第四篇鋅冶金學(xué)目錄

1緒論2硫化鋅精礦的焙燒與燒結(jié)3鋅焙砂的浸出4硫酸鋅浸出液的凈化5硫酸鋅溶液的電解沉積6濕法煉鋅新方法7火法煉鋅簡介8國內(nèi)鉛鋅冶金企業(yè)概括第1章緒論1.1鋅發(fā)展史略1.2鋅及其化合物的性質(zhì)1.3鋅的用途、消費(fèi)、產(chǎn)量和儲量1.4鋅的牌號與化學(xué)成份1.5煉鋅原料及方法1.6我國鋅冶煉現(xiàn)狀中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和使用鋅的國家，“龍山文化”時(shí)期就生產(chǎn)出了含鋅23.2％的黃銅錐。(在山東膠縣三里河龍山文化遺址中，出土了兩件鑄制的黃銅錐。)

早在唐朝以前就煉出了金屬鋅，到明朝時(shí)煉鋅技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高水平。生產(chǎn)鋅的方法由我國傳到歐洲，但歐洲的鋅的冶煉長期處于停滯狀態(tài)，直到19世紀(jì)蒸餾法煉鋅的出現(xiàn)。濕法煉鋅直到20世紀(jì)20年代才正式應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。目前濕法煉鋅的產(chǎn)量以占世界鋅總產(chǎn)量的80%以上，我國濕法煉鋅的產(chǎn)量約占70%左右。（本章重點(diǎn)）1.1鋅發(fā)展史略

1.2.1鋅的物理性質(zhì)

鋅為ⅡB族元素，原子序數(shù)30，原子量65.38。金屬鋅是銀白色略帶藍(lán)灰色的金屬，在常溫下密度7.1g/cm3，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為419.58℃和906.97℃?鋅在常溫下延展性差，加熱至100~150℃時(shí)延展性變好，當(dāng)加熱到250℃時(shí)則失去延展性而變脆。

鋅的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方晶格，、、三種結(jié)晶狀態(tài)，轉(zhuǎn)化溫度分別為170℃和330℃。

1.2鋅及其化合物的性質(zhì)(P99)

鋅在熔點(diǎn)附近的蒸氣壓很小，液體鋅蒸氣壓隨溫度的升高急劇增大。

lgP*=-6620/T-1.255lgT+14.465Pa（熔點(diǎn)~沸點(diǎn)）1.2鋅及其化合物的性質(zhì)

緒論

1.2.2鋅的化學(xué)性質(zhì)鋅具有較好的抗腐蝕性能。純鋅不溶于任何濃度的硫酸或鹽酸中。商品鋅極易溶于硫酸或鹽酸中并放出氫氣。商品鋅也可溶于堿中。由于鋅的結(jié)晶不同，鑄鋅較輥軋加工所得鋅難溶解。在紅熱的溫度下，鋅易分解水蒸氣生成氧化鋅。金屬鋅在空氣中加熱至505℃，即可燃燒生成非晶形的氧化鋅。CO2與水蒸氣的混合氣體可使鋅蒸氣迅速氧化，生成氧化鋅及CO。

1.2.3鋅的主要化合物及其性質(zhì)ZnO:

真實(shí)密度為5.78g/cm3，熔點(diǎn)為1973℃。可溶解于酸和氨液中。在高溫下，能被H2、C、CO還原成為金屬鋅。ZnCO3：自然界以菱鋅礦狀態(tài)存在，350~400℃開始分解，易溶于稀硫酸、堿和氨水中。ZnSO4：硫酸鋅在水中的溶解度很大，溶解時(shí)放出熱量。ZnS：在自然界中以閃鋅礦狀態(tài)存在。不能直接被H2、C、CO還原。可溶于鹽酸和濃硫酸溶液中，但不溶解于冷的稀硫酸和稀鹽酸中。

鋅主要化合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)1.2.3鋅的主要化合物及其性質(zhì)1.2.3鋅的主要要化合物物及其性性質(zhì)鋅主要化化合物的的熔點(diǎn)和和沸點(diǎn)1.3鋅的用途途、消費(fèi)費(fèi)、產(chǎn)量量和儲量量1.3.1鋅的用途途鋅廣泛用用于航天、汽汽車、船船舶、鋼鋼鐵、機(jī)機(jī)械、建建筑、電電子及日日用工業(yè)業(yè)等行業(yè)。。最大用途途是鍍鋅鋅，約占總總耗鋅量量的40%以上；其其次是用用于制造黃銅銅，約占總總耗鋅量量的20%；鑄造合金金約占15%左右；其其余20~25%主要用于于制造各各種鋅基合金金、干電電池、氧氧化鋅、、建筑五五金制品品及化學(xué)學(xué)制品等。Allthewaterpipesneedgalvanizing.

