湿法炼锌净化工艺的选择 .pdfVIP

湿法炼锌净化工艺的选择--第1页

湿法炼锌净化工艺的选择

何静;傅永良;吴胜男

【摘要】广西来宾冶炼厂锌系统新液净化工艺在技改前采用两段间断净化流程,锌

系统扩产后将采用三段连续深度净化的工艺流程.在选定工艺流程时,除最主要是满

足电解对新液的要求外,还要考虑净化杂质的富集与综合回收,以及锌粉等的能耗和

环保问题.

【期刊名称】《湖南有色金属》

【年(卷),期】2009(025)004

【总页数】3页(P35-37)

【关键词】连续净化;平衡电位;复溶;化学沉淀

【作者】何静;傅永良;吴胜男

【作者单位】中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学冶金科学

与工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学冶金科学与工程学院,湖南,长沙,410083

【正文语种】中文

【中图分类】TF111.3

广西来宾冶炼厂锌冶炼系统年产电锌3万t，为传统的湿法工艺流程，即：锌精矿

→沸腾焙烧→焙砂硫酸浸出→浸出液净化→净化液电积→电锌。2002年3月开始

技术改造扩建工程，使得电锌产量达到了年产6万t，在技术改造过程中，最关键

的净化工艺拟采用三段连续净化取代改造前的两段间断净化。因此，该工艺在生产

中无论在设备上装置上还是在工艺操作中都引入了许多先进高效和适用的技术，有

湿法炼锌净化工艺的选择--第1页

湿法炼锌净化工艺的选择--第2页

利于降低劳动强度、提高产率并实现生产过程的自动化控制。

1.1净化方法

净化过程是根据硫酸锌浸出液中不同的杂质及其含量，大多采用锌粉置换和加特殊

试剂化学沉淀的方法将溶液中杂质除去。工厂根据锌焙砂中性浸出上清液的特点，

选择采用加锌粉置换的逆锑净化方法。

1.2置换原理

置换是一种氧化还原反应，置换的热力学过程可用金属活泼性的大小或电子得失的

难易等来定性描述，中性浸出上清液锌粉置换反应为：

置换过程中金属的平衡电位如表1所示。

置换的动力学过程的反应机理：加入的锌粉作为微电池的阳极溶入液相，在那里发

生水化作用，继而向溶液深处扩散并参与溶液的对流运动。

2.1一段锌粉置换除铜镉

一段净化过程为锌粉置换除铜和镉，操作温度在40～50℃，机械搅拌，反应原理

为：

由表1可知，在理论上加锌粉置换除Cu、Cd是可行的。但在实际生产中，一段

除Cu、Cd后，置换下来的Cd会有复溶现象产生，引起复溶的主要原因一般认为

有两个：其一是化学溶解，置换下来的金属与溶解在溶液中的空气接触，导致了镉

的氧化溶解，且温度越高氧化溶解的速度越快，主要化学反应是：

其二是电化学溶解，溶液中具有比镉电极电位更正的金属离子（如Cu、Fe）导致

镉的电化学溶解，其主要反应是：

另外，在生产实践中，有的厂家在除Cu、Cd过程中，需加入适当的CuSO4，这

是为了强化锌粉对镉的置换作用，当溶液中［Cu2＋］∶［Cd2＋］＝1∶3时，除

镉的效果最佳，经过一段净化除Cu、Cd后，新液的铜镉含量基本可以达到电解

的要求。

湿法炼锌净化工艺的选择--第2页

湿法炼锌净化工艺的选择--第3页

2.2二段锑盐高温除砷、锑、钴

除铜镉后的一段净化液含有砷、锑、钴等，需要进一步处理除杂，即将溶液温度升

至80～90℃，加锑盐（锌粉活化剂Sb2O3），机械搅拌，反应原理为：

由表1同样可知，在理论上加锌粉置换除As、Sb是可行的，但在除Co时，有文

献表明，因为Co属于过渡元素中的铁元素，它在溶液中析出时有超电压现象发生，

而且温度越低，相应的析出超电压越大；同时，在p