氧化鋅物料浸出(leachingofzincoxidematerial)
用稀硫酸使氧化鋅物料中的鋅轉變成硫酸鋅溶液的鋅浸出方法。產出的硫酸鋅溶液經凈化后,送鋅電解沉積生產金屬鋅。
氧化鋅物料包括氧化鋅礦和氧化鋅煙塵。其浸出方法與鋅焙砂浸出相似,所不同的是:在氧化鋅煙塵浸出之前須預先除去其中的氟和氯;而在氧化鋅礦浸出時則須設法控制浸出液中的膠狀硅濃度,以使浸出液容易澄清和過濾。
氧化鋅煙塵主要來自鋼鐵廠收塵系統和銅、鉛冶煉廠的爐渣煙化爐,通常含有較高的氟和氯(F0.1%~1.4%,Cl0.1%~5.0%),直接進行浸出時氟和氯幾乎全部進入硫酸鋅溶液,使鋅電解液中氟、氯的含量超過標準。因此,在浸出之前必須將氧化鋅中的氟、氯脫除。脫氟氯的方法主要有回轉窯揮發法(823~873K)和多膛爐揮發法(923~953K),脫氟效率達90%~92%,脫氯效率達60%~85%。
氧化鋅礦主要含有菱鋅礦(ZnCO3)、紅鋅礦(ZnO)、硅鋅礦(Zn2SiO4)和異極礦(Zn4Si2O7(OH)2•H2O)等礦物。在用硫酸溶液浸出氧化鋅礦過程中,鋅的硅酸鹽溶解進入溶液:
Zn2SiO4(s)+2H2SO4(aq)=2ZnSO4(aq)+Si(OH)4(aq)
導致浸出液中含有大量硅(高達25g/L)。在傳統的濕法煉鋅浸出工藝條件下,浸出液中的單硅酸會聚合成硅膠,給礦漿的澄清和過濾造成極大困難。因此,氧化鋅礦的濕法處理關鍵在于如何控制浸出液中的硅。一般可以通過控制浸出液中的pH、溫度及加晶種、無機或有機聚凝劑的辦法來控制最小的膠態硅濃度,使浸出液容易澄清和過濾。
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