氧化锌矿湿法处理课件

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1、从氧化锌矿中回收锌的研究进展从氧化锌矿中回收锌的研究进展主要主要内内容容 氧化锌矿的选矿现状氧化锌矿的选矿现状氧化锌矿的火法冶金工艺氧化锌矿的火法冶金工艺3 氧化锌矿资源概述氧化锌矿资源概述12氧化锌矿的湿法冶金工艺氧化锌矿的湿法冶金工艺4一、氧化锌矿资源概述一、氧化锌矿资源概述 按原矿石中所含的矿物种类，锌矿可分为硫化矿和按原矿石中所含的矿物种类，锌矿可分为硫化矿和氧化矿两类。在硫化矿中氧化矿两类。在硫化矿中,锌的主要矿物是闪锌矿锌的主要矿物是闪锌矿(ZnS)和高铁闪锌矿和高铁闪锌矿(nZnSmFeS),它们经选矿后得到硫化锌精它们经选矿后得到硫化锌精矿；冶炼的锌矿物原料矿；冶炼的锌矿物原料

2、95以上是闪锌矿，含锌品位在以上是闪锌矿，含锌品位在4060之间。而氧化矿主要以菱锌矿之间。而氧化矿主要以菱锌矿(ZnCO3)和异极矿和异极矿(Zn4Si2O7(OH)22H2O)为主，其它还有少量的红锌矿等。为主，其它还有少量的红锌矿等。 氧化锌矿湿法处理课件 锌主要以硫化物形态存在于自然界，氧化物形态为其锌主要以硫化物形态存在于自然界，氧化物形态为其次，是硫化锌矿长期风化的结果，故氧化锌矿常与硫化锌次，是硫化锌矿长期风化的结果，故氧化锌矿常与硫化锌矿伴生。但是也有大型独立的氧化锌矿矿伴生。但是也有大型独立的氧化锌矿,如泰国的如泰国的Padaeng矿、巴西的矿、巴西的Vazante矿、澳大利

3、亚的矿、澳大利亚的Beltana矿、伊朗的矿、伊朗的Angouan矿等。氧化锌矿在自然界的形成过程大致如下：矿等。氧化锌矿在自然界的形成过程大致如下：硫化锌硫化锌(闪锌矿闪锌矿)硫酸锌硫酸锌碳酸锌碳酸锌(菱锌矿菱锌矿)硅酸锌硅酸锌(硅锌硅锌矿矿)水化硅酸锌水化硅酸锌(异极矿异极矿) 氧化锌矿湿法处理课件 我国氧化锌矿资源十分丰富，已查明的锌金属保有储我国氧化锌矿资源十分丰富，已查明的锌金属保有储量为量为9212.10万吨，工业储量达万吨，工业储量达3288.51万吨，总储量位万吨，总储量位居世界第居世界第6位，主要分布在云南、广西、辽宁、甘肃和四位，主要分布在云南、广西、辽宁、甘肃和四川等省，

4、尤其在云南储量较大（川等省，尤其在云南储量较大（2000万吨以上），其中万吨以上），其中云南兰坪铅锌矿是目前我国最大的铅锌矿床，也是亚洲云南兰坪铅锌矿是目前我国最大的铅锌矿床，也是亚洲最大的铅锌矿床，其储量的三分之一为氧化锌。最大的铅锌矿床，其储量的三分之一为氧化锌。1、我国氧化锌资源概况、我国氧化锌资源概况:氧化锌矿湿法处理课件 目前，世界上有几十个国家开采和选别氧化锌矿石，主目前，世界上有几十个国家开采和选别氧化锌矿石，主要有意大利、西班牙、德国、俄罗斯、波兰、美国和中国等。要有意大利、西班牙、德国、俄罗斯、波兰、美国和中国等。根据资料报道，国外氧化锌矿石的选别指标，锌精矿品位为根据资料报

5、道，国外氧化锌矿石的选别指标，锌精矿品位为36%40%36%40%，回收率，回收率60%70%60%70%，最高达，最高达78%78%；我国氧化锌矿的工；我国氧化锌矿的工艺指标为艺指标为: :锌精矿品位锌精矿品位35%38%35%38%，个别达，个别达40%40%，回收率平均，回收率平均68%68%左右，最高达左右，最高达78%78%。由于氧化锌矿难选，氧化锌矿的选别指标。由于氧化锌矿难选，氧化锌矿的选别指标一直处于较低水平，开展对氧化锌矿的选矿研究具有较大的一直处于较低水平，开展对氧化锌矿的选矿研究具有较大的现实意义。现实意义。氧化锌矿湿法处理课件 随着锌用途范围的扩大，世界各国锌产品消耗逐

6、年增加。随着锌用途范围的扩大，世界各国锌产品消耗逐年增加。硫化锌矿日渐供应不足，氧化锌矿的开采利用逐渐引起人们硫化锌矿日渐供应不足，氧化锌矿的开采利用逐渐引起人们的重视。按照铅锌矿物的氧化程度的重视。按照铅锌矿物的氧化程度,可以将矿石分为：硫化矿可以将矿石分为：硫化矿石石,铅锌氧化率铅锌氧化率30。氧化铅锌矿石是硫化矿石长。氧化铅锌矿石是硫化矿石长期氧化而来，其矿体底部未被氧化的部分仍有硫化铅锌矿石。期氧化而来，其矿体底部未被氧化的部分仍有硫化铅锌矿石。氧化锌富矿的品位一般在氧化锌富矿的品位一般在2535,品位小于品位小于25属于低属于低品位氧化锌矿。品位氧化锌矿。氧化锌矿湿法处理课件 在矿石

