锌冶炼上加压湿法冶金技术的运用

204 编辑：中冶有色技术网来源：袁彬

2024-03-07 11:34:57

摘要：在有色金属的具体冶炼过程当中，湿法冶金技术在该领域当中的大了非常广泛的应用，并且具备比较重要的作用。现代湿法冶金技术包含的面比较广泛，除了钢铁以外，其他相关的有色金属都可以使用此种冶炼精炼。它在非常多的领域当中都具备较大的适应性。本篇文章主要锌冶炼上加压湿法冶金技术进行简单地介绍，希望可以给大家带去一些启发。

关键词：锌;湿法冶金;运用

1.前言

锌属于仅次于铁，铝以及铜的一种金属元素，在现代工业当中具备非常重要的作用。我国的锌资源在储量方面比较丰富，居世界第一为。与此同时，属于世界上最大的锌生产国，我国的锌产量多年以来一直属于世界第一。近些年来，我国的锌冶炼技术得到非常迅速的发展，已经逐步的达到了国际的先进水平，加压湿法冶金技术在锌冶炼当中的应用效果非常良好。

2.湿法冶炼的具体发展

湿法冶金指的是在加压的基础上对金属进行湿法冶金的一个主要过程。在加压的条件下，金属溶液的沸点会比较高，可以使得金属的冶金过程逐渐增高，改变之前机械反应的具体条件，因此在很大程度上可以推进化学反应的顺利进行，进一步增强冶金的生产率。加压湿法冶金技术最早是在1887年提出的生产，之前传统的方法是在加压釜中实施一定的压力，用氢氧化钠浸出铝土矿，获得诸如氯酸钠的溶液，并利用一定的分离获得相应的氧化铝。直至1940年的时候，加压湿法冶炼技术才得到了进一步的发展。经过相关研究发现，在氧气的大环境中，不需要对含有铜，镍以及其他金属元素的具体硫化矿石进行氧化以及烘烤，就可以实现直接的浸出，在加压的条件下浸出的效果ntJLlYQmX02ASijeQRMaaA==将会达到最大。在1970年，加压酸浸技术在锌精矿等的具体处理方面也取得了非常良好的进步，可以把精矿当中的硫化合物进一步转化成为元素硫元素。并可以很好地实现硫锌生产的具体分离过程。它使压力浸出以及其他技术的开发变得更加深入。纵观国家近几年的具体发展，我国也为加压湿法的冶炼技术做出了非常大的贡献。自从1980年以来，我国一直对锌精矿等的具体压力浸出进行比较深入的研究。但是只是在研究室里进行研究，并没有将其真正的投资于实际的行业中。虽然与国外的一些发达国家进行了谈判，希望可以引进比较先进的技术，但是由于成本比较高，最终没能完全的实现。此后，在20世纪末，云南冶金技术在锌精矿的具体压力浸出研究中取得了非常大的突破，应用领域也得到了很好地扩大，加压湿法冶炼技术属于一种相对来讲比较前沿的技术，其出现的时间不是非常的长，但是由于其具备自身的特性，其成本相对来讲比较小，对环境不会造成非常大的破坏[1]。因此，加压湿法熔炼技术具备非常良好的发展前景，但是该技术还存在非常多的不完善部分，拥有较多的缺陷，仍然需要相关研究人员进行具体的研究以及改进。

3.锌精矿具体的直接氧压酸浸方案

3.1锌冶炼技术的相关发展

关于锌的冶炼过程可以大致的分为两种：燃烧法以及湿法。由于后者具备非常明显的优势，它逐渐的取代了之前的火法冶炼，成为锌冶炼单中的一种主要方法。基本上新建以及扩建的锌冶炼企业都普遍的采用具体的湿法冶炼工艺。之前传统的湿法锌冶炼于20世纪初正式的开始在工业生产中进行应用，在不断发展的过程当中，工艺技术得到了非常明显的进步。在1960年代，高温高酸浸出技术的出现以及一种全新除铁方法的出现有效的完成了对浸出残渣的处理，同时也很大程度上提高了锌的回收率，进一步减少了环境污染，并且促进了工艺技术的成熟化。不可否认的是，比较传统的湿法锌冶炼工艺存在非常多的缺陷，在冶炼过程中一定要保障锌的生产以及硫酸的生产的同时进行[2]。面对这种情况，不仅需要对原料的组成进行比较严格的要求，而且还存在工艺流程复杂以及成本投资大等问题，难以进行广泛的推广。面对这种情况，可以在传统的湿法锌熔炼工艺的基础之上进行进一步的创新，这也成为了相关研究人员关注的重点部分。在1970年代，加拿大公司曾经提出，在具体的氧化下和加压酸浸法相结合，可以不进行焙烧直接的浸出锌精矿。与传统的湿法锌熔炼工艺相比较，成本非常的低。在1981年，世界上首个加压浸出设备进行投入运行，经过后续不断地发展，锌加压冶金技术得到了非常很大程度的提高。

