濕法煉鋅

濕法煉鋅(hydrometallurgy of zinc)是指將鋅焙砂或其他硫化鋅物料和硫化鋅精礦中的鋅溶解在水溶液中，從中提取金屬鋅或鋅化合物的過程，為現代煉鋅的主要方法。由鋅浸出、從酸鋅溶液淨化、鋅電解沉積三大環節組成。濕法煉鋅主要有焙燒、浸出、浸出液淨化和電積等工序。鋅精礦焙燒後用電解廢液進行中性浸出，使大部分氧化鋅溶解，得到的礦漿分離出上清液和底流礦漿。上清液淨化後電積產出金屬鋅，熔鑄成錠。底流礦漿進行酸性浸出以溶解殘餘的氧化鋅，酸性浸出液返回到中性浸出；含鋅約20%的酸性浸出渣，須進一步處理，傳統方法採用迴轉窯揮發，回收其中的鋅、鉛和部分稀散金屬。

基本介紹

• 中文名：濕法煉鋅
• 外文名：hydrometallurgy of zinc
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 範圍：煉鋅
• 屬性：現代煉鋅的主要方法

簡介

濕法煉鋅(hydrometallurgy of zinc)是指將鋅焙砂或其他硫化鋅物料和硫化鋅精礦中的鋅溶解在水溶液中，從中提取金屬鋅或鋅化合物的過程，為現代煉鋅的主要方法。由鋅浸出、從酸鋅溶液淨化、鋅電解沉積三大環節組成。

工藝流程

濕法煉鋅流程大體可分為傳統的泥法煉鋅流程、熱酸浸出煉鋅流程和硫化鋅精礦直接浸出煉鋅流程等三類。

傳統濕法煉鋅流程

具有採用低溫低酸浸出、用火法回收漫渣中鋅的兩大特點.低溫低酸浸出包括中性沒出和酸性浸出，中性浸出控制漫出終點pH5.0-5.4，酸性浸出控制浸出終點殘酸1-5g/L，在此酸度下，鐵酸鋅不能溶解。鋅焙砂用電解廢液進行中性浸出，使大部分氧化鋅溶解，得到的礦漿分離出上清液和底流，上清液經淨化後送鋅電解沉積生產金屬鋅。底流進行酸性浸出以溶解殘餘的氧化鋅。酸性浸出液返回中性浸出，浸出渣含鋅約20%，主要是以不溶的鐵酸鋅(ZnFe₂O₄)形態存在。此鋅渣常用迴轉窗煙化法處理，以氧化鋅形態回收其中的鋅。傳統濕法煉鋅流程以濕法為主，火法處理浸出渣，工藝過程較長，能耗較高。產出的窯渣，含可溶重金屬少，便於堆存。

熱酸浸出煉鋅流程

是在傳統濕法煉鋅流程基礎上發展起來的新的濕法煉鋅流程，它與傳統濕法流程的差異在於回收鋅物料中鐵酸鋅的方式不同，前者用迴轉窯煙化，後者用高溫高酸浸出。在高溫(363-368K)、高酸(終酸超過40g/L)作用下，鐵酸鋅溶解進入溶液：

ZnO·Fe₂O₃+4H₂SO₄

ZnSO₄+Fe₂(SO₄)₃+4H₂O

得到含有硫酸鐵的硫酸鋅溶滾，然後從此溶液中除去鐵。根據從溶液中除去鐵的形式不同又可分為黃鉀鐵礬法、針鐵礦法和赤鐵礦法三種。熱酸浸出原則流程如鋅焙砂用電解廢液進行中性浸出，得到上清液和底流，上清液經淨化後送電解沉積生產金屬鋅，底流進行熱酸浸出，浸出殘渣，集有貴金屬，用以回收鉛和銀。浸出液經除鐵後，返回中性浸出，熱酸浸出流程能耗較低，勞動條件較好。鋅冶煉回收率可達97%-98%。

硫化鋅精礦直接浸出煉鋅流程

以硫化鋅精礦為原料直接進行浸出。硫化鋅精擴氧壓浸出流程1981年在加拿大用於工業生產。硫化鋅精礦直接浸出流程省去焙燒作業，工藝過程簡短、投資省，能處理不同類型的鋅精礦，鋅浸出率高，精礦中硫可轉化為素硫回收。

展望

濕法煉鋅自1915年在美國進入工業生產以來，由於它具有生產規模大、能耗低、勞動條件好、易於實現機械化和自動化等優點而得到迅速發展。黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法除鐵方法的套用，使浸法煉鋅更趨完善。此後，新建的大型廠家，大都採用浸法煉鋅流程，至20世紀80年代末，用濕法生產的金屬鋅占鋅總產量的85%。

其發展趨向是：

(1)綜合利用濕法煉鋅流程所產鐵渣；

(2)研究鋅電解節能的新方法；

(3)設備大型化，浸出鋅容量已達400m，電解陰極浸沒面積達3.2m，設備向更大型化方向發展；

(4)浸出、淨化連續化和自動化，提高生產能力，降低消耗；

(5)生產操作過程實現機械化和自動化，用電子計算機控制電解陰極的提取、運送、剝鋅、陰極板平整、返回和裝槽。