7、中含有大量的金属杂质，如在矿石中含有大量的金属杂质，如铅、铁、镉、铜铅、铁、镉、铜等。等。锌的氧化矿物相复杂，不易选别，浮选药剂的选择、矿物锌的氧化矿物相复杂，不易选别，浮选药剂的选择、矿物表面的改性都比较困难。其特点是：表面的改性都比较困难。其特点是：(1)氧化矿很难通过选氧化矿很难通过选矿富集；矿富集；(2)含可溶硅高，浸出矿浆很难实现固液分离。含可溶硅高，浸出矿浆很难实现固液分离。在在未解决浸出矿浆难过滤问题之前未解决浸出矿浆难过滤问题之前,一般采用火法冶炼处理，一般采用火法冶炼处理，为了满足其一定的渣成分，需配加大量的熔剂及消耗大量为了满足其一定的渣成分，需配加大量的熔剂及消耗大量的燃

8、料。但在能源日益紧张和环保要求日益严格的情况下的燃料。但在能源日益紧张和环保要求日益严格的情况下,氧化锌矿火法冶炼逐渐被湿法冶炼工艺取代。湿法处理氧氧化锌矿火法冶炼逐渐被湿法冶炼工艺取代。湿法处理氧化锌矿的最大难点是浸出时生成难以过滤的胶质化锌矿的最大难点是浸出时生成难以过滤的胶质SiO2。氧化锌矿湿法处理课件2 2、常见的有工业利用价值的氧化锌矿物、常见的有工业利用价值的氧化锌矿物: :矿物名矿物名称称菱锌矿菱锌矿异极矿异极矿硅锌矿硅锌矿水锌矿水锌矿红锌红锌矿矿锌尖晶锌尖晶石石化学式化学式ZnCOZnCO3 3H H2 2ZnZn2 2SiOSiO5 5或或ZnZn2 2SiOSiO4 4H

9、H2 20 0ZnZn2 2SiOSiO4 43Zn(OH)3Zn(OH)2 22ZnCO2ZnCO3 3ZnOZnOZnOZnOAlAl2 2O O3 3 其中异极矿是常见的最有工业价值的氧化锌矿物之一其中异极矿是常见的最有工业价值的氧化锌矿物之一,它在氧化锌矿石中所占的比例仅次于菱锌矿它在氧化锌矿石中所占的比例仅次于菱锌矿,但其可浮性但其可浮性却远远低于菱锌矿却远远低于菱锌矿,且表面性质多变且表面性质多变,结构复杂结构复杂,因此异极因此异极矿的回收一直是氧化锌矿处理的难点。矿的回收一直是氧化锌矿处理的难点。氧化锌矿湿法处理课件第一种：氧化锌矿石经选矿富集后进入冶炼工序得到金第一种：氧化锌矿

10、石经选矿富集后进入冶炼工序得到金 属锌和铅；属锌和铅；第二种：氧化锌矿石直接用冶金方法进行处理。直接冶第二种：氧化锌矿石直接用冶金方法进行处理。直接冶金法又分为金法又分为火法火法和和湿法湿法两类。两类。 目前，氧化锌矿石的处理方式有两种：目前，氧化锌矿石的处理方式有两种：氧化锌矿湿法处理课件二、氧化锌矿的选矿现状二、氧化锌矿的选矿现状 氧化锌矿的选矿目的是对氧化锌矿进行预先富集，以提氧化锌矿的选矿目的是对氧化锌矿进行预先富集，以提高氧化锌精矿的品位，降低冶炼成本。迄今为止，选矿方高氧化锌精矿的品位，降低冶炼成本。迄今为止，选矿方法除全浮选法外，还有重介质法除全浮选法外，还有重介质浮选法、磁浮选

11、法、磁浮流程等方浮流程等方法，但选矿指标都不太好，回收率为法，但选矿指标都不太好，回收率为60 70，精矿品，精矿品位为位为3040。用。用浮选浮选方法处理氧化锌矿是研究得最多方法处理氧化锌矿是研究得最多的一个方向，近年来氧化锌矿的浮选药剂和浮选工艺方面的一个方向，近年来氧化锌矿的浮选药剂和浮选工艺方面已进行了大量的研究及改进工作，开发了各种各样的新药已进行了大量的研究及改进工作，开发了各种各样的新药剂，选矿工艺流程方面也取得了不小的进展。剂，选矿工艺流程方面也取得了不小的进展。 目前氧化锌矿石的主要浮选方法有以下几种：目前氧化锌矿石的主要浮选方法有以下几种：（1）硫化）硫化-胺法浮选；胺法浮

12、选；（2）加温）加温-硫化黄药法；硫化黄药法；（3）脂肪酸类捕收剂直接浮选法；）脂肪酸类捕收剂直接浮选法；（4）螯合浮选法；）螯合浮选法；（5）絮凝浮选法；）絮凝浮选法；（6）其他方法）其他方法 采用选矿法处理氧化锌矿时，选矿富集困难、回收率低，采用选矿法处理氧化锌矿时，选矿富集困难、回收率低，可以认为采用浮选法不能直接有效地回收氧化锌。可以认为采用浮选法不能直接有效地回收氧化锌。 三、氧化锌矿火法冶金工艺三、氧化锌矿火法冶金工艺 氧化锌矿易于用火法处理。自古以来，人们就以马槽炉氧化锌矿易于用火法处理。自古以来，人们就以马槽炉等简陋设备，用炭加热还原冶炼粗锌。现代工艺传统的冶等简陋设备，用炭加

13、热还原冶炼粗锌。现代工艺传统的冶炼方法是：品位较低的，一般先用鼓风炉熔矿，再由烟化炼方法是：品位较低的，一般先用鼓风炉熔矿，再由烟化炉挥发；品位较高者，一般由回转炉等设备直接挥发，两炉挥发；品位较高者，一般由回转炉等设备直接挥发，两者均可以获得含锌者均可以获得含锌50506060的氧化锌粉，此氧化锌粉采的氧化锌粉，此氧化锌粉采用回转炉和多膛炉等设备脱除氟、氯后，再用常规湿法冶用回转炉和多膛炉等设备脱除氟、氯后，再用常规湿法冶炼产出电锌。该工艺环节多，流程长，火法设备庞大，耗炼产出电锌。该工艺环节多，流程长，火法设备庞大，耗氧化锌矿湿法处理课件能高，能高，1t锌耗煤锌耗煤1015t，回收率仅为，

