热酸浸出湿法炼锌
目录
1.1国外炼锌发展概述 (2)
1.2国内炼锌发展概述 (2)
1.3商洛地区概述 (2)
2冶炼过程 (2)
2.1湿法冶炼（热酸浸出）流图 (3)
2.2硫化锌焙砂热酸浸出 (3)
2.3锌焙砂主要组分浸出时其成分反应 (3)
2.4锌焙烧矿浸出的目的 (4)
2.5焙烧矿浸出的工艺流程 (5)
2.6黄铁钒法除铁 (5)
2.7硫酸锌溶液的净化 (6)
2.7.1锌粉置换法 (6)
2.7.2β一萘酚除钴工艺 (6)
2.8硫酸锌电解沉积 (7)
2.8.1主要设备及反应 (7)
3参考文献 (7)
湿法炼锌工艺
1.锌概述
锌主要以硫化物形态存在于自然界，氧化物形态为其次。在硫化矿中，锌的主要矿物是闪锌矿和高铁闪锌矿，它们经选矿后得到硫化锌精矿；而氧化矿主要以菱锌矿和异极锌矿为主，其它还有少量的红锌矿等。
通过这些炼锌矿物生产出锌锭的工艺被分为两个大类：火法炼锌工艺和湿法炼锌工艺。而目前世界上主要炼锌方法是湿法炼锌，有80%以上的原生锌锭是通过湿法炼锌的工艺方法生产出来的。
传统的湿法炼锌主要由焙烧、烟气制酸、浸出、净液、电积、熔铸等工序组成。针对浸出渣火法处理能耗高、过程复杂、劳动条件差、耐火材料消耗高等弊病冶金工作者相继研究成功了热酸浸出黄钾铁钒法、热酸浸出针铁矿法、热酸浸出赤铁矿法处理新工艺，解决了湿法炼锌长期以来的关键问题既强化了浸出过程，又简化了渣处理过程，使锌回收率大幅度提高，促进了湿法炼锌的高速发展。
1.2国外炼锌发展概述
国外对炼锌技术的研究很活跃, 研究的范围也广泛, 主要是探索新的冶炼工艺和改造现有生产流程。湿法炼锌的研究发展主要有下列方面:
(l废气产出,故不需制酸。整个生产工艺基建投资低,估计只有常规法的三分之。
（2)1978年有人提出用亚硫酸浸出锌精矿, 用二一2乙基一己基醚磷酸进行溶剂萃取的方法也是可行的, 最后采用电积制取高纯度电锌,
(3)对锌的氧化矿物选择醋酸浸出时,可得8%的锌回收率,而且溶液中杂质较低。通过多年探讨,对硅酸锌为主的氧化矿,以威尔兹法处理最合适,它不存在技术问题,而且经济上合算。
1.3国内湿法炼锌发展概述
我国是产锌大国，锌冶炼工艺，以湿法冶炼为主，火法其次，而利用的锌资源，则以硫化矿为主，氧化矿由地方小厂处理一部分，这部分数量有限，炼锌大厂像株洲冶炼厂，我国采用常规流程中最大的湿法炼锌厂，而白银西北铅锌冶炼厂锌系统，是我国采用新的黄钾铁矾法炼锌的最大冶炼厂株冶采用的常规浸出工艺，惟一的缺点是浸出渣含锌高，一般达20%-22%需要进一步用回转窑挥发焙烧，回收残余的铅锌等有价金属。因此来说相对工艺还不是很成熟。西北铅锌冶炼厂采用的工艺收益较好值得推广，但我国的湿法炼锌依旧面临以下问题（1）劳动生产率低（2）个别工艺滞后（3）二次金属回收率低（4）
研究开发力度不够，因此基于这些情况我国的湿法炼锌还有一长段路要走。
1.4商洛锌矿分布及主要企业概况
商洛铅锌分布的典型矿床或矿点有商州区大河面黑沟铜矿、银厂沟铅锌矿，该类型矿床或矿点与小岩体暨斑岩体关系密切,斑岩体是主要的成矿母岩。下面以银厂沟铅锌矿点为例进简要叙述。
银厂沟铅锌矿点位于南台销(鹤)多金属矿床南部,商州区大面河银厂沟。矿区位于宽坪群广东坪组,下部为矿化灰岩,上部为绢云绿泥石片岩。矿区内有银厂沟-罗门前逆层,为主要的控岩控矿构造,断带内有火山角砾岩、火山集块岩及花岗斑矿体产断层南侧火山集块岩上盘的角砾状灰岩中,Pb—般为1.2%-2%,最高3.8%;Zn:l%-3%,最高6.5%。后者有7个矿体,向西南倾,矿石呈细脉状,含Pb—般为1%-2%，最高8.95%,Zn:l%-3%,最高3.73%。富矿中含Au。主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及铁冒;脉石矿物为方解石、石英。主要围岩蚀变有碳酸盐化、绿泥石化、硅化等。成因类型为液型矿床。成矿时代为燕山晚期。
这里有专门的炼锌企业——陕西省锌业有限责任公司，他们主要从事锌锭;锌制品及相关有色金属矿产品;硫酸等化工产品的生产，为当地的经济发展做出了不小的贡献
2湿法冶炼过程
2.1锌焙砂热酸浸出冶炼流程图
分级细磨中性浸出中性浓缩热酸浸出
浓缩分离
沉铁
液固分离
中性上清液中浸渣
锌焙烧矿废电解液
送净化后电积
Pb-Ag 渣热酸浸出液锌溶液铁渣
待处理
送去回收Pb 、Ag
2.2硫化锌焙砂热酸浸出
热酸浸出优点：酸性浸出相对于以往的传统的常规湿法炼锌有着不可替代的优点，较传统而言热酸浸出的工艺过程简便，锌的产率相对较高，铁的沉淀较为完整，渣系中锌的带有率也不高，因此热酸浸出锌在提高出锌率，省时省力方面有着很好的优点。
2.3锌焙砂主要组分浸出时其成分反应
（1）锌化合物浸出反应
A:氧化锌
反应原理ZnO+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2O
特性：锌焙砂过程中的主要反应，生成物硫酸锌易溶于水，反应放热。
B:铁酸锌(ZnO·Fe 2O 3)
反应原理：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
特性：铁酸锌通常在工业浸出条件下（温度333K-334K,终点酸度
H2SO4为1-5g/L）,与于它的存在大量的锌与渣系结合，导致心得浸出率只有大约1%-3%，这说明相当数量与铁结合的锌仍保留在残渣中，并且大量的铁进入溶液，因此必须除铁，以保证锌的浸出率。C:硫化锌（ZnS）
反应原理：ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S
特性：硫化锌在浸出过程中仅能与热浓硫酸有一上反应，在反应槽中硫化锌基本不融入电解槽中，而在渣系中锌的含量较高，造成浪费。（2）铁的氧化物（FeO，Fe3O4,FeSO4）
FeO稀酸溶解原理FeO+H2SO4=FeSO4+H2O Fe2O3稀硫酸反应原理：Fe2O3+H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
Fe3O4不与酸反应，而有反应式可看出浸出过程中铁对锌的纯度影响较大，所以除铁是湿法炼锌中最重要的部分。
（3）铜、铬、钴的氧化物
反应机理：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CdO+H2SO4=CdSO4+H2O
CoO+H2SO4=CoSO4+H2O
