鹽水體系ZnO-ZnSO4-H2O的熱力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、濕法冶鋅在鋅的冶煉中占據(jù)重要地位,約占全球鋅產(chǎn)量的80％以上。濕法冶鋅可分為焙燒、浸出、凈化和電積等四個(gè)工藝階段,其中在凈化階段堿式硫酸鋅的結(jié)晶析出阻塞管道、濾布給生產(chǎn)帶來(lái)極大的危害。各冶鋅企業(yè)對(duì)此采取了相應(yīng)的措施,但收效甚微。國(guó)內(nèi)外對(duì)堿式硫酸鋅鹽水體系的研究較少,僅用目前的數(shù)據(jù)不能滿足根本上解決該問(wèn)題的需要,故而系統(tǒng)研究堿式硫酸鋅的溶解度,了解溫度、濃度和pH值對(duì)堿式硫酸鋅生成的影響十分重要。本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出堿式硫酸鋅鹽水體系在不同

2、溫度下可靠的溶解度數(shù)據(jù)和pH值數(shù)據(jù)并將其與合適的熱力學(xué)模型結(jié)合,通過(guò)模型的預(yù)測(cè)就可以得出堿式硫酸鋅隨溫度及鋅離子濃度變化時(shí)存在的pH值范圍,從而為濕法冶鋅過(guò)程中消除或減少堿式硫酸鋅的生成提供理論依據(jù)。為此,本課題開(kāi)展了以下工作:
　　 (1)通過(guò)對(duì)幾種鹽水體系熱力學(xué)性質(zhì)的描述和預(yù)測(cè),對(duì)五種國(guó)際常用的熱力學(xué)模型的預(yù)測(cè)能力進(jìn)行比較研究,同時(shí)系統(tǒng)考察了原始Pitzer模型對(duì)低濃度電解質(zhì)溶液熱力學(xué)性質(zhì)的描述及預(yù)測(cè)能力,找到適用于ZnO-

3、ZnSO4-H2O三元體系的熱力學(xué)模型,以期用于描述并預(yù)測(cè)該鹽水體系的相圖。
　　 (2)采用等溫溶解度平衡法,精確測(cè)定ZnSO4-H2O二元體系在298.15 K和309.15K的溶解度數(shù)據(jù)(溶解度實(shí)驗(yàn)值與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)一致)以及ZnO-ZnSO4-H2O三元鹽水體系在291.15 K、298.15 K、308.15 K和323.15 K下的溶解度數(shù)據(jù)和pH值數(shù)據(jù)。
　　 (3)對(duì)ZnO-ZnSO4-H2O體系所存在的幾種電