14、回收率仅为5060，而且，而且环境条件不好环境条件不好,因此因此,各国冶金学者都在研究直接湿法浸出。各国冶金学者都在研究直接湿法浸出。 火法富集氧化铅锌矿火法富集氧化铅锌矿是在高温条件下用焦炭将原矿中是在高温条件下用焦炭将原矿中的氧化锌、氧化铅及二氧化锗分别还原为具有很大挥发性的氧化锌、氧化铅及二氧化锗分别还原为具有很大挥发性的锌、铅和一氧化锗，使它们挥发进入烟气。这种烟气经的锌、铅和一氧化锗，使它们挥发进入烟气。这种烟气经过冷凝、收尘后，即得到富集后的产品过冷凝、收尘后，即得到富集后的产品锌氧粉。其富集锌氧粉。其富集过程包括鼓风炉过程包括鼓风炉(或电炉或电炉)熔矿、熔炼和烟化炉吹炼，过程熔矿

15、、熔炼和烟化炉吹炼，过程中的还原反应一般皆为多相反应而使过程变得复杂。中的还原反应一般皆为多相反应而使过程变得复杂。 氧化锌矿湿法处理课件 主要发生下列反应：主要发生下列反应： C+CO2=2CO (1) ZnO+CO=Zn(g)+CO2 (2) PbO+CO=Pb+CO2 (3) GeO2+CO=Ge+CO2 (4) ZnSiO3+CO=Zn(g)+(SiO2)渣渣+CO2 (5) (PbO)渣渣+CO=Pb(1)+CO2 (6) FeO+CO=Fe(1)+CO2 (7) (ZnO)渣渣+Fe(1)=Zn(g)+(FeO)渣渣 (8)氧化锌矿湿法处理课件1、回转窑处理法、回转窑处理法 氧化锌

16、物料和还原剂焦炭或无烟煤在回转窑内还原挥发，氧化锌物料和还原剂焦炭或无烟煤在回转窑内还原挥发，使锌富集在烟尘中，含锌使锌富集在烟尘中，含锌60左右的烟尘进入下一步冶炼环左右的烟尘进入下一步冶炼环节。孙月强研究了氧化锌矿中含铅的影响后指出，原料中铅节。孙月强研究了氧化锌矿中含铅的影响后指出，原料中铅含量对工艺影响较大，铅及其化合物的性质对冶炼过程会造含量对工艺影响较大，铅及其化合物的性质对冶炼过程会造成不利影响：原料中含铅高时容易挥发而进入产品，造成锌成不利影响：原料中含铅高时容易挥发而进入产品，造成锌品位下降，品位下降，Pb与原料中与原料中SiO2反应生成的反应生成的PbSiO3，因熔点较低，

17、因熔点较低而容易在窑内造成结块。而容易在窑内造成结块。 氧化锌矿湿法处理课件2、电炉处理法、电炉处理法 电炉炼锌是利用电能将锌料加热并蒸馏出锌的过程电炉炼锌是利用电能将锌料加热并蒸馏出锌的过程,其过程主要包括氧化锌的还原和锌的蒸馏、冷凝两个方其过程主要包括氧化锌的还原和锌的蒸馏、冷凝两个方面。对含锌面。对含锌2842，含铅，含铅1.02.5的氧化矿用的氧化矿用电炉法进行处理，可以得到锌的挥发率电炉法进行处理，可以得到锌的挥发率95,渣含锌渣含锌2左右的试验指标。左右的试验指标。 氧化锌矿湿法处理课件3、熔融还原法、熔融还原法 熔融还原法是将氧化锌矿经高温焙烧、细磨、配熔融还原法是将氧化锌矿经高

18、温焙烧、细磨、配加还原剂和各种添加剂制成球团加还原剂和各种添加剂制成球团,自然风干自然风干(或低温烘或低温烘干干)后，加入到碳饱和的熔融铁水中后，加入到碳饱和的熔融铁水中,球团矿熔化球团矿熔化,并并发生熔融还原反应发生熔融还原反应,球团矿中的氧化锌被还原成金属球团矿中的氧化锌被还原成金属锌挥发出来锌挥发出来,通入空气通入空气,锌蒸气再氧化成氧化锌锌蒸气再氧化成氧化锌,并冷并冷却收集得所需产品却收集得所需产品锌氧粉。锌氧粉。 氧化锌矿湿法处理课件四、氧化锌的湿法工艺四、氧化锌的湿法工艺 由于锌具有既可以溶于酸也可以和碱反应的两性特由于锌具有既可以溶于酸也可以和碱反应的两性特性，所以氧化锌的湿法浸

19、出一般有性，所以氧化锌的湿法浸出一般有酸浸出酸浸出和和碱浸出碱浸出。 氧化锌矿的自身特点氧化锌矿的自身特点(难选、高硅、高铁难选、高硅、高铁)决定了选决定了选冶技术难度。虽然原矿直接搅拌酸浸冶技术难度。虽然原矿直接搅拌酸浸净化净化电积工艺电积工艺已在生产中得到应用，但在酸性浸出氧化锌矿时，矿石已在生产中得到应用，但在酸性浸出氧化锌矿时，矿石中的可溶性硅被大量溶出，生成胶态硅，影响矿浆过滤中的可溶性硅被大量溶出，生成胶态硅，影响矿浆过滤性能，其它杂质如铁、钙、镁、铝等的浸出也加大了浸性能，其它杂质如铁、钙、镁、铝等的浸出也加大了浸出液净化难度，致使该工艺技术条件控制要求严格，技出液净化难度，致使