特性：一般而言，焙烧中铜、铬、钴含量较低，主要是对铜的处理，一般而言铜的含量也由终点浸出PH所决定，一般PH越高则越容易除铜。
（4）铅钙化合物
反应机理：CaO+H2SO4=CaSO4+H2O
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2
特性：铅钙化合物主要在浸出过程中消耗所用的硫酸，但这种消耗是不可避免的。
二氧化硅
反应机理：ZnO·SiO2+H2SO4=2ZnSO4+SiO2+3H2O
特性：二氧化硅一般呈游离状态状态，通过与硫酸反应后以胶体形态存在于溶液之中，随着酸度及温度降低，硅酸凝结起来，并和并和渣系体一并沉淀，一般PH控制在5.2-5.4之间，渣系沉淀最完全，因此控制一定的PH有利于锌浸出。
)锌精矿用废电解液直接加压酸浸并付产元素硫。该法于1959年在舍利特公司试验成功,近来发现某些表面活性物(如白雀树皮木质磺酸钙等)有阻止熔融的元素硫包裹未浸出的硫化物颗粒的作用。锌的提取率可达96一98 %此法不产生铁酸盐,而巨溶液净化容易。由于精矿直接浸出,不必经过焙烧,也就没有二氧化硫
2.4锌焙烧矿浸出的目的
湿法炼锌浸出过程，是以稀硫酸溶液（主要是锌电解过程产生的废电解液）作溶剂，将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程。其原料中除锌外，一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。在浸出过程中，除锌进入溶液外，金属杂质也不同程度地溶解而随锌一起进入溶液。这些杂质会对锌电积过程产生不良影响，因此在送电积以前必须把有害杂质尽可能除去。在浸出过程中应尽量利用
水解沉淀方法将部分杂质（如铁、砷、锑等）除去，以减轻溶液净化的负担。浸出过程的目的是将原料中的锌尽可能完全溶解进入溶液中，并在浸出终了阶段采取措施，除去部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质，同时得到沉降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
浸出使用的锌原料主要有硫化锌精矿（如在氧压浸出时）或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。其中焙烧矿是湿法炼锌浸出过程的主要原料，它是由ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。焙烧矿的化学成分和物相组成对浸出过程所产生溶液的质量及金属回收率均有很大影响。
2.5焙烧矿浸出的工艺流程
浸出过程在整个湿法炼锌的生产过程中起着重要的作用。生产实践表明，湿法炼锌的各项技术经济指标，在很大程度上决定于浸出所选择的工艺流程和操作过程中所控制的技术条件。因此，对浸出工艺流程的选择非常重要。为了达到上述目的，大多数湿法采用连续多段浸出流程，即第一段为中性浸出，第二段为酸性或热酸浸出。通常将锌焙烧矿采用第一段中性浸出、第二段酸性浸出、酸浸渣用火法处理的工艺流程称为常规浸出流程，其典型工艺原则流程见图1。常规浸出流程是将锌焙烧矿与废电解液混合经湿法球磨之后，加入中性浸出槽中，控制浸出过程终点溶液的PH值为5．0～5．2。在此阶段，焙烧矿中的ZnO只有一部分溶解，甚至有的工厂中性浸出阶段锌的浸出率只有20%左右。此时有大量过剩的锌焙砂存在，以保证浸出过程
迅速达到终点。这样，即使那些在酸性浸出过程中溶解了的杂质（主要是Fe、AS、Sb）也将发生中和沉淀反应，不至于进入溶液中。因此中性浸出的目的，除了使部分锌溶解外，另一个重要目的是保证锌与其他杂质很好地分离。
由于在中性浸出过程中加入了大量过剩的焙砂矿，许多锌没有溶解而进入渣中，故中性浸出的浓缩底流还必须再进行酸性浸出。酸性浸出的目的是尽量保证焙砂中的锌更完全地溶解，同时也要避免大量杂质溶解。所以终点酸度一般控制在1～5g／L。虽然经过了上述两次浸出过程，所得的浸出渣含锌仍有20%左右。这是由于锌焙砂中有部分锌以铁酸锌（ZnFe2O4）的形态存在，且即使焙砂中残硫小于或等于1%，也还有少量的锌以ZnS形态存在。这些形态的锌在上述两次浸出条件下是不溶解的，与其他不溶解的杂质一道进入渣中。这种含锌高的浸出渣不能废弃，一般用火法冶金将锌还原挥发出来与其他组分分离，然后将收集到的粗ZnO粉进一步用湿法处理。由于常规浸出流程复杂，且生产率低，回收率低，生产成本高，。热酸浸出工艺流程是在常规浸出的基础上，用高温（＞90℃）高酸（浸出终点残酸一般大于30g／L）浸出代替了其中的酸性浸出，以湿法沉铁过程代替浸出渣的火法烟化处理。热酸湿法炼锌的浸出过程35浸出的高温高酸条件，可将常规浸出流程中未被溶解进入浸出渣中的铁酸锌和ZnS等溶解，从而提高了锌的浸出率，浸出渣量也大大减少，使焙烧矿中的铅和贵金属在渣中的富集程度得到了提高，有利于这些金属下一步的回收。
2.6黄铁钒法除铁
锌焙砂经中性浸出、热酸浸出后，99％以上的锌被浸出进入溶液，浸出渣含不溶锌在1％以下，且富集了银和铅，可作为回收银和铅的原料。为了从浸出液中分离铁和部分杂质，一般工厂以硫酸钠为沉铁剂，加入锌焙砂使溶液的pH维持在1．5左右，于368K下沉淀3～5h，溶液中的绝大部分铁便以黄铁矾沉淀析出，部分杂质以类质同像取代黄铁矾中的相应离子或被黄铁矾吸附而与铁同时沉淀。沉淀后的上清液含铁较低。一般在1g／L以下，可返回中性浸出。铁矾沉淀中混有未溶解的铁酸锌和少量氧化锌，需经酸洗回收这部分锌。酸洗条件是：温度363～368K，终酸大于45g／L，时间2～3h。酸洗过程中有少量杂质进入溶液。锌冶炼回收率可达97％。
转化法其实质是将锌焙砂浸出中的高温高酸浸出和沉矾除铁作业合并一起完成，即铁酸锌溶解和黄铁矾沉淀同时进行，两者的反应分别为：3(ZnO·Fe2O3)+12H2SO4=3ZnSO4+3Fe2(SO4)3+12H2O
3Fe2(SO4)3+xMe2SO4+(14-2x)H2O=2Mex(H3O)(1-x)[Fe3(SO4) 2(OH)6]+(5+x)H2SO4式中Mex(H3O)(1-x)[Fe3(SO4)2(OH)6]为混合型黄铁矾，在同一过程中，加入沉铁剂，在363～368K温度下，控制酸度在45g／L左右，反应5～8h，铁由一种固体化合物——铁酸锌转化为另一种固体化合物——混合型黄铁矾，转化率在99％以上。锌冶炼回收率可达96％～97％。转化法具有工艺简单、流程短、浓密和过滤只需一套设备、投资省的特点，但由于浸出渣和铁矾渣在同一作业排出，只适合处理含铅、银低的锌焙砂。
