鋅冶金資料

1、鋅冶金資料1.鋅的物理性質(zhì)鋅的物理性質(zhì)：鋅是白略帶藍(lán)灰色的金屬，熔沸點(diǎn)較低，質(zhì)軟、有展性，加工后變硬。熔化后流動性好。有三種結(jié)晶狀態(tài)：α、β、γ。熔點(diǎn)為419.5℃，沸點(diǎn)907℃火法煉鋅的基礎(chǔ)。2.鋅的化學(xué)性質(zhì)鋅的化學(xué)性質(zhì)：1）室溫下干燥空氣對鋅無影響，但在潮濕的空氣中，鋅極易與CO2反應(yīng)生成ZnCO3.3Zn(OH)2可以保護(hù)鋅不再被氧化2）鋅為負(fù)電性金屬φθZn2Zn=0.763V3）鋅的電位序位置高4）易溶于硫酸同時(shí)溶于堿.3.鋅

2、的化合物鋅的化合物:硫化鋅（煉鋅主要原料，天然硫化鋅稱閃鋅礦）、氧化鋅（可被C、H2、CO還原，其中被CO還原是火法煉鋅的重要反應(yīng)，800℃以上反應(yīng)十分激烈）、硫酸鋅、氯化鋅4.鋅的主要用途:主要用在鍍鋅方面還有用做置換劑和犧牲陽極、鑄造業(yè)、合金工業(yè)、精密儀器。5.鋅的原料鋅的原料：閃鋅礦ZnS，磁閃鋅礦nZnSmFeS、菱鋅礦ZnCO3、硅鋅礦ZnSiO4和異極礦Zn2SiO4.H2O.常將鋅礦石分為硫化礦和氧化礦6.鋅的提取方法：1

3、）火法2）濕法（火法煉鋅有鼓風(fēng)爐、豎罐、電爐、平罐等法）7.火法煉鋅原理火法煉鋅原理：將氧化鋅在高溫下用碳質(zhì)還原劑還原，并利用鋅沸點(diǎn)低的特點(diǎn)，使鋅以蒸汽揮發(fā)，然后冷凝為液體鋅。8.火法煉鋅焙燒目的火法煉鋅焙燒目的：1）將硫化鋅氧化為氧化鋅2）盡可能去除焙燒礦中的全部硫3）去除易揮發(fā)的物質(zhì)如Sb.As.Hg4）使焙燒產(chǎn)品具有一定的物理性能5）獲得濃度足夠大的SO2煙氣。濕法焙燒目的：1）將硫化鋅氧化為氧化鋅2）保留少量硫酸鹽以補(bǔ)償電解和浸

4、出循環(huán)系統(tǒng)中硫酸的損失3）減少鐵酸鋅的生成4）脫硫、除砷銻得到高濃度SO2煙氣與火法一樣9.我國火法煉鋅廠實(shí)際氧化焙燒溫度控制在10701100℃。要想使硫化鋅完全轉(zhuǎn)化為氧化鋅，氧化焙燒的溫度應(yīng)控制在1000℃以上，為了滿足濕法煉鋅浸出的需要，部分硫酸化焙燒所控制的溫度常為870900℃以上。10.硫化鋅精礦焙燒步驟硫化鋅精礦焙燒步驟（動力學(xué)限制性環(huán)節(jié)動力學(xué)限制性環(huán)節(jié)）：1）氧通過顆粒周圍的氣體膜向其表面擴(kuò)散（外擴(kuò)散）2）氧通過顆粒表面

