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硫酸锌生产除铁工艺探讨 目 录 一、硫酸锌生产除铁的重要性和意义 二、硫酸锌生产除铁工艺介绍 三、中和水解法 （一）低铁氧化 （二）高铁水解 （三）氢氧化铁胶体的凝聚和净化作用 四、小结 一、硫酸锌生产除铁的重要性和意义 硫酸锌生产过程中的沉淀除铁问题，在 湿法冶金中最具代表性。硫化锌精矿一般有 5-15%的铁，浸出过程中锌和其他有色金属进 入溶液时，铁也不同程度地进入溶液。 无论是传统焙烧工艺铁酸锌的处理，还 是氧压浸出工艺中铁的析出，其目的均为了 锌铁分离，因此除铁显得尤为重要。 二、硫酸锌生产除铁工艺介绍 （一）氧化铁水合物（Fe2O3·nH2O） 1、三水氧化铁——Fe2O3·3H2O，即Fe(OH)3——中和水解法 2、一水氧化铁——Fe2O3·H2O，即FeOOH——针铁矿法 3、半水氧化铁——Fe2O3·0.5H2O或2Fe2O3·H2O 4、一水半氧化铁——Fe2O3·1.5H2O或2Fe2O3·1.5H2O 5、两水氧化铁——Fe2O3·2H2O （二）无水氧化铁 1、氧化亚铁——FeO 2、氧化铁——Fe2O3——赤铁矿法 3、四氧化三铁——Fe3O4——污水处理 （三）复盐和络盐 由简单的盐进一步组成的较复杂的化合物称为复盐或络盐，如： 复盐： (NH4)2SO4+FeSO4 (NH4)2Fe(SO4)2（模尔盐） 络盐：Fe(CN)2+4KCN K4[Fe(CN)6]（亚铁氰化钾） 1、复盐代表：明矾、黄钾铁矾 所谓矾是指由两种或两种以上金属的硫酸盐所组成的复盐。 通常是三价金属离子，如Al3+、Fe3+、Cr3+、V3+等最容易生产矾。 明矾：KAl(SO4)2·12H2O，是最常见的矾之一。 黄钾铁矾：AFe3(SO4)2(OH)6或A2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O。 其中A为一价阳离子，如K+、Na+、NH4+、Rb+、Ag+、Pb2+/2或H3O+等。 2、黄钾铁矾 由于黄钾铁矾具有溶解度小、易于结晶、晶粒大等特点，用于湿法炼锌 除铁工艺。 （四）铁化合物小结 （五）炼锌工业除铁实践 湿法炼锌工业生产中除铁的方法有中和水解法、针铁矿法、赤铁矿法、 黄钾铁矾法。 1、中和水解法——先氧化，再中和水解的除铁作业 适用于低铁浓度（[Fe]≈1g/l）的除铁方法，该法属于常规浸出过程，中性 浸出条件下先氧化再中和的除铁作业： 浸出温度 60-70℃; 浸出液固比 10-15：1 浸出始酸浓度 30-40g/l; 浸出终点pH值 4.8-5.4 浸出时间 1.5-2.5h。 高铁水解的反应： Fe3++3OH- ? Fe(OH)3 或Fe3++3H2O ? Fe(OH)3 +3H+ 反应过程中产生了H+（酸）。 2、针铁矿法——先还原，再中和氧化水解的除铁作业 总反应方程式： Fe2(SO4)3+ZnS+1/2O2+3H2O=ZnSO4+Fe2O3·H2O（或2FeOOH）+S0+2H2SO4 反应过程中产生了H+（酸）。 针对针铁矿法有两条实施途径： （1）V.M法 a、还原 将含Fe3+的浓溶液用过量15~20%的ZnS精矿在85~90℃条件下还原成Fe2+： 2Fe3++ZnS= 2Fe2++Zn2++S0 还原率可达90%以上。 b、中和氧化水解 在80~90℃条件下，Fe2+状态下加锌焙砂中和至pH=2~3.5，并用氧气氧化： 2Fe2++1/2O2+2ZnO+H2O=2FeOOH+2Zn2+ （2）E.Z法（亦称稀释法） 将热酸浸出液均匀缓慢地加入到强烈搅拌的沉铁槽中（实际就是将浸出液 [Fe3+]浓度加以稀释），Fe3+加入速度等于沉铁速度，并实时添加中和剂以维持 体系pH值恒定在3.0~3.5，得到的铁渣组成为Fe2O3·0.64H2O·0.2SO3。 小结：两种方法无论哪种都必须做到控制体系中[Fe3+]1g/l，务必避免[Fe3+]浓度过高，引发大量水解生成Fe(OH)3胶体；且控制一定的pH值。 3、赤铁矿法——先还原，再中和，最后氧化水解（高温高压）的除铁作业 日本饭岛冶炼厂： （1）还原 中性浸出