2.7硫酸锌溶液的净化
2.7.1锌粉置换法
硫酸锌净化过程是根据硫酸锌浸出液中不同的杂质及其含量,将其中大多杂志除去的过程，采用锌粉置换初步将其中金属杂质除去。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置换的氧化还原反应来处理, 置换的热力学过程可用金属活泼性的大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:MeSO4+Zn=ZnSO4+Me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:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu；Zn+CdSO4=ZnSO4+Cd
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:As+3H++3e=AsH3Sb+3H++3e=SbH3Zn+Co2+=Zn2++Co 2.7.2β一萘酚除钴工艺
β一萘酚与NaNO2在弱酸性溶液中生成a-亚硝基B一萘酚，溶液pH在3．0左右时，a一亚硝基β-萘酚同Co反应生成蓬松的红褐色内络盐沉淀。正常情况下溶液中无Co3+”，但在氧化剂作用下，C02+氧化成C03+，在本反应中，NO2-具有一定的氧化性，NO2-会把C02+氧化成C03。溶液中的NO2-很不稳定，最终生成NO和H20，α一亚硝基口β一萘酚也很不稳定，所以生产中只能边使用边制备，反应前，β一萘酚同NaNO2按一定比例在NaOH溶液中混
合溶解避光待用，在碱性溶液中配制的原因一是B-萘酚溶于碱而难溶于水，二是NaNO2在碱性溶液中稳定。但是β一萘酚与NaNO2在弱酸性溶液中生成α一亚硝基β一萘酚，其化学反应式为：
NaN02+H+=Na++HN02
C10H7ONa+H+=C10H80+Na+
C10H80+HN02=C10H60NOH+H20
在硫酸锌溶液中钴以C02+存在，只有C03+才能与α一亚硝基β一萘酚发生沉淀，即：
4C02++C10H60NOH+4H+=4C03++C10H6NH2OH+H20
C03++3C10H60NOH=Co(C10H60NO)↓+3H+
总的反应方程式即：
13C10H80+13NaN02+4C02++5H+=4Co(C10H60NO)+C10H6NH2OH+ 13Na+14H20
2.8硫酸锌电解沉积
2.8.1主要设备及反应
（1）电解槽：采用聚氯乙烯具有绝缘性好，防腐性强，减少阴极铅含量作用。
（2）阳极：阳极板材料一般为含银0.5%一1% 的铅银合金，也有用铅银钙合金的。阳极由阳极板和铜导电棒组成。
（3）阴极：阴极板为纯铝板。阴极由阴极板、导电棒、导电片、提环和绝缘边(橡胶条或聚乙烯塑料条)组成。
2.7.2电极反应
阳极反应：(1)覆盖层Pb溶解：Pb-2e=Pb2+ Pb+SO42--2e=PbSO4
(2)Pb4+反应：PbSO4+2H20-2e=PbO2+4H+
（3）水电解反应：2H2O-2e=O2+4H+
阴极反应：Zn2++2e=Zn 2H++2e=H2
过程：在电解过程中随着溶液中锌不断地在阴极上电解沉积，电解液中含锌量逐渐减少，而硫酸却相应增加。为使电解槽内电解液中锌和硫酸的浓度稳定地保持在规定范围，并维持稳定的电解液液面，须连续向电解槽加入新液，从另一端排出含锌50一609/L、硫酸120一2609/L的废液。部分废液冷却后返回电解配液，以使电解槽内的电解液达到必要的循环速度。每隔一定周期(24~48h)取出沉积锌的阴极，经洗净后剥离锌。阴极锌经干燥后，送熔铸成产品锌锭。阴极铝板经刷洗处理，再装入电解槽中继续使用少月。
电积负面问题:由于阴阳极反应产生氢气与氧气，进而会带出一定量的电解液，造成空气污染，并且对人及周围环境造成影响。
防护措施：加入动物胶或硅酸胶作用有（1）改善阴极质量，使析出阴极锌表面平整、光滑。（2）可提高氢的过电位。
3参考文献
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《湿法冶金》课程教学大纲
《湿法冶金》课程教学大纲 一、课程说明 课程编码4301307课程类别专业方向课 修读学期第六学期学分2学时32课程英文名称Hydrometallurgy 适用专业应用化学 先修课程无机化学 二、课程的地位及作用 湿法冶金是应用化学专业学生的一门专业方向课。它一方面在不断发展丰富和完善自身，同时也与其他的相关学科联系，渗透、交融得非常密切，近年来发展迅速，其深度、广度在不断变化。它不仅与化学中的无机化学、物理化学、化工工程与工艺等学科相互关联、渗透，而且与矿物学、金属冶炼以及材料科学等其他学科的关系也越来越密切。新的冶炼技术知识，新的冶炼设备，新的成果不断涌现，同时有色金属冶炼一些原理和知识也是大学本科生培养过程中应掌握的内容。本课程主要介绍有色金属冶炼的基本原理和知识，以及现代有色金属冶炼技术的新知识、新工艺、新设备、新成果、新进展及趋势。 三、课程教学目标 1. 系统地讲授有色金属冶炼的基本原理和知识；使学生能够初步地应用有色金属冶炼基本理论和知识处理一般的有色金属冶炼的问题； 2. 通过系统地向讲授有色金属冶炼的基本原理和知识，使学生能进一步地加深对有色金属冶炼基本原理和知识的理解，并运用有关原理去研究说明、理解、预测相应的冶金过程，从而培养思考问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。应用了解有色金属冶炼的及发展趋势；从而进一步 3. 使学生了解有色金属冶炼领域内最新研究进展及新技术、新成果、新设备、新知
识、新进展、典型案例，培养学生基本科学素养与创新意识； 4. 通过学习使学生对有色金属冶炼的知识具有一定的系统性和覆盖面，掌握事实与理论，普及与提高，基础与实用，以及了解个别与综合，独立与联系，现在和未来的关系； 5. 运用所学有色金属冶炼的基本原理和知识，了解有色金属冶炼与其他学科相互交叉、渗透、融合的特点；结合工业生产实际，拓宽和加深知识的层面和深度，提高综合知识的运用及解决问题的能力，并使学生在科学思维能力上得到更高、更好的训练和培养。 四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容 (一) 课程学时分配一览表 章节主要内容总学时 学时分配讲授实践 第1章绪论 2 2 0 第2章矿石学基础 2 2 0 第3章铜冶金 4 4 0 第4章铅冶金 4 4 0 第5章锌冶金 4 4 0 第6章铝冶金 4 4 0 第7章钒冶金 4 4 0 第八章钛冶金 4 4 0 第九章锰冶金 2 2 0 第十章有色冶金中的综合回收与清洁生产 2 2 0 (二) 课程教学要求及主要内容 第一章绪论 教学目的和要求： 1. 了解冶金发展史和金属的基本概念及分类； 2. 理解矿物资源分类及矿物、矿石和精矿；