3.2具体的氧压直接酸浸

之前传统的湿锌冶炼实际上需要在火冶炼的基础之上进行逐渐发展的。火法以及湿法冶炼工艺已经进行了整合，可以分为焙烧，浸出，净化，电解以及制酸等几个过程。其主要原理是稀硫酸可用于将锌元素溶解在氧化锌以及硫酸锌中。但是，为了进一步减少大气污染的具体问题，需要提前实施焙烧脱硫工作，并且必须要配备相应的酸系統以及烟气处理系统等，但是生产的过程比较繁琐，且成本比较高。在1970年代后，加压湿法冶金技术在锌精矿的具体处理方面取得了非常重大的进展。与比较传统的湿法锌冶炼工艺相比较，经济效益将会更好。加压湿法冶金具备的优点：把矿物原料当中的硫进一步转化为单质硫，从而实现锌生产以及硫酸生产之间的分离[3]。

氧气压力浸出过程主要包含两个阶段，氧气加压浸出的第一阶段主要需要使用废电解液浸出相应的锌精矿。初始酸浓度大致为150g/L，锌的浸出率可以很大程度上达到98%以上。残留溶液的酸浓度仍然可以高达40g/L，这时候需要进行中和。通常情况下，残留酸可用于浸出氧化锌以增加锌的产量，这在之前传统的湿法锌冶炼企业的扩建当中是非常很常见的。两阶段氧气压力浸出的第一阶段属于低酸浸出，酸浓度大致为70-80g/L，残留酸大致为5-10g/L，锌的浸出率可以高达70%-75%。反应当中的浸出残渣会进入到加压浸出的第二阶段，可以把酸浓度提高到150g/L。粗硫进行相应的处理之后可以形成相应的单质硫，浸出液可以当作第一阶段的浸出剂，在这个阶段，锌的浸出率可以高达98%以上。

3.3加压浸出技术的具体发展

3.3.1高硅氧化锌的具体加压浸出技术

高硅氧化锌难以通过常规的选矿方法进行可靠的分离。尽管可以利用火法炼锌技术，但是具备能耗比较大以及污染比较严重的问题，因此，湿法工艺受到了非常广泛的关注。面对碱性浸出以及常压酸浸工艺的不足之处，在长期的研究当中，逐渐的提出了一种高压浸出高硅氧化锌的具体技术，在比较适当的工艺条件下，锌的浸出率可以高达98.5%。在2007年的时候，进一步发展了高硅氧化锌工艺的连续性加压酸浸处理技术，实现了工业化的持续生产。该工艺具备工艺简单，反应比较快以及工艺容易控制的特点，可以很好地实现锌硅之间的完全分离。浸出溶液的硅含量比较低，不需要进行额外的处理，因此具备比较良好的推广前景[4]。

3.3.2铅锌硫化混合矿的具体回收工艺

对于一些相对来讲比较复杂的铅锌矿，由于选矿的过程比较长以及回收率比较低等，因此只能进行生产铅锌的混合矿。一直到20世纪中叶，英国的相关研究人员提出了关于ISP的方法，该方法可以很好地处理混合铅锌硫化矿，更好的实现铅以及锌的生产。但是，该方法需要使用大量的焦炭，具备较大的能源消耗以及严重的污染，还没有得到比较广泛的推广。在持续的发展当中，已经广泛的使用了氧压浸出工艺。

4.结束语

总之，锌属于经济发展当中比较重要的工业原料，在我国具备非常重要的作用。只有不断地对冶炼技术进行创新以及发展，才可以跟上时代的步伐，实现可持续的发展。

参考文献：

[1]李广，李涛，吴家江.加压湿法冶金技术应用现状及发展趋势[J].化工设计通讯，2016，42（10）.

[2]吴远桂，丁伟中，郭曙强，等.针铁矿法除铁及其在湿法冶金中的应用[J].湿法冶金，2018，（2）.

[3]张春生，刘刚.硫化锌加压浸出工艺在湿法冶金中的设计应用[J].有色金属设计，2019，36（4）.

[4]王吉坤.加压湿法冶金金属在锌冶炼上的应用和发展A].全国有色金属工业低碳经济及冶炼废气减排学术研讨会论文集[C].2017.

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