锌的冶炼方法报告.ppt

锌冶炼知识讲座之三 锌冶金方法 目录 1.炼锌的历史 2. 锌的主要化学物特点 3.湿法炼锌 4.竖罐炼锌 5.鼓风炉炼锌 6.电炉炼锌 7.炼锌副产品综合回收 8.炼锌的发展方向和新技术 1.炼锌的历史 发源—炼锌发源于中国，中国是很早产锌的国家之一，早在汉朝处2000年前的青铜就是铜-锡-锌三元合金，原料为“炉甘石—碳酸锌”。1637年明朝宋应星的《天工开物》消息记载炼锌过程；1730年锌冶炼知识传到西欧，从1745年从广东运到瑞典的沉船上打捞的锌锭分析结果是：含铁0.765%、锑0.245%、锌98%。 方法：将含碳酸锌的物料与煤搅拌均匀置入密闭罐中，加热蒸馏得到粗锌（火法，高温还原），古代中国和印度都有。湿法最早的试验于1881年，直流电机问世后，电解铝类似，到1916年美国Anacond厂，才首先工业化生产。 国外：50年代由于密闭鼓风炉（同时产2种金属）的发展，加上日本、美国的大型竖罐厂，使得火法冶炼一度热闹。而十九世纪70年代后，湿法炼锌发展迅速，由于其新技术新材料的应用，如硅整流、大功率机械搅拌、连续压滤、黄钾铁矾法等技术，有大型化、自动化和综合回收等优势，超过火法炼锌。而火法炼锌的竖罐由于环保等原因已于20世纪80年代全部停产。 1.炼锌的历史（二） 国内：第一家采用现代技术生产锌的企业是1933年在湖南省衡阳市常宁县的松柏镇水口山矿物局冶炼厂，采用是横罐炼锌技术；东北辽宁锦西的葫芦岛锌厂则是在1938年日本人建造的，采用竖罐炼锌生产工艺。1950年以前，全国最高锌产量不到1万吨。 发展：“一. 五”期间，苏联援建了沈阳冶炼厂和株洲冶炼厂（湿法），扩大了葫芦岛锌厂，建设了众多其他很多规模不等的锌冶炼企业，使得锌产量增长很快。1975年建设第一个鼓风炉炼锌厂—韶关冶炼厂；八十年代末，山西临汾则建设了第一家规模稍大的电炉炼锌生产线，其电炉容量是1250KVA。 1.炼锌的历史（三） 1.炼锌的历史（四） 1.炼锌的历史（五） 1.炼锌的历史（六） 我国上规模冶炼企业466个，分布在全国25个省、市、自治区；锌冶炼主产区：其中年产锌10万吨以上8家，占全国产量40%。湖南、云南、辽宁、广西、四川、甘肃、陕西、广东、贵州，2007年以上地区产量290万吨，占全国产量80 %，2007年全国锌产量371万吨。 （以上资料来源：中国有色金属工业协会） 2. 锌的主要化学物特点（一） 锌的物理性质： 浅兰白色金属，原子序数30，原子质量：65.38,晶体结构为变形六方密堆积，熔点419.5℃, 熔化热7.385KJ/mol; 沸点908 ℃ 蒸气压公式：㏒ P=11.5729-1.2742 ㏒T-6674.4T/T (764~1254K); 25 ℃时密度：7.140g/cm3 .锌的化学性质： 活泼，容易形成2价化合物，如氧化锌、碳酸锌、硫酸锌、氯化锌等。 常温下干燥空气中较稳定，但高于200 ℃时，易发生氧化。在含二氧化碳潮湿空气，表面生成致密的碱式碳酸锌，阻止再氧化。 锌易溶解于多数无机酸，随着酸的浓度和温度提高，反应加剧。 锌易溶于碱性水溶液，产生氢气和锌酸盐。 2. 锌的主要化学物特点（二） 氧化锌的物理性质：白色，加热后变黄，熔点1975℃，气化热539.736KJ/mol,密度5.70g/cm3,溶解度3x10-4g(25 ℃\100g 水），晶体结构有：六方形、NaCl立方、 fc立方。在1000 ℃开始挥蒸发，1300 ℃后明显。 氧化锌的化学性质：两性化合物，即溶解于酸又溶于碱。 高温下：2ZnO=2Zn+O2 逆反过程，惰性为正，空气里为反。 氧化锌的热还原是强烈的吸热反应： ZnO+CO=Zn气+CO2； ZnO+C=Zn气+CO，从热力学和动力学上，温度增加，都对2反应有好处，工业上至少保证1000 ℃。下表为ZnO+CO=Zn气+CO2反应的平衡组成( 前为锌蒸气%，后为CO%） 2. 锌的主要化学物特点（三） 硫化锌物理性质： 自然界里以闪锌矿形式存在。熔点1850度（升华），密度4.083g/cm3, 浅灰色，溶解度1x10-6g(25 ℃\100g 水），立方和六方晶体。 硫化锌化学性质： 与氢气： ZnS+H2 = Zn+H2S 在1000度时也难进行反应 与氧气：2ZnS+3O2 = ZnSO4+ZnO+SO2 （700度以下） ZnS+O2 = ZnO+SO2 （860度以上） 2. 锌的主要化学物特点（四） 3.湿法炼锌 湿法炼锌工艺流程 3.湿法炼锌（二） 常规湿法炼锌工艺在我国从六十年代就广泛