湿法炼锌浸出工序的工艺改进
湿法炼锌浸出工序的工艺改进 改进前的工艺 葫芦岛锌厂第三冶炼厂是1993年投产的湿袱炼锌「，其浸出工艺是以传统的湿法炼锌浸出理论为基础，采用两段连续浸出过程，空气搅拌。工艺疯程如图l o S 1改进前工艺流程 上述系统1993年投产以后，由于工艺、设备存在问题较多，因此给正常生产过程带来校大阻力。由于分级机、湿式球磨机、球磨后液泵及泵槽经常性积矿堵塞,使系统不能连续稳定生产。浸出槽排列纵向位置不合理，槽利用率低，浸出时间短,浸出率低，渣含锌高，“死槽”现象频繁发生。浓缩槽负荷沉重,不能连续运转，清理周期短，劳动强度大，劳动环境恶劣。渣处理系统负荷大，使正常渣平衡受到破坏。这样,浸出工序生产能力达不到设计要求，产品质量豚化。 2改进措施 2.1加料系焼工艺流程 针对焙砂f浆化分级系统不能适应生产要求的情况，主工艺过程取消上述流程，取代以焙砂一干式球磨机f 冲矿的方式加料,大大缓解了上述矛盾，使加料系统能够满足浸岀工序正常生产要求。改进后工艺流程如图2. 2.2浸出植排列繊向位置改进 浸出槽共有15个，其中中性浸岀槽7个（分成两套系统），酸性浸出槽5个,氧化槽3个。其排列位置如图3。各槽之间由溜槽连接，为了使矿浆能在溜槽中顺利流动，洛槽具有一定的倾斜度,因此各情岀液口呈阶梯型排列,而槽底处于同一水平线上。
图2改进后工艺流程 这样，使用同一风源搅拌的各槽，根据连通器原理, 其搅拌风管出口风压相同，即各槽内液柱(h)高度相 等，所以大号槽利用率低。而且大号槽内液面距槽 岀口高差校大,槽内液体要靠扬升器(风带液系统) 强制送出槽,扬升器风量大小由人工控制，所以各槽 内液柱高度极不均衡，液柱小的跑风严重，液柱大的 槽负荷大且经當出现"死槽”现象。导致了浸出生产 系统生产过程的一系列困难，达不到设计要求。据 此，对浸出槽纵向位置进行了调整。采用槽底垫高 和槽上口接高的方法，使槽底和槽上口处于同一高 差的阶梯型排列，保证各槽岀口到槽底距离相同。 并将一个氧化槽改为酸浸槽。改后其排列如图4O 这样调整以后，大大改善了生产系统原有状况， 其效果通过表1中的数据可以明显看岀。 S3改进前浸出槽位置择列 91项目 槽使用 效率 (％ ) 中性浸出 时间(h) 験性浸出 时闻(h) 渣含锌(藍) 改进訶 50-60 0.3-0.5 0.6-1 0 25-2? ，改进后 的~知 10-1.5 19-22 同时，改进以后，浸出过程能够连续稳定进行。 因此大大提高了劳动效率，降低了劳动强度,改善了 劳动环境。 2.3中性浸出和中性浓绵液量的平衝 李淑艳等:湿法炼锌浸岀工序的工艺改进 酸化焙砂、烟尘 .厂， |干干球球卜 -------------- 中上清 送净化,i , |酸性M 岀| 屈，直酸上清? 送过滤 43 94改进后浸出梧位宣排列
关于湿法冶金的概念
1 关于湿法冶金的概念，阐述正确的是（C）。 A.湿法冶金是指原料含水，或过程需要水的，或者是过程能够产生水的金属生产过程 B.湿法冶金是指以水为反应介质，但水不能参与冶金反应的金属生产过程 C.在常温（或低于１００℃）常压或高温（１００～３００℃）高压下，用溶剂处理矿石、精矿或含金属物料，使所要提取的金属溶解于溶液中，而尽量抑制其他杂质不溶解，然后再从溶液中将金属或其化合物提取和分离出来的过程 D.指在金属生产的所有环节中温度都不超过300℃并且以水为反应介质的过程 2 湿法冶金通常又可称为（BD）。 A. 常温冶金 B. 水法冶金 C. 干法冶金 D. 化工冶金 E. 溶剂冶金 3 湿法冶金的优点包括( B、C、D). A.处理规模大，生产效率高 B.湿法冶金过程有较强的选择性，即在水溶液中控制适当条件使不同元素能有效地进行选择性分离 C.有利于综合回收有价元素 D.劳动条件好、无高温及粉尘危害。一般有毒气体排放较少 E.一般没有大量废气、废渣产生 4 湿法冶金的优势很多，包括（A、B）。 A. 对许多矿物原料的处理而言，湿法冶金的成本较低，这些与其高选择性、宜处理价廉的低品位复杂矿有关 B. 采用湿法冶金的方法制备各种新型材料或其原料更有其突出的优点 C. 能够通过极简单的工艺一步实现脉石及杂质元素的分离 D. 不涉及任何高温、高压过程，完全是在常温和常压下操作，对设备结构、材质、操作要求极低 5 目前，多数的（B）、少数的（D）、全部的（E）都是用湿法冶金的方法生产的。 A. 铅 B. 锌 C. 铁 D. 铜 E. 氧化铝 F. 钢 6 几乎所有(B )矿物原料的处理及其纯化合物的制备、（D）的提取等也都是用湿法冶金的方法完成的。 A. 轻金属 B. 稀有金属 C. 黑色金属 D. 贵金属 E. 重金属 F. 钢铁
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究现状与进展
湿法炼锌中沸腾焙烧过程的研究现状与进展 现代炼锌方法分为火法和湿法两大类，世界上大部分的锌都是从硫化锌精矿 中提取出来的。无论火法还是湿法，一般都需预先焙烧或烧结，脱除大部分硫和其他杂质，以满足下道工序的要求。目前，在国内应用较成熟的焙烧技术是硫化锌精矿的粉状沸腾焙烧技术。 沸腾焙烧又称流态化焙烧，是众多焙烧方法中的一种。所谓的沸腾焙烧是指将所要处理的固体破碎，研磨成细粉，增加固体与气体的接触面积，缩短颗粒内部的传递和反应距离。自下而上流经这些粉料的气体，在达到一定速度时，会将固体颗粒悬浮起来，使之不断运动，犹如沸腾的水，故称沸腾焙烧。沸腾焙烧的基础是固体流态化，用沸腾焙烧炉焙烧锌精矿，炉内热容量大且均匀，温差小，料粒与空气接触表面积大，反应速度快，强度高，传热传质效率高，使焙烧过程大大强化，产品质量稳定生产率高。下面主要叙述在湿法炼锌中沸腾焙烧过程的发展和应用现状。 1 湿法炼锌中沸腾焙烧过程的发展和应用现状 1．1 在制粒焙烧方面的研究情况 李芳、张建彬，张起梅等[1]在锌精矿制粒沸腾焙烧中指出随着原料供应日趋紧张、精矿质量下降，发展沸腾焙烧技术，对提高锌冶炼金属回收率具有重要的意义。他们进行了锌精矿制粒焙烧的试验研究，重点分析了制粒粘合剂的选择和制粒焙砂质量控制。