20、该工艺技术条件控制要求严格，技术术难度大，经济效益受矿石含锌品位制约难度大，经济效益受矿石含锌品位制约,锌品位大于锌品位大于30(国外国外25)才有较好的技术经济指标。因此，对氧化锌才有较好的技术经济指标。因此，对氧化锌矿特别是低品位氧化锌矿的湿法处理，国内外进行了大量矿特别是低品位氧化锌矿的湿法处理，国内外进行了大量的研究。为防止酸性浸出过程中硅酸的危害，氧化锌矿酸的研究。为防止酸性浸出过程中硅酸的危害，氧化锌矿酸性浸出时应尽量避免产生胶质性浸出时应尽量避免产生胶质SiO2，或控制浸出液中硅酸，或控制浸出液中硅酸的聚合作用，使硅酸在胶凝前除去，改善矿浆液固分离的的聚合作用，使硅酸在胶凝前除去

21、，改善矿浆液固分离的性能。对碱性脉石性能。对碱性脉石MgO、CaO及碳酸盐含量较高的氧化锌及碳酸盐含量较高的氧化锌矿物，提出用碱性体系浸取其中的锌。矿物，提出用碱性体系浸取其中的锌。（1 1）常规酸浸）常规酸浸 一些文献报道，采用废电解液浸出氧化锌矿石中的一些文献报道，采用废电解液浸出氧化锌矿石中的锌时，矿石中的锌时，矿石中的SiO2易进入浸出溶液并形成胶体，因而易进入浸出溶液并形成胶体，因而既影响了浸出渣的分离速度，又加大了如铁、钙、镁、既影响了浸出渣的分离速度，又加大了如铁、钙、镁、铝等金属杂质元素的浸出率和分离难度。常规酸浸的反铝等金属杂质元素的浸出率和分离难度。常规酸浸的反应机理如下：

22、应机理如下：1、氧化锌矿的酸法浸出、氧化锌矿的酸法浸出氧化锌矿湿法处理课件 ZnCO3+H2SO4=ZnSO4+H2O+CO2 Zn4Si2O7(OH)2H2O+4H2SO4=4ZnSO4+2Si(OH)4+ 2H2O Zn2SiO4+2H2SO4=2ZnSO4+Si(OH)4 用硫酸溶液浸出低品位氧化锌矿时，通过控制矿浆用硫酸溶液浸出低品位氧化锌矿时，通过控制矿浆pH值、添值、添加酸量和加酸速度等工艺条件加酸量和加酸速度等工艺条件,可得到大于可得到大于97的的Zn浸出率浸出率,而而Si和和Fe的浸出率可控制在的浸出率可控制在13和和0.84以内。尽管如此，但常规以内。尽管如此，但常规酸浸的工

23、艺效果不尽如人意，存在如酸耗大、浸出液的锌浓度酸浸的工艺效果不尽如人意，存在如酸耗大、浸出液的锌浓度低、浸出液难以净化等缺陷。低、浸出液难以净化等缺陷。氧化锌矿湿法处理课件（2）微波辅助酸浸）微波辅助酸浸 在常规酸浸体系中，常采用蒸汽加热方式提高浸出体系在常规酸浸体系中，常采用蒸汽加热方式提高浸出体系温度，但反应体系存在温度梯度，会影响锌的浸出率。已温度，但反应体系存在温度梯度，会影响锌的浸出率。已有研究表明，以微波对硅酸锌浸出体系进行加热，在最佳有研究表明，以微波对硅酸锌浸出体系进行加热，在最佳实验条件下，实验条件下，Zn的浸出率为的浸出率为99.08，SiO2和和Fe的浸出率分的浸出率分别

24、为别为0.30和和0.10。水溶液体系浸出反应机理为：。水溶液体系浸出反应机理为： Zn4Si2O7(OH)2H2O+4H2SO4=4Zn2+4SO4- +2H4SiO4(gel) + 2H2O， H4SiO4(gel)=SiO2+H2O(g)氧化锌矿湿法处理课件 由于微波加热时的空化作用，物质内部可以同时达到由于微波加热时的空化作用，物质内部可以同时达到高温，浸出过程中形成的硅胶高温，浸出过程中形成的硅胶H4SiO4产生分解，形成固产生分解，形成固体体SiO2，因此浸出渣过滤性能良好。但由于微波加热设，因此浸出渣过滤性能良好。但由于微波加热设备在工业上大规模应用时难于控制微波泄露，故该方法备

25、在工业上大规模应用时难于控制微波泄露，故该方法只停留在实验室阶段。只停留在实验室阶段。 氧化锌矿湿法处理课件（3）氧压酸浸）氧压酸浸 在在1.0 MPa压力和压力和120温度下，用氧压酸浸高硅低品温度下，用氧压酸浸高硅低品位氧化锌矿时，控制矿物粒度、硫酸浓度、浸出时间及反位氧化锌矿时，控制矿物粒度、硫酸浓度、浸出时间及反应温度等工艺条件，可控制应温度等工艺条件，可控制SiO2的浸出率小于的浸出率小于0.8,而锌而锌浸出率达浸出率达97以上以上,由于高温破坏了由于高温破坏了Si(OH)4的胶体结构的胶体结构,因因而矿浆的过滤性能良好。采用氧压酸浸工艺处理高硅氧化而矿浆的过滤性能良好。采用氧压酸浸

26、工艺处理高硅氧化锌矿锌矿,可有效避免硅大量溶出形成可有效避免硅大量溶出形成Si(OH)4,改善了渣液分离改善了渣液分离,但在工业生产上但在工业生产上,因反应器的投入较大，且高温提高了常因反应器的投入较大，且高温提高了常压酸浸难于浸出的金属杂质，所以浸出液的净化难度增大。压酸浸难于浸出的金属杂质，所以浸出液的净化难度增大。（4）酸性堆浸）酸性堆浸 对低品位氧化锌矿而言，若采用直接酸浸工艺进行浸出对低品位氧化锌矿而言，若采用直接酸浸工艺进行浸出处理，因锌品位较低，必然导致浸出液中锌浓度低，即使浸处理，因锌品位较低，必然导致浸出液中锌浓度低，即使浸出液净化后也不能进入锌的电积系统，同时也会造成浸出过

