镀锌灰的热酸浸出和除铁试验研究.docx

镀锌灰的热酸浸出和除铁试验研究 何 小凤 ，李 运 刚 ，陈（河 北 联 合 大 学 ，河 北 唐 山金０６３００９）摘 要 ：采用单因素试验法研究了从镀锌灰中热酸浸 出锌及黄钾铁矾法除铁 。 试 验 结 果 表 明 ：在 硫 酸 初 始 质 量浓 度 为 １５０ｇ／Ｌ、浸 出 温 度 ９０ ℃ 、浸 出 时 间 ３ｈ、液固体积质量比 ６∶１ 条 件 下 ，锌 浸 出 率 在 ９７％ 以 上 ；用 黄 钾 铁 矾 法 除 铁 ，在 温 度 ９０ ℃ 、反 应 时 间 ３ｈ条 件 下 ，铁 去 除 率 在 ９８％ 以 上 。关 键 词 ：镀 锌 灰 ；硫 酸 ；浸 出 ；黄 钾 铁 矾 ；铁 ；去 除中 图 分 类 号 ：ＴＦ８１３；ＴＦ８０３．２５文 献 标 志 码 ：Ａ文 章 编 号 ：１００９－２６１７（２０１４）０６－０４６３－０３ＤＯＩ：１０．１３３５５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｆｙｊ．２０１４．０６．１２镀 锌 灰 中 含 有 锌 、氧 化 锌 、氯 化 锌 、氯 化 铁 和少 量 氯 化 铵 等 ，可 作为锌的 二次资源加以回收 。 目 前 ，从 镀 锌 灰 中回收有价金属 一般采用湿法工 艺［１］。从 镀 锌 灰 中浸出锌有热 水 浸 出 、中 性 浸 出 和 热 酸 浸 出［２－３］。热 水 浸 出 时 ，镀 锌 灰 中 的 水 溶 物 完 全 溶 解 ，氯化锌转变 成氢氧化锌进入渣中 ，氯 化 铁 和 少 量 的 氯 化 铵 进 入 溶 液 。 中性浸出的终点 ｐＨ 约 在５～６之 间 ，溶 液 中 游 离 酸 、含 铁 量 相 对 较 少 。而 热 酸 浸 出 后 ，溶 液中还含有大量游离酸 ，铁 进 入 溶 液 的 量 比 较 多 ，在上清液返回中性浸出之 前 需 去 除 杂 质 铁 。试验研 究 了镀锌灰的热酸浸出 及 用 黄 钾 铁 矾 法 除 铁［３］。试 验 方 法试验在烧杯中进行 ，用 电 热 恒 温 水 浴 锅 加 热 。 一 定 温 度 下 用 水 浸 出 ，过 滤后的滤渣在一定条件 下 进 行 中 性 浸 出 ，中性浸出渣用热酸浸出提 高 锌 回 收 率［４］。１．２试验结果与讨论 ２热 酸 浸 出 锌２．１浸出剂硫酸质 量 浓 度对 锌浸出率的影响 ２．１．１试 验 条 件 ：浸 出 时 间 ３ｈ，液 固 体 积 质 量 比６∶１，浸 出 温 度 ９０ ℃，用 精密增力电动搅拌器搅 拌 。浸出剂始酸质量浓度对 锌 浸 出 率的 影响 试验 结 果 如 图 １所 示 。试 验 部 分１试 验 原 料试 验 所 用 镀锌灰 来自国内 某钢管热镀锌厂 ，球 磨 筛 分 后 粒 度 小 于 ０．１５ ｍｍ，主 要 化 学 成 分 见 表 １。物 相 分 析 结 果 表 明 ，Ｚｎ 主 要 以 ＺｎＯ、ＺｎＣｌ２ 和 金 属 锌 形 式 存 在 。试 验 用 水 为 去 离 子 水 ，硫 酸 为 分 析 纯 。１．１图 １硫酸质量浓度对锌浸出率的影响 表 １锌灰的化学成分 ％其 他ＺｎＳｉＦｅＣｌＯＮＨ从 图 １看 出 ：随 硫 酸 质 量 浓 度 提 高 ，锌 浸 出 率升 高 ；硫酸质量浓度升 高 到 １５０ｇ／Ｌ 时 ，锌 浸 出 率 ７０．８４ ０．４１ ５．５８ ４．６６ １０．０７ １．９３ ０．８９ ４．６２ 收 稿 日 期 ：２０１４－０２－２１作 者 简 介 ：何 小 凤 （１９７０－），女 ，河 北 滦 县 人 ，硕 士 ，副 教 授 ，主要研究方向为冶金物理化学 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｅｘｆ＠ｈｅｕｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。通 信 作 者 ：李 运 刚 （１９５８－），男 ，博 士 ，教 授 ，主要研究方向为冶金物理化学 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｇ＠ｈｅｕｕ．ｅｄｕ．ｃｎ· ４６４·湿 法 冶 金２０１４年 １２月升 高 到 ９８％；之 后 再 提 高 硫 酸 质 量 浓 度 ，锌 浸 出率 变 化 不 大 。 随 硫 酸 质 量 浓 度 增 大 ，化 学 反 应 速率 加 快 ，锌 浸 出 率 也 就 相 应 提 高 。综 合 考 虑 ，选 择 热 酸 浸 出 时 硫 酸 质 量 浓 度 为 １５０ｇ／Ｌ。可 以 看 出 ：随 液 固 体 积 质 量 比 增 大 ，锌 浸 出 率提 高 ；液 固 体 积 质 量 比 为 ６∶１ 时 ，锌 浸 出 率 为８５．７３％；继 续 增 大 液 固 体 积 质 量 比 ，锌 浸 出 率 提高 幅 度 不 大 。 综 合 考 虑 ，确定液固体积质量 比 以６∶１为 宜 。浸 出 时 间 对 锌 浸 出 率 的 影 响２．１．２试 验 条 件 ：硫 酸 质 量 浓 度 １５０ｇ／Ｌ，浸 出 温 度９０ ℃，液 固 体 积 质 量 比