所有這些水管都需要鍍鋅。1.3.1鋅的用途途1.3.2鋅的產(chǎn)量量我國是世世界產(chǎn)鋅鋅大國，，濕法煉煉鋅約占占總產(chǎn)量量的70％。2007年，世界界金屬鋅鋅產(chǎn)量為為1139.4萬噸，其其中我國國鋅產(chǎn)量量達(dá)374.86萬噸，2008年我國鋅鋅產(chǎn)量為為391.29萬噸，占占全球總總產(chǎn)量的的1/3。1.3.3鋅的儲量量鋅在地殼殼中的平平均含量量為0.005%。據(jù)美國地地調(diào)局2006年統(tǒng)計(jì)，，世界已已查明的的鋅資源源量約為為19億t。按2000年世界鋅鋅礦山產(chǎn)產(chǎn)量868.86萬t計(jì)，現(xiàn)有有鋅儲量量和儲量量基礎(chǔ)靜靜態(tài)保證證年限分分別為20多年和40多年。1.3.3鋅的儲量量我國鋅資資源十分分豐富，，鋅礦儲量量居世界界第一位位，已探明明保有儲儲量9278萬t。1.3.3鋅的儲量量鋅保有儲儲量主要集中中在云南(2500萬t)、內(nèi)蒙古(1272.50萬t)、甘肅(783.94萬t)、廣西(680.78萬t)、湖南(650.69萬t)、廣東(634.37萬t)和四川(502.05萬t)等七省區(qū)區(qū)，占全全國總保保有儲量量的71％。1.3.4鋅的消費(fèi)費(fèi)鋅的消費(fèi)費(fèi)僅次于于銅、鋁鋁，在十十大有色色金屬中中居第三三大位?世界精煉煉鋅消費(fèi)費(fèi)大國主主要有美國、中中國、日日本、德德國、意意大利和和韓國等。2006年全世界界金屬鋅鋅消費(fèi)量量為1103.5萬噸。2007年我國鋅鋅消費(fèi)量量為353.1萬噸，2008年鋅消費(fèi)費(fèi)量為390.1萬噸。1.4鋅的牌號號與化學(xué)學(xué)成份（P100）1.5煉鋅原料料及方法法(P99)1.5.1煉鋅原料料其中：1、氧化礦礦：主要有菱菱鋅礦(ZnCO3)和異極礦礦(ZnSiO4?H2O)。氧化礦和和硫化礦礦1.5煉鋅原料料及方法法2、硫化礦礦：主要有閃閃鋅礦(ZnS)、鐵閃鋅鋅礦(nZnS?mFeS)。鋅的硫化化礦多為為多金屬屬礦。低低品位多多金屬含含鋅礦物物通過浮浮選法進(jìn)進(jìn)行選礦礦，得到到符合冶冶煉要求求含鋅>45~55%的鋅精礦礦。1.5.1煉鋅原料料1.5.1煉鋅原料料1.5.2鋅的生產(chǎn)產(chǎn)方法及及其簡介介（P99）鋅的生產(chǎn)產(chǎn)方法分分為火法和濕濕法兩大大類，以以濕法冶冶煉為為主。1、火法法煉鋅鋅有鼓風(fēng)爐爐煉鋅鋅、豎豎罐煉煉鋅、、平罐罐煉鋅鋅、電電熱法法煉鋅鋅等。火火法煉煉鋅包包括焙燒、、還原原蒸餾餾和精精煉三個(gè)主主要過過程。。密閉閉鼓風(fēng)風(fēng)爐煉煉鋅是是目前前主要要的火火法煉煉鋅設(shè)設(shè)備，，占鋅鋅總產(chǎn)產(chǎn)量的的10%左右。?；鸱挓掍\原則工工藝流流程1.5.2鋅的生生產(chǎn)方方法及及其簡簡介1.5.2鋅的生生產(chǎn)方方法及及其簡簡介濕法煉煉鋅產(chǎn)產(chǎn)量約約占世世界鋅鋅總產(chǎn)產(chǎn)量的的80%。1.5.2鋅的生生產(chǎn)方方法及及其簡簡介濕法煉煉鋅包括傳統(tǒng)的的濕法法煉鋅鋅和全全濕法法煉鋅鋅兩類。。傳統(tǒng)的的濕法法煉鋅鋅實(shí)際上上是火火法與與濕法法的聯(lián)聯(lián)合流流程，，是20世紀(jì)初初出現(xiàn)現(xiàn)的煉煉鋅方方法，，包括括焙燒燒、浸浸出、、凈化化、電電積和和制酸酸五個(gè)個(gè)主要要過程程。