27、出液净化后也不能进入锌的电积系统，同时也会造成浸出过程各种消耗高，成本高。如果要低品位氧化锌矿浸出液进入程各种消耗高，成本高。如果要低品位氧化锌矿浸出液进入锌湿法冶金系统就必须降低浸出时液固比或对浸出液进行浓锌湿法冶金系统就必须降低浸出时液固比或对浸出液进行浓缩以及化学沉淀等。降低液固比时可导致搅拌作业无法进行，缩以及化学沉淀等。降低液固比时可导致搅拌作业无法进行，进行浓缩或化学沉淀必然造成生产成本增大。因此，要经济进行浓缩或化学沉淀必然造成生产成本增大。因此，要经济有效处理低品位的氧化锌矿，在浸出时必须采用低成本的堆有效处理低品位的氧化锌矿，在浸出时必须采用低成本的堆浸技术，锌的富集采用低成

28、本的萃取技术。浸技术，锌的富集采用低成本的萃取技术。 常规釜浸的缺点是渣量大，因此有些研究者采用堆浸工艺处常规釜浸的缺点是渣量大，因此有些研究者采用堆浸工艺处理低品位氧化锌矿。采用酸性堆浸工艺进行处理时，矿石粒度理低品位氧化锌矿。采用酸性堆浸工艺进行处理时，矿石粒度为自然粒度为自然粒度,控制堆积密度和矿堆堆层厚度控制堆积密度和矿堆堆层厚度,间歇喷淋间歇喷淋2032的质量浓度为的质量浓度为60 g/L的硫酸溶液的硫酸溶液,喷淋强度为喷淋强度为1012 L/(m2h)。为了降低堆浸液中为了降低堆浸液中Fe2+的浓度的浓度,在喷淋间歇时让空气进入矿堆在喷淋间歇时让空气进入矿堆,以氧化溶液中的以氧化溶

29、液中的Fe2+为为Fe3+,水解后滞留堆层水解后滞留堆层,从而降低了堆浸从而降低了堆浸液的处理费用。为使空气能够进入整个矿堆液的处理费用。为使空气能够进入整个矿堆,每天喷淋的闲置每天喷淋的闲置时间应达总时间的时间应达总时间的1/3。喷洒应尽量均匀。喷洒应尽量均匀,控制溶液成细小雨滴控制溶液成细小雨滴而不雾化。经过而不雾化。经过3个多月的浸出后个多月的浸出后,锌的浸出率可达锌的浸出率可达93.25,溶溶液中液中Zn2+的质量浓度为的质量浓度为1020g/L,Fe3+的质量浓度为的质量浓度为0.55 gL。（5） 两段逆流酸性浸出两段逆流酸性浸出萃取萃取电解电解 常规酸浸工艺中，为达到既提高金属锌

30、浸出率，同时又降常规酸浸工艺中，为达到既提高金属锌浸出率，同时又降低杂质浸出率和酸耗的目的低杂质浸出率和酸耗的目的,采用浸出采用浸出萃取萃取电解工艺电解工艺,经经过破碎、磨矿、浸出、液固分离、萃取、电解等工序过破碎、磨矿、浸出、液固分离、萃取、电解等工序,处理低处理低品位氧化锌矿。此方法常采用两段逆流浸出品位氧化锌矿。此方法常采用两段逆流浸出,即先在终点以即先在终点以pH为为5.25.5的中性浸出处理矿物的中性浸出处理矿物,然后以然后以pH为为1.52.0的酸的酸性浸出处理中性浸出渣的工艺性浸出处理中性浸出渣的工艺,通过该工艺处理通过该工艺处理,矿物的总锌矿物的总锌浸出率可达浸出率可达92,且

31、浸出液中且浸出液中Fe，SiO2，Al2O3的质量分数都的质量分数都很低很低,这有利于锌萃取作业的顺利进行。萃取时这有利于锌萃取作业的顺利进行。萃取时,采用有机相采用有机相为为50的的P2O4+260#煤油煤油3级萃取级萃取+2级反萃级反萃,得到得到Zn反萃液反萃液;然然后将后将Zn反萃液经活性炭除去有机物后的电解液进行锌电解反萃液经活性炭除去有机物后的电解液进行锌电解,所得电解锌中，所得电解锌中，Zn的质量分数高达的质量分数高达99.99，且表面光滑平整。，且表面光滑平整。氧化锌矿湿法处理课件（6）细菌浸出和渗滤浸出）细菌浸出和渗滤浸出 蓝卓越等人通过对某地含锌蓝卓越等人通过对某地含锌15.

32、81，含铁，含铁4.67，含，含SiO2 47.38氧化锌矿进行了硫酸浸出试验氧化锌矿进行了硫酸浸出试验,研究结果表明研究结果表明:在保持矿浆在保持矿浆pH=2.0，控制加酸量和加酸速度的条件下，锌，控制加酸量和加酸速度的条件下，锌的浸出率大于的浸出率大于97；添加氧化铁硫杆菌浸出低品位氧化锌；添加氧化铁硫杆菌浸出低品位氧化锌矿，锌的浸出率有所增长；浸出液中的矿，锌的浸出率有所增长；浸出液中的Fe2+被细菌氧化成被细菌氧化成Fe3+，容易生成沉淀，降低浸出液中的铁含量；氧化锌矿，容易生成沉淀，降低浸出液中的铁含量；氧化锌矿石渗滤浸出虽然周期较长，但具有杂质浸出率低和酸耗少石渗滤浸出虽然周期较长

33、，但具有杂质浸出率低和酸耗少的优点，生产上可以考虑采用薄层浸出的方案。的优点，生产上可以考虑采用薄层浸出的方案。 氧化锌矿湿法处理课件 酸浸出氧化锌工艺的缺点是工艺技术条件控制要求严格酸浸出氧化锌工艺的缺点是工艺技术条件控制要求严格,技术难度大技术难度大,另外另外,经济效益受矿石锌品位制约经济效益受矿石锌品位制约,根据目前的根据目前的技术水平技术水平,国外处理含国外处理含Zn 25左右左右,国内处理含国内处理含Zn高于高于30氧化锌矿石氧化锌矿石,才有较好的技术经济指标。而且才有较好的技术经济指标。而且,还存在以下还存在以下问题：问题： 1)氧化锌矿中都有一定数量的硅，酸浸不易脱硅。氧化锌矿中