在沸腾焙烧试验中，针对焙砂质量及其影响因素诸如焙烧温度、原料粒度、过剩空气系数和物料在炉内的停留时间等进行了研究；另外通过适当减少加料量，使相应提高过剩空气系数，延长停留时间，Pb的脱除有所降低，同时s脱除效果亦有明显提高。最后他们得出结论：制粒沸腾焙烧提高了炉子的处理能力，床处理能力达到30.4 t/m2·d，炉温控制得当，风量均匀，焙砂质量可以达到Pb<1.0%，Cd<0.05%，S<1%的控制要求。沸腾炉操作温度可控制在1140～1180℃，比现有粉状物料焙烧操作温度提高60～80℃。 靳澍清、刘丽珍、吉正元等[2]在锌精矿造粒、焙烧试验研究中采用几种粘结剂进行造粒试验，对成粒矿进行静态焙烧试验，提出造粒和焙烧试验工艺条件及参数，粒矿进行静态焙烧试验，为大规模的生产奠定了一定的基础。 张瑜、李志勇、吴志平等[3]在锌精矿制粒沸腾焙烧新工艺的应用与改进中介绍了锌精矿制粒沸腾焙烧新工艺的工业化生产应用与技术改进情况，同时阐述了所取得的成果及存
铀矿浸出简介
铀矿浸出 铀矿浸出(leaching of uranium ores) 用浸出剂把矿石中的铀选择性溶解到溶液中而能与大部分伴生杂质分离的铀提取过程。这是铀提取的一道重要工序。浸出方法按所用浸出剂，分为酸浸出和碱浸出；按浸出矿块的大小和浸出方式，分为搅拌浸出、堆浸和就地浸出等。通常要根据矿石的特性和技术经济条件选择浸出方式。常规铀矿石的浸出通常属搅拌浸出。 铀在矿石中以正四价和正六价的化合物形态存在，无论是用酸浸出还是碱浸出，铀都必须先氧化成正六价后才能被溶解，因此浸出时需添加氧化剂。铀的浸出速度受扩散过程控制，与试剂浓度、浸出温度、矿粒表面积以及矿粒内铀离子通过溶液到固体表面的扩散速度成正比。 酸浸出常用稀硫酸溶液作浸出剂，也可以用硝酸或盐酸溶液。硫酸具有浸出能力强、价廉、可浸出较粗矿粒、浸出温度低、浸出时间较短的特点，但浸出液含杂质较多。用硫酸溶液浸出时，铀以铀酰离子的形式转入溶液，与硫酸根形成多种配离子： 铀矿石中一般都伴生有铁的化合物，酸浸出过程中只需加入适量的氧化剂，使Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+便能将UO2氧化成[UO2]2+而转入溶液。工业生产中常用二氧化锰(软锰矿)或氯酸钠作为氧化剂。当控制浸出液中的氧化还原电位在-400～-500mv及Fe3+浓度超过0.5g/L时，铀几乎全部氧化成六价： 铀矿的酸浸出通常是在几台串联的搅拌槽(见浸出槽)中进行的。将铀矿磨细至小于0.5mm的粒级，在矿浆的液：固≈1、pH≈1、浸出温度约333K的条件下，浸出3～6h，铀浸出率在90%以上。为减少酸用量可采用两段逆流浸出(见连续浸出)、或低酸(恒酸)长时间浸出。难处理铀矿有时采用加压酸浸出(见加压浸出)或在浸出前经过焙烧预处理。含硫化物的铀矿细泥可采用加水自氧化加压浸
低品位镍铜矿和铀矿浸出与分离富集研究
低品位镍铜矿和铀矿的浸出与分离富集研究 一、低品位镍铜矿的浸出 （一）氨浸 低品位氧化镍矿采用的还原焙烧—氨浸工艺又称Caron法，由Caron教授发明，50年代古巴尼加罗(Nicaro)冶炼厂和70年代澳洲QNI 公司的Yabula镍厂相继建成此法生产线，全流程镍的回收率达到75%-80%，钴回收率约40%-50%。还原焙烧的目的是使硅酸镍和氧化镍最大限度地被还原成金属，可采用回转窑、多膛炉或流态化炉，还原 度一般控制在60%-70%，平均停留时间约0.5h，同时控制还原条件，使大部分Fe3+还原成Fe 3O 4 ，只有少部分Fe3+被 还原成金属，结合的氧化镍( 如NiO·SiO 2，NiO·Fe 2 O 3 )还原为活泼的、游离的金属镍。所谓氨浸，是用氨性溶液在 常压下采用多级逆流浸出方法将还原焙烧产出的焙砂中的镍、钴以Ni(NH 3) 6 2+、Co(NH 3 ) 6 2+的形式转入溶液中，而铁、 镁等存在于渣中，从而达到镍、钴与铁等的初步分离。氨浸法最大缺点是钴的回收率不高，小于60%。 低品位氧化铜矿也可采取氨浸办法，如云南东川汤丹氧化铜矿处理的高碱性脉石氧化铜矿，含铜0.8%-1.5%， 片岩型矿，风化较好，碳酸盐含量较高，矿物中碱性脉石(CaO＋MgO)含量达10%以上。若采用酸浸工艺，不仅耗酸量大，经济上不合理；同时由于酸浸时生成大量的硫酸钙易使矿堆板结，不利于溶液的渗透。该厂是中国首家采用低浓度氨浸堆浸方法的铜厂，总体工艺由北京矿冶研究总院设计，设计能力为年产阴极铜300-500t。矿石为露天开采，经颚式破碎机二级破碎，碎后粒度约50mm，分区筑堆，每层堆高6m。矿堆铺设滴灌网滴灌浸出，同时抑制氨的挥发。浸出液含铜1-1.5g/L，萃取提铜后经汽浮池浮油处理返回浸堆。萃取系统为两级萃取、一级洗涤、一级反萃 作业。主要试剂液氨的消耗约为1.5tNH 3 /tCu。 （二）酸浸 高压酸浸工艺处理氧化矿始于20世纪50年代末，工艺技术核心包括高压釜技术和溶液处理技术。与还原焙烧-
湿法炼锌的浸出过程
湿法炼锌的浸出过程 一、锌焙烧矿的浸出目的与浸出工艺流程 （一）锌焙烧矿浸出的目的 湿法炼锌浸出过程，是以稀硫酸溶液（主要是锌电解过程产生的废电解液）作溶剂，将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程。其原料中除锌外，一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。在浸出过程中，除锌进入溶液外，金属杂质也不同程度地溶解而随锌一起进入溶液。这些杂质会对锌电积过程产生不良影响，因此在送电积以前必须把有害杂质尽可能除去。在浸出过程中应尽量利用水解沉淀方法将部分杂质（如铁、砷、锑等）除去，以减轻溶液净化的负担。 浸出过程的目的是将原料中的锌尽可能完全溶解进入溶液中，并在浸出终了阶段采取措施，除去部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质，同时得到沉降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。 浸出使用的锌原料主要有硫化锌精矿（如在氧压浸出时）或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。其中焙烧矿是湿法炼锌浸出过程的主要原料，它是由ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。焙烧矿的化学成分和物相组成对浸出过程所产生溶液的质量及金属回收率均有很大影响。 （二）焙烧矿浸出的工艺流程 浸出过程在整个湿法炼锌的生产过程中起着重要的作用。生产实践表明，湿法炼锌的各项技术经济指标，在很大程度上决定于浸出所选择的工艺流程和操作过程中所控制的技术条件。因此，对浸出工艺流程的选择非常重要。 为了达到上述目的，大多数湿法炼锌厂都采用连续多段浸出流程，即第一段为中性浸出，第二段为酸性或热酸浸出。通常将锌焙烧矿采用第一段中性浸出、
