 蒸汽閥門大小，嚴格按技術(shù)條件要求控制好溫度。按計算量加入鋅粉。其中第一槽加入鋅粉總量的70%，第二槽加入鋅 粉總量的20%。第三槽加入鋅粉總量的10%。經(jīng)常檢查鋅粉倉的料位及下

35、料情況，保證鋅粉連續(xù)、均勻下料。每小時取壓濾前液樣化驗Cd含量，同時在貯槽入口處取壓濾后液樣 化驗Cd含量，每班取一綜合樣(每2小時取一次樣后混合)化Sb、Co、Cu、Cd。密切注意溶液的壓濾情況，防止一凈中間槽冒槽。停機后重新開槽時，先加鋅粉攪拌，待槽內(nèi)溶液做合格時，才能連續(xù) 凈化作業(yè)。3.3二段凈化工藝操作條件：溫度：85-90C ；時間：2-3h；鋅粉用量：3-4kg/m3； 灑石酸銻鉀用量：鉆銻比0.6-1： 1(銻鹽加入與否可根據(jù)除鉆效率情況定)二凈壓后液含 CoW1.5mg/l； SbW0.3mg/l。每小時在4#(取樣地點可根據(jù)實際開槽情況定)進槽口和6#槽溢流處各 取一次樣化驗

36、Co。6#槽出口雜質(zhì)超標時根據(jù)具體情況適當補加鋅粉和銻鹽。Co 的變化趨勢異常時，要及時調(diào)整銻鹽用量。壓濾后液每進滿一貯槽即取綜合樣化驗Sb、Co,每班取一綜合樣(每2 小時取一次樣后混合)化Co、As、Sb、Cd、Ni。經(jīng)常檢查鋅粉倉的料位及下料情況，保證鋅粉連續(xù)、均勻下料。密切注意溶液的壓濾情況，防止二凈中間槽冒槽。停機后重新開槽時，先加鋅粉攪拌，待槽內(nèi)溶液做合格時，才能連續(xù) 凈化作業(yè)。3.4三段凈化 工藝操作條件：溫度 75-80C；反應(yīng)時間1.0-1.5小時，鋅粉用量: 0.5-1kg/m3新液的質(zhì)量要求：CuW0.2mg/l CdW1mg/l SbW0.1mg/lAs W 0.08m

37、g/l Co W 1mg/l Fe W 10mg/l Ni W 1.0mg/lGe W 0.04mg/lZn 130-150g/l三段凈化崗位操作規(guī)程按要求加入鋅粉，其中第一槽加入80%，第二槽加入20%。每小時在三凈壓濾出口溜槽取一次樣化驗Co、Cd。當發(fā)現(xiàn)壓濾后液 Co、Cd含量上升時，要及時調(diào)整鋅粉用量及檢查壓濾情況和及時卸渣。經(jīng)常檢查鋅粉倉的料位及下料情況，保證鋅粉連續(xù)、均勻下料。密切注意溶液的壓濾情況，防止一凈中間槽冒槽。停機后重新開槽時，先加鋅粉攪拌，待槽內(nèi)溶液做合格時，才能連續(xù) 凈化作業(yè)。（9）三凈壓后液每進滿一槽即取綜合樣化驗Zn、Fe、As、Sb、Cu、Cd、 Co、Ni，合

38、格后即泵送給電解。不合格則根據(jù)具體超標雜質(zhì)情況返回中上清貯 槽。3.5工序產(chǎn)品的質(zhì)量要求3.5.1新液質(zhì)量標準主兒素ZnCuCdCoNiSbFe成份(mg/l)145160g/l0.351.01.01.50.0820注：a）每年10月次年4月CoW1.2。b） Ni作為參考3.5.2原、輔材料標準1）中上清成份主兒素ZnCuCdCoNiAsSbFeFClGe成份(g/l)1401600.51.50.31.00.040.080.020.00050.00080.020.050.1 90%3)三氧化二銻主要成分SbO M99.5%2 34綜合回收4.1工藝原理混合渣浸出：利用金屬鋅、鎘及其氧化物在稀

39、酸易溶解，而金屬銅不易溶于 稀酸的性質(zhì)，鋅、鎘進入溶液中，而金屬銅留在渣中，從而達到銅與鎘、鋅的分 離。主要反應(yīng)如下： TOC o 1-5 h z Cd+H2SO4=CdSO4+H2 t(1)CdO+H2SO4=CdSO4+H2O(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 t(3)ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O(4)其中少部分氧化銅按以下反應(yīng)進入溶液中CuO+H2SO4=CuSO4+H2O酸洗：將混合渣浸出作業(yè)過程中的未溶解的鋅在高酸度下，繼續(xù)溶出，以最 大限度地降低渣中的鋅，主要反應(yīng)方程式如反應(yīng)式(3)、(4)。富鎘液除鉆：。-萘酚與NaNO2在弱酸性溶液中生成a亞硝基書萘酚，溶液 P

40、H值在3左右時，a亞硝基書萘酚同Co反應(yīng)生成蓬松的紅褐色絡(luò)鹽沉淀。主要 反應(yīng)如下：13C10H6ONO-+4Co2+5H+f C10H6NH2OH+4Co(C10H6OHO)3+H2O富鎘液置換：利用標準電位低的金屬能把標準電位高的金屬離子置換出來的 原理，用鋅粉將溶液中的金屬鎘離子置換出來，反應(yīng)如下：Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd4.2原料、產(chǎn)品要求產(chǎn)品的質(zhì)量要求：銅渣:Cu52% ZnV8% 鉆渣：Co2% ZnV14% 粗鎘N98%原輔材料標準一凈渣成分：Zn 38%-50% Cu 3%-10% Cd 2%-5%二凈渣成分：Zn 50%-70%制鎘鋅粉：粒度-40目含Zn93%氫氧化鈉：N96%；B-萘酚：N99%；亞硝酸鈉：N98.5%；活性炭：-80目4.3銅鎘渣浸出技術(shù)控制參數(shù)：始酸：10g/l；溫度85-90C；時間：6-8h；終點：PH=5.2-5.4；液固比：6-8： 1。打入銅鎘渣酸洗液約15m3然后邊攪拌邊加入銅鎘渣約6t(干量)，加完銅鎘渣后加入廢液或硫酸，加酸時經(jīng)常檢查溶液酸度，最高酸度10-15/1。根據(jù)槽內(nèi)的體積情況再次加入洗濾布水和廢液或硫酸控制始酸在10g/1。停止加液后，開蒸汽升溫，保持溫度85-90C攪拌至酸度經(jīng)分析穩(wěn)定在PH=4.0左右時，加部分銅鎘渣調(diào)酸，當終點PH=5.2-5.4時，停止攪拌沉清0.5h。4.4銅渣酸洗及上清壓濾打