34、都有一定数量的硅，酸浸不易脱硅。 2)浸出液含锌低，浸出中和渣量大，溶液平衡不易控制。浸出液含锌低，浸出中和渣量大，溶液平衡不易控制。 3)硫酸消耗量大，硫酸消耗量大，l t锌耗酸锌耗酸l t以上，为硫化锌矿酸耗的以上，为硫化锌矿酸耗的5倍以上。倍以上。氧化锌矿湿法处理课件2、氧化锌矿的碱法浸出、氧化锌矿的碱法浸出 由于国内的氧化铅锌矿泥化现象严重、碱性脉石含量较由于国内的氧化铅锌矿泥化现象严重、碱性脉石含量较高高(CaO、MgO)、有价金属与多种杂质金属元素共存、硅脉、有价金属与多种杂质金属元素共存、硅脉石石(SiO2)含量较大含量较大,所以用硫酸浸出氧化锌矿耗酸量大、固液所以用硫酸浸出氧化

35、锌矿耗酸量大、固液分离难、浸出液中杂质较多、净化程序复杂分离难、浸出液中杂质较多、净化程序复杂,而且酸性体系而且酸性体系对设备的腐蚀较为严重。而碱法浸出氧化锌不易腐蚀设备对设备的腐蚀较为严重。而碱法浸出氧化锌不易腐蚀设备,固液分离容易，浸出液易净化，是目前研究较多，也是最有固液分离容易，浸出液易净化，是目前研究较多，也是最有前途的处理氧化锌矿的方法。前途的处理氧化锌矿的方法。氧化锌矿湿法处理课件Free Powerpoint Templates 针对高钙镁或高铁、高铝硅氧化锌矿石时针对高钙镁或高铁、高铝硅氧化锌矿石时,可采用碱性浸出体系，它能有效降低金属杂质可采用碱性浸出体系，它能有效降低金属

36、杂质进入溶液，可实现选择性浸出金属锌，得到易进入溶液，可实现选择性浸出金属锌，得到易分离的矿浆。碱性浸出体系主要有分离的矿浆。碱性浸出体系主要有氢氧化钠浸氢氧化钠浸出出和和氨浸出氨浸出2个体系。个体系。 由于氧化锌具有两性，既可以溶于酸也可以溶于碱由于氧化锌具有两性，既可以溶于酸也可以溶于碱,所所以就有人提出采用氢氧化钠等强碱浸出氧化锌矿。当用强以就有人提出采用氢氧化钠等强碱浸出氧化锌矿。当用强碱氢氧化钠浸出氧化锌时，其反应方程式为：碱氢氧化钠浸出氧化锌时，其反应方程式为： 2NaOH+ZnO=Na2ZnO2+H2O 刘三军等人用氢氧化钠溶液直接处理云南兰坪氧化锌矿刘三军等人用氢氧化钠溶液直接

37、处理云南兰坪氧化锌矿,当氢氧化钠浓度当氢氧化钠浓度4 molL,浸出温度浸出温度80,液固比液固比10,浸出时浸出时间间2 h时，锌的浸出率可高达时，锌的浸出率可高达92.6。(1)苛性钠浸出苛性钠浸出氧化锌矿湿法处理课件 马启坤等人采用碱浸马启坤等人采用碱浸电积工艺流程处理低品位氧化电积工艺流程处理低品位氧化锌矿石，用锌矿石，用NaOH水溶液作为浸矿剂，使矿石中的锌以锌水溶液作为浸矿剂，使矿石中的锌以锌酸钠进入溶液酸钠进入溶液,以以Na2S的水溶液作为沉淀铅、铜、镉等杂质的水溶液作为沉淀铅、铜、镉等杂质的沉淀剂，使铅、铜、镉、锰、铁、钙及大部分硅等杂质的沉淀剂，使铅、铜、镉、锰、铁、钙及大部

38、分硅等杂质元素残留在渣中，实现锌与杂质分离元素残留在渣中，实现锌与杂质分离,此工艺流程具有作业此工艺流程具有作业温度低、能耗低、净液作业被简化、流程缩短的优点温度低、能耗低、净液作业被简化、流程缩短的优点,从而从而能充分有效地利用待开发的锌资源。此法特别适宜于处理能充分有效地利用待开发的锌资源。此法特别适宜于处理含含Zn低于低于20的低品位氧化锌矿石。的低品位氧化锌矿石。 氧化锌矿湿法处理课件 总之，用强碱苛性钠溶液浸出氧化锌矿或烟灰是可总之，用强碱苛性钠溶液浸出氧化锌矿或烟灰是可行的，其工艺简单易操作、原料来源广泛、能耗低、生行的，其工艺简单易操作、原料来源广泛、能耗低、生产成本较低，而且无

39、环境污染，综合利用率高，具有较产成本较低，而且无环境污染，综合利用率高，具有较大的经济效益和社会效益。但苛性钠溶液浸出氧化铅锌大的经济效益和社会效益。但苛性钠溶液浸出氧化铅锌矿时，锌铅一起溶解到溶液中，需要用沉铅剂沉淀铅，矿时，锌铅一起溶解到溶液中，需要用沉铅剂沉淀铅，铅锌的浸出率没有酸浸时高，且强碱苛性钠对设备有一铅锌的浸出率没有酸浸时高，且强碱苛性钠对设备有一定的腐蚀性。定的腐蚀性。 氨法浸出是指用氨或氨与铵盐做浸出剂浸出矿物的过程氨法浸出是指用氨或氨与铵盐做浸出剂浸出矿物的过程。矿物中有价元素的浸出行为在很大程度上取决于浸出试剂中矿物中有价元素的浸出行为在很大程度上取决于浸出试剂中的离子