第二段酸性浸出、酸浸渣用火法处理的工艺流程称为常规浸出流程，其典型工艺原则流程见图1。 图1湿法炼锌常规浸出流程 常规浸出流程是将锌焙烧矿与废电解液混合经湿法球磨之后，加入中性浸出槽中，控制浸出过程终点溶液的PH值为5．0～5．2。在此阶段，焙烧矿中的ZnO只有一部分溶解，甚至有的工厂中性浸出阶段锌的浸出率只有20%左右。此时有大量过剩的锌焙砂存在，以保证浸出过程迅速达到终点。这样，即使那些在酸性浸出过程中溶解了的杂质（主要是Fe、AS、Sb）也将发生中和沉淀反应，不至于进入溶液中。因此中性浸出的目的，除了使部分锌溶解外，另一个重要目的是保证锌与其他杂质很好地分离。 由于在中性浸出过程中加入了大量过剩的焙砂矿，许多锌没有溶解而进入渣中，故中性浸出的浓缩底流还必须再进行酸性浸出。酸性浸出的目的是尽量保证焙砂中的锌更完全地溶解，同时也要避免大量杂质溶解。所以终点酸度一般控制在1～5g／L。虽然经过了上述两次浸出过程，所得的浸出渣含锌仍有20%左右。这是由于锌焙砂中有部分锌以铁酸锌（ZnFe2O4）的形态存在，且即使焙砂中残硫小于或等于1%，也还有少量的锌以ZnS形态存在。这些形态的锌在上述两次浸出条件下是不溶解的，与其他不溶解的杂质一道进入渣中。这种含锌高的浸出渣不能废弃，一般用火法冶金将锌还原挥发出来与其他组分分离，然后将收集到的粗ZnO粉进一步用湿法处理。
我国锌冶炼业的基本状况
我国锌冶炼业的基本状况 来源:金汇期货发布时间:2005-09-21 13:44:38 第一章、我国锌工业现状 1.1 我国锌企业分布 根据国家统计局资料，中国锌企业分布在27个省（市），约有1960家，其中矿山采选企业约1185家，冶炼企业775家。冶炼企业中，属于中型以上企业70家，占全部锌冶炼企业的23.1％。70家企业中，国有企业22家，私营企业11家，股份制企业27家，其它企业10家。 1.2 锌能力和产量的分布 经过50年的发展，我国的锌资源开发逐步从东北、中部向中、西部以及内蒙转移。除南、广东、广西仍保持一部分资源外，锌资源开发、矿山产量主要在向云南、甘肃、四川、青海以及内蒙转移（见图1、2）。2003年云南矿山锌产量、甘肃矿山铅产量居全国第一位。全国锌冶炼能力的发展与资源开发转移齐头并进，有原料优势的云南、广西、四川、陕西、内蒙等地区，冶炼业发展非常迅速，形成新的冶炼生产基地。以株洲冶炼厂为主的南继续保持国内最大的锌冶炼省的地位，以豫光金铅集团为龙头的河南铅冶炼发展十分迅猛，已成为中国炼铅第一省。（见图3、4）。 图2 近5年我国主要锌精矿生产省产量变化情况 图4 近5年我国主要产锌省产量变化情况 1.3 我国锌冶炼企业的总体情况 在2003年世界十大锌冶炼企业中，我国仅有株洲冶炼厂居第9位，但在国际上的排序仍有下降的趋势。 与世界其他国家相比，我国锌冶炼工艺可称为“世界大全”，目前湿法工艺占70％，火法占30％，其中 ISP工艺9％、竖罐炼锌18％，电炉、平罐、马槽炉炼锌工艺为3％。 （1）我国国有大企业设备比较先进，但非赢利性资产、不良资产所占份额较大，会负担较重，投入产出效率明显低于近几年发展的营企业。 近几年发展的营企业占有明显的优势，如广西龙城化工总厂的资产只有4.7亿，而锌产能达到10万吨；祥云飞龙公司的资产2.9亿，锌产能达到6万吨；东岭锌业资产2.5亿，锌产能达到6万吨。 （2）我国国有大型企业负债率较高。 我国国有大型企业平均负债率为64.27％，其它所有制企业平均资产负债率只有50％。铅冶炼企业资产负债率较锌冶炼企业资产负债率低，分别为 39.75％和60.76％。这主要是由于铅冶炼企业新建的较多，所有制形式多样的缘故。 （3）锌企业固定资产投资利润率较低。 2002年锌价格条件下的情况下，39家锌冶炼企业固定资产投资利润率为0.87％。
湿法炼锌
1 概述 1.1 国内外发展 锌冶炼方法分湿法和火法两大类，火法炼锌有横罐炼锌、竖罐炼锌和密闭鼓风炉炼锌。横罐炼锌由于环境污染严重，劳动条件恶劣，已基本淘汰。竖罐炼锌也存在环境污染、能耗较高、不利于综合回收的缺点，也逐步被其他方法所取代。密闭鼓风炉炼锌又称帝国熔炼法（简称LSP），是由英国帝国熔炼公司开发出来的一种铅锌冶炼方法，20世界60年代开始应用于工业化生产，目前在全世界有20座炉，锌产量占世界锌总产量的12%左右。由于该方法对原料适应性强，可以冶炼铅锌混合精矿，能耗较小，建设肉孜相对较少，并且很好地解决了火法冶炼的环境污染问题，具有较强的生命力和发展前景。湿法炼锌是当今炼锌的主要方法，其产量占世界锌产量的80%以上，湿法炼锌可分为常规法、黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法，采用较多的是前三种方法。前面提到的湿法炼锌工艺，都需要采用氧化脱硫，一般是沸腾焙烧，焙烧产出的氧化锌焙砂送湿法炼锌系统生产电锌。另外还有全湿法炼锌工艺，即硫化锌精矿直接加压氧浸工艺。加压氧气浸出技术是加拿大谢利特·哥顿公司在20世纪50年代开发的，开始用于金属硫化精矿的处理，回收镍、钴，共建有6座工厂，其中4座回收镍，2座回收钴。70年代加压氧浸被用于硫化锌精矿处理。炼锌技术的发展方向主要是减少污染，降低消耗，节约成本和提高有价金属回收率等，由此推动炼锌技术的不断进步，创造出多种多样的炼锌技术和工艺流程，可供我们合理选择。
我国是世界上锌生产和消费大国，从1996年至今其产量稳居世界第一。2014年我国锌产量582.7万t，占当年全球锌总产量1315万t的43.2%。这是基于我国的镀锌钢板产量差不多占世界半壁江山、年产成百亿支锌锰电池大规模出口、制造业对黄铜等各类锌基合金需求旺盛、建筑业的高速发展使氧化锌涂料消费量急增等需求因素带动了锌产业的快速发展。另外我国锌资源较为丰富，其储量及储量基础仅次于澳大利亚，居世界第二位。2014年美国地质调查局数据显示，全球锌资源储量达25000万t，其中澳大利亚6400万t，中国4300万t，秘鲁2400万t。2014年世界前十大产锌国，中国第一、澳大利亚产锌154万t，局第二位，其余依次为秘鲁132万t，美国83万t，印度72万t，墨西哥68万t。根据国家统计局资料，2014年我国自产精矿540,9万t，这位锌冶金产业提供了有力支撑。但锌产量远不能满足国内需求，依然需要大量进口。据中国海关统计，2014年进口锌精矿实物220万t，进口精锌57万t。 2 流程图