根根據(jù)浸浸出溫溫度和和酸度度的不不同，，濕法煉煉鋅分分為常常規(guī)浸浸出和和熱酸酸浸出出兩種種工藝藝。全濕法法煉鋅鋅是在硫化鋅鋅精礦礦直接接加壓壓浸出出的技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)上形形成的的，省省去了了傳統(tǒng)統(tǒng)濕法法煉鋅鋅工藝藝中的的焙燒燒和制制酸工工序，，鋅精精礦中中的硫硫以元元素硫硫的形形式富富集在在浸出出渣中中。1.5.2鋅的生生產(chǎn)方方法及及其簡簡介傳統(tǒng)濕濕法煉煉鋅原則工工藝流流程傳統(tǒng)濕濕法煉煉鋅原則工工藝流流程傳統(tǒng)濕濕法煉煉鋅原則工工藝流流程傳統(tǒng)濕濕法煉煉鋅原則工工藝流流程1.6我國鋅冶煉煉現(xiàn)狀1.6.1我國鋅冶煉煉現(xiàn)狀我國在唐朝朝以前就開開始煉鋅。。我國鋅冶冶煉工藝，，目前以濕濕法冶煉為為主，火法法其次。濕濕法煉鋅占占67%，火法煉鋅鋅占33%?；鸱ㄖ胸Q罐罐法占20%，ISP法約占10%，其余約占占3%(包括電熱法法、平罐、、馬槽爐、、馬鞍爐和和四方爐)。我國鋅企業(yè)業(yè)的總體情情況是企業(yè)規(guī)模小小、數(shù)量多多、分布廣廣。1.6我國鋅冶煉煉現(xiàn)狀1.6.2濕法煉鋅株洲冶煉廠廠是我國采用用常規(guī)流程程中最大的的濕法煉鋅鋅廠，浸出出渣用回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯煙化揮揮發(fā)回收渣渣中的鉛鋅鋅等有價(jià)金金屬。馳宏鋅鍺股股份有限公公司、水口口山鋅廠、、葫蘆島有有色金屬集集團(tuán)濕法煉煉鋅分廠、、開封冶煉煉廠等均采用常常規(guī)浸出工工藝煉鋅。。浸出渣處處理，除葫葫蘆島鋅廠廠采用該廠廠自行開發(fā)發(fā)的漩渦爐爐煙化揮發(fā)發(fā)外，其余余都是采用用回轉(zhuǎn)窯處處理。白銀西北冶冶煉廠鋅系系統(tǒng)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)產(chǎn)電鋅10萬t，采用了熱熱酸連續(xù)浸浸出和黃鉀鉀鐵礬除鐵鐵新工藝，，是我國采采用新的黃黃鉀鐵礬法法煉鋅最大大的冶煉廠廠。1.6我國鋅冶煉煉現(xiàn)狀馳宏鋅鍺股股份有限公公司曲靖生生產(chǎn)基地1.6.2濕法煉鋅1.6我國鋅冶煉煉現(xiàn)狀1.6.3火法煉鋅葫蘆島有色色金屬集團(tuán)團(tuán)采用豎罐煉鋅，先后建成成了20萬t/a豎罐煉鋅產(chǎn)產(chǎn)能、13萬t/a常規(guī)濕法煉煉鋅產(chǎn)能和和9萬噸鉛鋅密密閉鼓風(fēng)爐爐（其中鋅鋅6萬噸）產(chǎn)能能，鋅的總總生產(chǎn)規(guī)模模達(dá)39萬t/a，鋅的總回回收率可達(dá)達(dá)95~96%，硫利用率率大于94%。鼓風(fēng)爐煉鋅鋅最適宜于處處理鉛鋅共共生精礦。。我國韶關(guān)關(guān)冶煉廠建建有3套裝置，設(shè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能能力為20萬t/a，鋅的總回回收率達(dá)93.8%。電爐煉鋅的生產(chǎn)規(guī)模模都很小，，單臺電爐爐產(chǎn)鋅量在在1000~2500t/a，噸鋅電耗耗在4000~5000kW·h。1.6