40、或分子与矿物中的金属阳离子生成配合物的稳定程度，的离子或分子与矿物中的金属阳离子生成配合物的稳定程度，配合物稳定性越高，浸出速度越快。锌在氨溶液中形成稳定配合物稳定性越高，浸出速度越快。锌在氨溶液中形成稳定的可溶性锌氨配离子，氨的配位数越大，锌氨配离子越稳定，的可溶性锌氨配离子，氨的配位数越大，锌氨配离子越稳定，还原电位越低，锌溶解进入溶液就越容易。常见的锌氨配离还原电位越低，锌溶解进入溶液就越容易。常见的锌氨配离子的配位数为子的配位数为4，锌氨配离子在溶液中是稳定的。在氨浸溶，锌氨配离子在溶液中是稳定的。在氨浸溶液中，二价铁氨配离子容易被空气氧化解离成氢氧化铁转入液中，二价铁氨配离子容易被空

41、气氧化解离成氢氧化铁转入渣中，因此氨浸法对锌的选择性较高，可得到杂质较少的浸渣中，因此氨浸法对锌的选择性较高，可得到杂质较少的浸出液。出液。(2) 氨法浸出氨法浸出 氨法浸出氧化锌矿的过程是由含锌矿物与溶液所组成的氨法浸出氧化锌矿的过程是由含锌矿物与溶液所组成的多相反应。浸出过程机理和步骤可以分解为以下多相反应。浸出过程机理和步骤可以分解为以下3个步骤：个步骤： 1)NH3由本体向反应面扩散；由本体向反应面扩散； 2)在二者接触的表面上，在二者接触的表面上，NH3与固体进行化学反应，生与固体进行化学反应，生成成Zn(NH3)n2+，并在固体表面形成一层扩散层；，并在固体表面形成一层扩散层； 3

42、)生成的生成的Zn(NH3)n2+向溶液中扩散。向溶液中扩散。(n=1，2，3，4)浸出过程机理示意图浸出过程机理示意图:氧化锌矿湿法处理课件氨浸主要反应为：氨浸主要反应为： ZnO+i NH3+H2O=Zn(NH3)i 2+2OH- (1) ZnCO3+i NH3=Zn(NH3)i 2+CO32- (2) ZnSO4+i NH3=Zn(NH3)i 2+SO42- (3) 式中式中i=14，铜、镉等杂质元素也溶解进人浸出液，铅、，铜、镉等杂质元素也溶解进人浸出液，铅、铁、锰等均不溶解而与锌分离铁、锰等均不溶解而与锌分离,在浸出过程中加在浸出过程中加BaCl2,CaCl2及成胶剂、氧化剂等，有害

43、杂质砷、锑、铁和碳酸根及硫酸及成胶剂、氧化剂等，有害杂质砷、锑、铁和碳酸根及硫酸根反应均生成沉淀被除去。根反应均生成沉淀被除去。氧化锌矿湿法处理课件 氨法处理氧化锌矿物的工艺流程如下图所示。该氨法处理氧化锌矿物的工艺流程如下图所示。该工艺锌、铁分离好，锌的选择性高，有色金属可综合工艺锌、铁分离好，锌的选择性高，有色金属可综合回收，流程闭路循环，是先进的清洁炼锌工艺。氨法回收，流程闭路循环，是先进的清洁炼锌工艺。氨法炼锌包括氨炼锌包括氨碳铵法、氨碳铵法、氨硫酸铵法及氨硫酸铵法及氨氯化铵法。氯化铵法。氧化锌矿湿法处理课件氨法处理氧化锌矿的流程图氨法处理氧化锌矿的流程图: 刘三军用氨一碳铵水溶液对云

44、南兰坪氧化锌矿进行刘三军用氨一碳铵水溶液对云南兰坪氧化锌矿进行碱法浸出，实验表明最佳的浸出条件为：浸出剂浓度碱法浸出，实验表明最佳的浸出条件为：浸出剂浓度5 molL；温度；温度25；液固比；液固比15；时间；时间1 h，此时氧化锌，此时氧化锌的浸出率可达的浸出率可达91.3。 碳铵法只适于提取锌化合物碳铵法只适于提取锌化合物,不适用制取高纯锌。比不适用制取高纯锌。比如氧化锌，产品质量不易提高。如氧化锌，产品质量不易提高。 (1)氨氨碳铵法碳铵法氧化锌矿湿法处理课件Free Powerpoint Templates 刘继军利用氨法处理杂质成分复杂的某大刘继军利用氨法处理杂质成分复杂的某大型冶炼

45、厂炼铅系统烟化炉氧化锌烟灰制备高等型冶炼厂炼铅系统烟化炉氧化锌烟灰制备高等级氧化锌的工艺。该工艺采用氨硫酸铵混合级氧化锌的工艺。该工艺采用氨硫酸铵混合浸出体系，浸出液经过净化后利用蒸氨及复盐浸出体系，浸出液经过净化后利用蒸氨及复盐沉淀的方法沉锌，得到的氢氧化锌经煅烧制得沉淀的方法沉锌，得到的氢氧化锌经煅烧制得高级氧化锌。采用该工艺产出的高等级氧化锌高级氧化锌。采用该工艺产出的高等级氧化锌的氧化锌含量达到的氧化锌含量达到997，并且整个工艺过，并且整个工艺过程简单。程简单。 (2)氨氨硫酸铵法硫酸铵法Free Powerpoint Templates 张保平等人介绍了用氨张保平等人介绍了用氨氯化

46、铵溶液直接从氯化铵溶液直接从氧化锌矿提取锌的新工艺。该工艺采用氨氯化氧化锌矿提取锌的新工艺。该工艺采用氨氯化铵水溶液作浸出剂，使之与氧化锌矿反应得锌氨铵水溶液作浸出剂，使之与氧化锌矿反应得锌氨配离子，然后采用胶体吸附方法除砷、锑，氯化配离子，然后采用胶体吸附方法除砷、锑，氯化钙、氯化钡除碳酸根和硫酸根。用此法溶解矿物钙、氯化钡除碳酸根和硫酸根。用此法溶解矿物中的锌，锌的浸出率大于中的锌，锌的浸出率大于93.88。(3)氨氨氯化铵法氯化铵法氨浸法在处理锌物料中具有以下优点氨浸法在处理锌物料中具有以下优点: (1)原料广原料广 氨浸法除了能处理高硅、高碳酸盐氧化锌矿外，还适氨浸法除了能处理高硅、高