湿法冶金工艺中的除油技术
湿法冶金工艺中的除油技术 摘要：湿法冶金生产过程中，通常都会使用混合澄清槽、离心萃取器、萃取塔 等设备来实施大规模连续萃取及两相的混合与分离。这种生产工艺通过设备分离 后的水相溶液会含有一定量的油相，因为普通的萃取剂有着一定的亲水性，所以 不仅会导致大颗粒油无法及时澄清，而且也会有少量油以稳定的乳化态或者是溶 解态留在料液中。如果不能及时有效的清除水相中夹杂的油，就会增加萃取剂的 浪费，甚至也会影响到后续工艺的正常生产，从而影响冶金产品的质量。另外残 留在水相中的油也会在废水中积累，最终会给污水处理工作带来不利影响，鉴于此，笔者从油相组成及形成原因出发，针对湿法冶金工艺中的出油技术进行研究 分析，以供参考。 关键词：湿法冶金；溶剂萃取；除油技术 1油相组成及形成原因 溶剂萃取水相中的油相组分更加复杂，水相夹带的油不是单纯的萃取剂油相 残留，而是含有多种萃合物的复杂有机成分，所以萃取体系除油需要从油相的组 成着手进行研究。 湿法冶金中常用的萃取剂按酸碱性可分为酸性、碱性及中性萃取剂。在酸性 萃取体系中，酸性磷类萃取剂、螯合类萃取剂和羧酸型萃取剂的萃取都是通过萃 取剂中活性基团上的阳离子与料液中的金属阳离子发生交换实现的，萃合物为含 金属阳离子的萃取剂大分子。萃取体系水相中夹带的油相的主要成分是未萃取的 萃取剂分子、稀释剂、极性改性剂及萃合物。萃取剂在长期使用后会存在一定程 度的降解，所以水相夹带的油相组分中还有微量的长碳链有机物分子。其中，酸 性磷类萃取剂的功能基团是以P为中心原子的基团，按路易斯酸碱理论属于硬酸，而H?0属于硬碱，二者具有一定亲和力，容易形成配合物，所以萃取剂具有一定 的亲水性。该体系中的溶解油含量不容忽视。 中性萃取剂的萃合物都以中性分子形式与萃取剂结合。萃取过程是金属阳离 子与配体阴离子生成配合物大分子，再与萃取剂分子结合生成萃合物。该萃取体 系中夹带的油相中所含的是配合物大分子、萃取剂、少量稀释剂及改性剂。 碱性萃取剂的萃取是以离子缔合形式实现。萃取时金属以配阴离子形式存在 于溶液中，萃取剂与质子或水合成质子形成大阳离子，两者构成疏水性离子缔合体。常用的该类萃取剂以N263、N235为代表，其功能基团是以N为中心原子的 基团，属于硬酸，也会与属于硬碱的H?O形成配合物。同样会有相当一部分萃取 剂以溶解油形式存在于水相中。 2常用除油方法 2.1生化处理法 生化处理法是一种新兴的末端除油方法，是利用微生物的代谢作用分解有机 污染物使油相降解实现除油。 目前比较成熟的生物处理法有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是利用活 性污泥中的微生物对有机物的富集作用实现深度除油，但生物处理法对进水水质 要求较高，要求水质、水量稳定，波动小。生物膜法是利用膜反应器比表面积较 大的原理将微生物附着于填充料表面，在废水流经填充物时，利用微生物富集水 中的有机物并使其降解而实现除油。生物膜法处理效率较高、基建费用稍低，但
渗滤浸出在抚州铀矿的生产应用
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Cu Cd F Cl B. F Cl As Sb C. Cu Cd As Sb Fe D. Cu Cd As Sb Ge 3、锌的熔点、温度是 B 。 A.906.9℃ B.419.505℃ C.430℃ D.326.5℃ 铀矿石选矿工艺流程 铀矿石选矿是从铀矿石或含铀矿石中分离、富集、提取铀，得到不同形式铀产品的过程。铀矿石的分选方法主要包括化学选矿和物理选矿两种。 铀矿石铀矿物约有百余种，有工业意义的铀矿物主要是沥青铀矿、晶质铀矿，次为钙铀云母、钾钒铀矿、硅钙铀矿、水硅铀矿和钛铀矿等。 铀矿石的工业类型有：花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型、沉积岩型以及石英砾岩型、元古代不整合相关型等。 世界铀矿主要产地有加拿大、美国、原苏联、澳大利亚、南非、纳米比亚、尼日尔和法国等。工艺流程铀矿石的分选方法包括化学选矿和物理选矿两种。大多数铀矿石通常不经过物理选矿，而直接采用化学选矿法水冶加工提取铀。对个别铀矿石，有时在浸出前先予以焙烧预处理；焙烧可以提高有用组分的溶解度或改善矿石的物理性质，提高铀的浸出率。对含铀多金属硫化矿，一般先选出混合精矿，浸出后再予以分离；或先浮选出单金属精矿再分别浸出，根据槽中产品的性质，或酸浸或碱浸提取铀，或经处理后废弃一部分尾矿。含铀铁硼矿则采用磁选–重选–分级流程，分别回收铁、铀、硼等，回收率较高。含铀0.15％～0.20％的铀精矿用10.5％的酸浸出，浸出率高达98.5％。 化学选矿铀矿石的常规加工工艺都是先从矿石中浸出铀。铀矿石的浸出有酸浸和碱浸两种。酸浸适合于耗酸矿物较少的硅酸盐矿；碱浸宜用于含碳酸盐矿物较多的铀矿石。为了强化浸出过程，在碱浸工艺中常采用热压浸出法；当铀矿石或选矿产品中硫化矿含量较高时，常用加压水浸法提取铀；浓酸熟化浸出也是强化浸出方法之一。堆浸适于处理渗透性能良好的低品位铀矿石或废矿堆和距水冶厂相当远的小矿体。酸浸矿浆经固液分离或泥砂分离、粗砂洗涤，然后从清液或矿浆介质中提取和富集铀。对于铀品位不高的矿石，宜采用清液吸附或矿浆吸附。饱和后的树脂经解吸得到合格的解吸液，再经化学沉淀制得铀的化学浓缩物。对于铀品位较高的矿石，采用清液萃取或矿浆萃取。萃取后从饱和有机相中反萃取铀，制得核纯或高纯铀产品。先用树脂吸附，解吸合格液再进行萃取的淋萃流程适应性强，最后得到核纯产品。碱浸矿浆经固液分离和洗涤后，得到清液。清液可用化学沉淀法制得化学浓缩物；用清液吸附、解吸液沉淀法可制得高纯化学浓缩物；也可采用清液季铵萃取一反萃取结晶流程制得核纯产品；还可用硫酸酸化后，再按酸法流程加工。对于既有酸浸又有碱浸的水冶厂，适于采用酸碱混合流程。 物理选矿某些铀矿石在水冶加工前，先进行物理选矿，其作用有三： (1)提高水冶给矿的铀品位，废弃部分尾矿。在铀矿石物理选矿技术中，放射性拣选获得了成功。放射性拣选的原则流程通常是两段分选：第一段，将采出的矿石用矿车或卡车运到放射性检查站进行拣选，富矿石送水冶厂，废石用作充填料；第二段，将放射性检查站选出中矿运往放射性分选厂，经破碎、筛分和洗矿后，进入放射性拣选机分成精矿和废弃尾矿。