有色冶金环保与资源综合利用第3章 锌冶金环保及其资源综合利用.pptx

第3章锌冶金环保及其资源综合利用;（一）锌的冶炼方法;1.炼锌原料;闪锌矿;铅锌矿;选矿后的硫化锌精矿含锌为38~62%，Zn、Fe、S总和为90~95%。锌精矿中还含有SiO2、Al2O3、CaCO3和MgCO3以及Co、In、Ga、Ge、Tl等稀有金属。因此处理锌精矿提炼锌时，必须充分回收其中的有价金属。

锌的氧化矿主要是碳酸锌。含锌高时直接处理；含锌很少（约10%）时可用选矿法、回转窑法和烟化法（将锌富集到烟尘中）富集（ZnO烟尘）。

氧化矿含MeO.SiO2，且含有锗、氟、氯，处理时有一定困难。

除了矿物之外，冶金工业中产生的含锌烟灰、熔铸锌时产出的浮渣和一些氧化锌，也可作为炼锌原料。;2.锌的生产方法;平罐炼锌是20世纪初采用的主要的炼锌方法，一座蒸馏炉约有

300个罐，生产周期为24h，每罐一周期生产20~30kg，残渣中含

锌约5~10%，锌回收率只有80~90%。

平罐炼锌的生产过程简单，基建投资少，但由于罐体容积少，

生产能力低，难以实现连续化和机械化生产。而且燃料及耐火

材料的消耗大，锌的回收率还很低，所以目前已基本淘汰。;B竖罐炼锌;竖罐炼锌工艺：

a.硫化锌精矿焙烧：

沸腾焙烧炉，将ZnS转变成ZnO，将S、Pb、Cd、As、Sb等除去；

焙砂制团与焦结：

将锌焙砂和还原用粉煤、胶黏剂充分混合、碾磨、压制成团块，送入机械化燃油干燥库干燥。将团矿提升从炉顶加入焦结炉，800℃下，焦性煤产生黏结使团块焦结，水分与挥发分除去。

竖罐蒸馏

焦结炉的团块，加入竖罐顶部，下降过程被加热到1000℃以上，ZnO还原反应，产生炉气含Zn35%，，进入冷凝器放出液态锌，铸锭。其余气体CO80%，H210%作燃料。;C密闭鼓风炉炼锌;D电炉炼锌;A传统的湿法炼锌;b.锌焙砂浸出与浸出液净化：

包括：常规浸出工艺和热酸浸出工艺；;常规浸出工艺流程：;（2）热酸浸出工艺：;热酸浸出工艺流程：;c.电解液净化：

中性浸出的硫酸锌溶液中含有许多杂质，电积前需要净化。由于原料成分差异，浸出液成分波动较大，净化工艺各不相同。;B全湿法流程炼锌;

（1）物料准备工序，湿式球磨，45μm，矿浆浓密底流含固量70%；

（2）浓密底流矿浆及废电解液泵入压力斧，通入氧???，控制温度、氧压、反应时间，硫化锌中的硫被氧化成元素硫，锌成为可溶硫酸锌，锌的浸出率97%~99%；

（3）压力斧浸出后的矿浆加入闪蒸槽和调节槽减压降温，硫形成固态冷凝，矿浆送入浓密机浓缩，上清液中和除铁，经净化、电积、熔铸生产电锌，浓密机底流送硫回收工序；

（4）浓密机底流进行浮选回收硫，浮选尾矿经水洗压滤后送渣场堆存。含硫精矿送入粗硫池熔融，加热过滤，将熔融硫送入精硫池产出99.8%的元素硫。

;（二）锌冶炼过程中伴生元素的走向;1.锌冶炼过程的废弃物;2.锌冶炼过程中伴生元素的走向;焙烧：＞90%汞进入烟气，冷凝进入酸泥回收；

浸出：99%Cd和Co，80%~85%Zn，50%Cu及部分稀散金属进入浸出液，其余在渣中；

净化：锌置换，Cu、Cd富集于铜镉渣中（Cu、Tl、Zn），黄药除钴，钴和剩余Cu、Cd富集于黄酸钴渣中（Cu、Cd、Zn）;;（三）锌冶炼过程中伴生元素的回收;1.锌冶炼烟尘的处理;（2）粗铟的精炼;（1）原料：焙烧挥发富集的烟尘，镉的可溶率高；回转窑烟尘含硫高，镉可溶率低，尘粒较细，密度小，真空吸送运输。

（2）硫酸化焙烧：镉可溶率低于90%，需要焙烧，硫酸化焙烧在间接加热的回转窑内进行挥发除砷锑，有价金属进入硫酸盐。

（3）浸出：通风、机械搅拌槽，中性/酸性浸出；中性浸出Fe3+水解沉淀，同时除As；酸性浸出，＞90℃，提高金属回收率。

（4）水洗过程：酸浸渣两次水洗，真空吸滤，渣含铅45%~55%送铅冶炼；洗液返中性浸出。

（5）净化：除铁、砷，向溶液鼓入空气，使铁和砷水解沉淀。

（6）置换：加锌粉，一段置换镉；二段富集铊；有砷化氢气体生成，密闭机械搅拌槽+排风设备。

（7）压团熔炼：一次置换的海绵镉，易氧化，在烧碱覆盖下熔铸成镉锭（碱法精炼，杂质溶于烧碱）。

（8）粗镉精炼：熔化锅内，液体在塔内经加热蒸发和冷凝回流交替进行，利用金属的沸点和蒸气压差异进行分离作业。;2.锌冶炼渣的处理;（2）综合法回收铟、镓、锗

1）预处理：锌浸渣中的锌和铁形成铁酸锌，95%的铟锗镓以类质同象存在铁酸锌中。此外浸出含有上述元素的渣时，金属进入浸出液中，过滤后滤液加锌粉置换，进入渣相，再用硫酸逆流浸出转入溶液。

2）提取铟：用P204萃取铟，用盐酸反萃，得含铟的反萃液，加锌粉置换得海绵铟，压团碱熔电解，得99.99%的铟，回收率超过90%。

3）提取锗：