47、碳酸盐氧化锌矿外，还适宜处理含铁、氟、氯、砷、锑、钙、镁等杂质含量高的锌宜处理含铁、氟、氯、砷、锑、钙、镁等杂质含量高的锌烟灰、锌焙砂、铸锌渣灰和各种含锌冶炼废渣的含锌物料。烟灰、锌焙砂、铸锌渣灰和各种含锌冶炼废渣的含锌物料。 (2)工艺流程短工艺流程短 采用氨浸法处理各种含锌物料，选择性高，浸出液中采用氨浸法处理各种含锌物料，选择性高，浸出液中杂质种类少、含量低，从而决定了该工艺省去了许多除杂杂质种类少、含量低，从而决定了该工艺省去了许多除杂工序，形成较短工艺流程，只需浸出、净化、电积工序，形成较短工艺流程，只需浸出、净化、电积3个基本个基本工序，还可实行封闭循环操作，减少对环境的污染。工序

48、，还可实行封闭循环操作，减少对环境的污染。氧化锌矿湿法处理课件(3)浸出液易净化浸出液易净化 采用氨浸法处理氧化锌矿，矿物中的许多有害杂质元素采用氨浸法处理氧化锌矿，矿物中的许多有害杂质元素不与氨配合而留在矿渣中，同时该浸出体系为弱碱体系，许不与氨配合而留在矿渣中，同时该浸出体系为弱碱体系，许多有害杂质在此条件下发生水解而留在渣中，而其他可与氨多有害杂质在此条件下发生水解而留在渣中，而其他可与氨配合的杂质配合的杂质Cu、Ni、Co等进入溶液后，一次加入适量锌粉除等进入溶液后，一次加入适量锌粉除杂均可达电积要求。因此采用氨浸法所得浸出液杂质种类少、杂均可达电积要求。因此采用氨浸法所得浸出液杂质种

49、类少、含量低、净化除杂容易、过程简单，有价金属回收率高。含量低、净化除杂容易、过程简单，有价金属回收率高。(4)产品品种多产品品种多 采用氨浸法处理各种含锌物料可以制取氧化锌、磷酸锌、采用氨浸法处理各种含锌物料可以制取氧化锌、磷酸锌、阴极锌和锌粉。阴极锌和锌粉。 采用氨浸法处理氧化锌矿所用的浸出剂浓度较采用氨浸法处理氧化锌矿所用的浸出剂浓度较高，铵盐易析出结疤，同时氨水浓度较大，挥发损高，铵盐易析出结疤，同时氨水浓度较大，挥发损失造成环境污染，所以目前还是停留在实验室研究失造成环境污染，所以目前还是停留在实验室研究阶段。但通过改进浸出工艺，氨浸法有望成为最有阶段。但通过改进浸出工艺，氨浸法有望

50、成为最有竞争力的锌湿法冶金的方法，具有较大的经济和社竞争力的锌湿法冶金的方法，具有较大的经济和社会效益。会效益。氧化锌矿湿法处理课件建议与展望建议与展望1、采用选矿法处理氧化锌矿时，选矿富集困难、回收率低，、采用选矿法处理氧化锌矿时，选矿富集困难、回收率低，可以认为采用浮选法不能直接有效地回收氧化锌，若想提高可以认为采用浮选法不能直接有效地回收氧化锌，若想提高金属的回收率建议浮选前脱除矿泥，这样不仅可以达到提高金属的回收率建议浮选前脱除矿泥，这样不仅可以达到提高金属回收率的要求，还可以大幅度降低氧化锌矿浮选的药剂金属回收率的要求，还可以大幅度降低氧化锌矿浮选的药剂消耗。消耗。 2、酸浸出氧化锌

51、工艺的缺点是工艺技术条件控制要求严格，、酸浸出氧化锌工艺的缺点是工艺技术条件控制要求严格，技术难度大，主要是氧化锌矿中有一定量的硅，酸浸不易脱技术难度大，主要是氧化锌矿中有一定量的硅，酸浸不易脱硅。为防止二氧化硅的危害，提高锌的浸出率，可采取以下硅。为防止二氧化硅的危害，提高锌的浸出率，可采取以下两种方法：一种方法是在浸出过程中使二氧化硅尽量少地溶两种方法：一种方法是在浸出过程中使二氧化硅尽量少地溶解在浸出液中，另一种方法是浸出过程不控制二氧化硅的解在浸出液中，另一种方法是浸出过程不控制二氧化硅的溶解，但设法使二氧化硅在胶凝前除去，改善矿浆液固分溶解，但设法使二氧化硅在胶凝前除去，改善矿浆液固

52、分离的性能。离的性能。 3、采用碱法浸出，具有浸出率较高和环境影响小等优点，、采用碱法浸出，具有浸出率较高和环境影响小等优点，可以说，碱法处理是目前具有环保、高效的氧化锌浸出新可以说，碱法处理是目前具有环保、高效的氧化锌浸出新方法，其工艺简单易控制，能耗低，废液可循环利用，碱方法，其工艺简单易控制，能耗低，废液可循环利用，碱的损失率小，生产成本较传统工艺的有所减少，而且无环的损失率小，生产成本较传统工艺的有所减少，而且无环境污染，又能综合利用，具有较大的经济效益和社会效益。境污染，又能综合利用，具有较大的经济效益和社会效益。但是，目前碱法浸出工艺还不够成熟，假如能简单地通过但是，目前碱法浸出工艺还不够成熟，假如能简单地通过12步处理方法能得到产品氧化锌的话，还将会大大降低步处理方法能得到产品氧化锌的话，还将会大大降低成本，同时也将给我国锌冶炼作出更大的贡献成本，同时也将给我国锌冶炼作出更大的贡献 。谢谢大家！谢谢大家！