现代放射性拣选机可处理的粒度范围为20～160mm。为了提高水冶供矿品位，个别厂也采用了其他物理选矿方法：采用重介质选矿，可以废弃部分尾矿；细粒贫矿或放射性拣选的贫中矿，经破碎后可用浮选法富集；对于具有磁性的铀矿物，可用磁选进行富集。因浸出尾矿污染环境，一些国家正加强研究产生较“干净”尾矿和无废物排放的铀工艺。加拿大对埃利奥特湖区铀矿石先进行硫化矿浮选和强磁场磁选，不仅提高了铀的品位，而且回收了镭和黄铁矿(前者是尾矿的放射性源，后者是在细菌作用下产生放射性酸液的污染源)。 (2)对原矿分组，分别进行水冶加工。某些铀矿石含有碳酸盐、硫化物等多种组分，如直接进行酸浸或碱浸，试剂消耗高，且铀的浸出率低。先用浮选将原矿分组，然后分别进行水冶加工，可以大幅度降低试剂消耗，提高铀浸出率。 (3)综合回收有用组分。综合回收金铀共生的石英卵石砾岩矿石中的铀、金和黄铁矿，回收顺序为：先金后铀，或先铀后金，最后浮选黄铁矿；也可以先浮选黄铁矿，然后从浮选后的 湿法炼锌-中性浸出液的净化 置换沉淀法除铜镉钴镍 A 置换净化的热力学 在水溶液中用一种金属取代另一种金属的过程为置换。从热力学讲，只能用较负电性金属去置换溶液中的较正电性金属。例如，用金属锌能将溶液中的铜置换出来： Zn＋Cu2+ ==== Zn2++Cu↓ 因此，置换的次序决定于水溶液中金属的电位次序，而且置换趋势的大小决定于它们的电位差。这一点可以通过热力学计算来说明。 从热力学分析可知，采用锌粉置换Cu，Cd，Co，Ni均可净化得很彻底，可使Cu，Cd，Co，Ni的离子活度分别为Zn离子活度的10-38，10-11.63，10-16.81，与10-17.69倍。 B 置换净化的动力学 采用锌粉置换净化Cu，Cd比较容易，而净化除Co，Ni并不是很容易。用理论量锌粉很容易沉淀除Cu，用几倍于理论量的锌粉也可以使Cd除去，但是用甚至几百倍理论量的锌粉也难以将Co除去至符合锌电积的要求。Co难以除去的原因，国内外较多的文献都解释为Co2+还原析出时具有高的超电压的缘故，同时还有一个反应速率的问题。 置换反应的速率，可以理解为负电性金属在含有正电性金属离子的溶液中溶解速率，并可用下式表示： dc A - —— = k — c dt V 式中 k——速率常数； A——与溶液的接触面积； V——溶液的体积； c——正电性金属离子的浓度； t——反应时间。 积分上式得到： V 1 c 2 k = - —·— ln — A t c 1 ——为正电性金属离子反应前的浓度； 式中 c 1 c ——为正电性金属离子反应t时间后的浓度。 2 置换过程速率可能是扩散控制，或者是化学反应控制。研究证实，反应 Zn+Cd2+ ==== Cd+Zn2+ 在50℃，当转速在250r/min以下时，置换反应速率常数k与转速n呈正比。当转速在250r/min以上时，置换反应速率保持不变。表明当低转速时，置换反应在扩散区进行，高转速时反应在动力学区进行。置换反应速率与温度的关系式：（是在25~85℃范围内） 1350 lgk = 13.54 - ——— T 电解工艺学湿法冶金复习思考题和习题 1、湿法冶金与火法冶金的主要区别是_前者先溶矿石后提取（单质或化合物），后者在高温下干法提取，一般是还原得金属单质，部分是通过升华等方法得到化合物。 2、湿法冶金又叫化学冶金，是从矿物溶解液中提取金属或化合物的冶金技术。 3、中国最早的冶金应用是胆矾法，即用铁从＿铜矿的坑道积水中置换＿铜。 4、拜尔法从铝土矿生产Al2O3，主要的浸取反应是_Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O_。含铁较高的铝土矿采用_高温焙烧_（方法）作预处理，可以抑制氧化铁的分解，减小沉淀量。 （三）选择题 1、拜尔法溶解铝土矿的反应是利用了铝的下列哪一性质： A．配位性B．两性C．难溶性D．氧化还原性 （四）计算题 1、某铜矿含可浸性铜3.0%，工业硫酸浓度为98%，若工艺要求为： 摩尔比n(H2SO4)：n(Cu)=3：1 固液比(质量) 固体：稀硫酸＝1：2.5 求：处理1吨毛矿要加多少kg浓硫酸和多少kg水。 解：设1000kg原矿需浓硫酸x kg x=1000*0.03/63.55*3*98/0.98=141.6(kg) 加水：1000*2.5-141.6=2358.4(kg) (浸矿硫酸浓度约为1000*0.03/63.55*3*98/2500*100%=5.55%) 第二章化学基础理论 （一）思考题 １、化学反应的方向如何判断(自发反应的方向是△G<0的方向)，为什么说化学热力学可以判断反应方向和限度（当反应的△G<0时，反应可以自发进行，反之则不能进行或逆向进行，当反应达平衡时，反应的平衡浓度商等于平衡常数，自由能变化和平衡常数都是可以根据热力学数据计算得到的，因此，可以说。。。。。。），化学动力学可以判断反应的可能性（热力学是根据反应的始末状态数据来判断反应的方向和限度的，但在热力学上证明可以发生的反应，实际中并不一定会发生，因为反应实际能否进行不仅取决于始末态数据，主要还由反应历程决定，反应的活化能的大小决定，而这些问题的研究是由反应动力学来解决的）。 ２、哪些因素影响水的稳定性？（水的稳定性由水溶液的电位决定，如果电位太高，水就可能被氧化出氧气，如果电位太低，水就可能被还原出氢气，当然温度也影响着电极电位的大小，也影响水的稳定性）哪些因素影响溶液的电位？（半反应中各成分的浓度，与反应有关的沉淀剂浓度、酸碱度、络合剂浓度，温度等） ３、pH-电位图中的垂线、斜线、水平线各表示什么意思？（见书的介绍） 4、在酸性、碱性、中性溶液中，最容易析出氧气的溶液环境是哪种？（电位较高的溶液环境，尤其是溶液pH值较高的环境，当溶液状态在氧线以上时可能析出氧气）最容易析出氢气的溶液环境是哪种？（电位较低的溶液环境，尤其是酸度较高的环境，当溶液状态在氢线以下时可能析出氢气） ５、试述溶度积规则的内容。（在沉淀溶解平衡中，当构成沉淀的构晶离子的浓度幂的乘积大于Ksp时，将有沉淀析出，平衡向生成沉淀的方向移动；当乘积小于Ksp时，将有沉淀溶解，平衡向沉淀溶解方向移动，如果体系中没有沉淀，则溶液始终不会达到平衡；当乘积等于Ksp时，体系中沉淀和构晶离子浓度达成平衡，不会有沉淀的析出，也不会有沉淀的湿法炼锌
用选择性浸出法从湿法炼锌过程中回收镉 译文
1中国铅锌冶炼技术进展与发展思路
湿法炼锌试题
铀矿石选矿工艺流程
湿法炼锌
湿法冶金技术复习思考题与习题