5、的氧化產(chǎn)物層向反應(yīng)界面擴(kuò)散（內(nèi)擴(kuò)散）3）在反應(yīng)界面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)4）反應(yīng)的產(chǎn)物SO2向著與氧相反方向的擴(kuò)散。單個(gè)硫化鋅的氧化及附近氣相成分的濃度可用未反應(yīng)核模型來表示。決定反應(yīng)速度的因素主要是氣膜中氧的擴(kuò)散核界面反應(yīng)。11、硫化鋅精礦焙燒動力學(xué)滿足未反應(yīng)核模型。決定反應(yīng)速度的因素主要是氣膜中氧的擴(kuò)散和界面反應(yīng)。12.硫化鋅精礦采用沸騰焙燒的原因硫化鋅精礦采用沸騰焙燒的原因：沸騰焙燒是一種強(qiáng)化焙燒過程，其實(shí)質(zhì)是使空氣流自下而上地吹過固體爐

6、料層，鼓風(fēng)速度要達(dá)到使固體顆?；ハ喾蛛x，不停地上下運(yùn)動，處于沸騰狀態(tài)。這時(shí)的傳熱和傳質(zhì)過程處于最佳狀態(tài)，從而使焙燒速度達(dá)到最大。該過程還有設(shè)備簡單、操作簡單、控制容易等一系列優(yōu)點(diǎn)。沸騰爐焙燒工藝過程沸騰爐焙燒工藝過程包括爐料準(zhǔn)備、加料系統(tǒng)、爐體系統(tǒng)、收塵系統(tǒng)和排料系統(tǒng)。33.韶關(guān)冶煉廠是我國最大的密閉鼓風(fēng)爐煉鋅企業(yè)，葫蘆島冶煉廠是我國最大的豎爐冶煉廠，株洲冶煉廠是我國最大的濕法煉鋅廠14.濕法煉鋅本質(zhì)（原理）濕法煉鋅本質(zhì)（原理）：用稀硫

7、酸（廢電解液）浸出焙燒礦中的鋅，從而與不溶的脈石等成份分離。硫酸鋅溶液經(jīng)凈化后再以電積法提取出來。包括焙燒、浸出、凈液、電解、熔鑄五個(gè)工序。15.濕法煉鋅浸出目的濕法煉鋅浸出目的:1）使物料中的鋅盡可能完全地溶解到浸出液中從而得到高的浸出率2）使有害雜質(zhì)盡可能不溶解而進(jìn)入渣中，達(dá)到與鋅分離的目的3）得到大顆粒的沉淀物易于液固分離16.中性浸出時(shí)中性浸出時(shí)PHPH控制在控制在5.05.0左右的目的左右的目的：使鐵及砷銻等雜質(zhì)物進(jìn)入渣中，且

8、將Fe2氧化為Fe3。1）據(jù)Zn22H2O=Zn(OH)22HPH=5.8512lgaZn2當(dāng)Zn為1molL時(shí)，Zn的水解PH=5.52）298K時(shí)，含Zn130gLZn2離子活度為0.0774Zn(OH)2水解PH=6.1；當(dāng)343K時(shí)，PH=5.47.所以中性浸出的PH控制在5.0到5.2左右。17.提高鋅的浸出率的措施：提高鋅的浸出率的措施：采用三段浸出：中性浸出、酸性浸出和ZnO粉浸出。中性浸出：一方面浸出鋅；另一方面，為了使

9、砷銻等雜質(zhì)進(jìn)入渣中，浸出終點(diǎn)PH應(yīng)控制在5.0—5.2左右，且將Fe2離子氧化成Fe3。酸性浸出：中性浸出礦漿經(jīng)濃縮后，上清液經(jīng)凈化送去電解，中性濃泥仍殘留有大部分的鋅，必須進(jìn)行二次浸出（即酸浸出），盡可能使焙燒礦中的鋅溶解，其終點(diǎn)含酸為1—5gl。ZnO粉浸出：經(jīng)上兩次浸出后，仍有20%左右的鋅殘留在渣中，這部分鋅主要是以不溶的ZnFe2O4和ZnS形態(tài)存在。1）常采用煙化法進(jìn)行火法處理。以氧化鋅粉形態(tài)回收渣中的不溶鋅。鑒于此法回收率