湿法生产硫酸锌工艺中除铁的探索
热酸浸出湿法炼锌
目录1 J国外炼锌发展概述 (2)仁2国内炼锌发展概述 (2)仁3商洛地区概述 (2)2冶炼过程 (2)2J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锌焙烧矿浸出得目得 (4)2、5焙烧矿浸出得工艺流程 (5)2、6黄铁饥法除铁..............................................⑸2、7硫酸锌溶液得净化. (6)2.7.1锌粉置换法 (6)2、7、2B 一蔡酚除姑工艺 (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.....................................................⑺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，锌得主要矿物就是闪锌矿与高铁闪锌矿，它们经选矿后得到硫化锌精矿；而氧化矿主要以菱锌矿与异极锌矿为主，其它还有少量得红锌矿等。
通过这些炼锌矿物生产出锌锭得工艺被分为两个大类：火法炼锌工艺与湿法炼锌工艺。
而目前世界上主要炼锌方法就是湿法炼锌，有80% 以上得原生锌锭就是通过湿法炼锌得工艺方法生产出来得。
传统得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饥法、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得关键问题既強化了浸出过程，又简化了渣处理过程，使锌回收率大幅度提高，促进了湿法炼锌得高速发展。
1、2国外炼锌发展概述国外对炼锌技术得研究很活跃，研究得范围也广泛，主要就是探索新得冶炼工艺与改造现有生产流程。
湿法炼锌得研究发展主要有下列方面：(I废气产出，故不需制酸。
整个生产工艺基建投资低,估计只有常规法得三分之。
(2)1978年有人提出用亚硫酸浸出锌精矿，用二一2乙基一己基瞇磷酸进行溶剂萃取得方法也就是可行得，最后采用电积制取高纯度电锌，(3)对锌得氧化矿物选择醋酸浸出时，可得8%得锌回收率，而且溶液中杂质较低。
一种用于湿法锌冶炼清洁生产的高效除铁方法
一种用于湿法锌冶炼清洁生产的高效除铁方法王令明【摘要】介绍了一种用于湿法锌冶炼清洁生产的高效除铁方法,与传统的赤铁矿除铁法比较,在中温中压条件下进行,能耗较低,铁渣可回收利用,由于国内大规模锌精矿加压氧浸工厂的建成投产,加压氧浸技术及设备的工程化难题在国内可以解决,高效除铁法将是一种发展方向.【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P19-21,25)【关键词】高效除铁;中温中压;铁渣;工程化;节能环保【作者】王令明【作者单位】长沙有色冶金设计研究院有限公司,湖南长沙410011【正文语种】中文【中图分类】TF8131 引言除铁是湿法锌冶炼的重要课题，湿法锌冶炼中焙烧、浸出、净化、电积及熔铸基本相同，唯一区别是采用不同的除铁方法而产生了各种湿法锌冶炼工艺流程［1］。
1.1 常规法锌精矿经焙烧后，采用中性浸出及低酸浸出，锌浸出率大约70%，渣率约60%，铁都留在浸出渣中，由于浸出渣含锌高，一般采用回转窑挥发回收氧化锌，铁从窑渣除去，窑渣含锌约1% ～2%，含铁约25% ～30%，该法产出铁渣为火法处理的固化渣，重金属离子得到很好的固化，便于渣堆存及销售，但该法存在焦炭或煤能耗大，耐火材料损耗大及低浓度SO2烟气需处理等问题。
1.2 高温高酸法锌精矿经焙烧后，采用高温高酸浸出，锌浸出率大约96% ～97%，大部分锌被浸出进入溶液，同时大量的铁也被浸出进入溶液，一般浸出溶液含Fe20～30g/l，需对进入浸出溶液中铁进行单独除铁处理以满足净化要求，为此产生了三种除铁方法。
(1)黄钾铁矾法采用钾盐、钠盐或氨盐将浸出溶液中三价铁离子形成黄钾铁矾渣而除铁，渣率约50%，渣含锌约4% ～6%，含铁约25% ～30%，该法产出钒渣为湿法粘状渣，属危险固废，需放置防渗漏的特殊渣场堆存，对环境有不利影响。
(2)针铁矿法采用空气或氧气将浸出溶液中二价铁离子氧化成三价铁离子，然后采用石灰石中和，形成针铁矿渣而除铁，渣率约40%，渣含锌约8%，含铁约35% ～40%，该法产出铁渣为湿法石膏渣，需放置防渗漏渣场堆存，表层可以草木复垦，满足环保要求。
一种从硫化锌精矿直接浸出锌同时除铁的方法
Ｗ ＡＮＧ Ｌｉ ｎ ｇ — ｍｌ ｎ ｇ
（ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｌ ｔ ｄ ．ｏ ｆ Ｎ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｕ ｓ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ １ １ ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
１ 引 言
在湿法锌冶炼过程 中， 铁作为一种杂质需除去 ，
除铁是 湿 法锌 冶炼 的重 要 内容 ， 由于 除 铁 方法 不 同
而 产生 了多种湿 法 锌冶炼 工 艺流程 。
１ ． １ 常规 法
渣， 但这种弃渣需特殊渣场堆存 ， 对环保不利 Ｊ 。 （ １ ）黄钾铁矾法 ： １ 采用钾盐 、 钠盐或氨盐将浸出 溶液 中三价铁离子形成黄钾铁矾渣而除铁。 （ ２ ）针铁矿法 ： 采用空气或氧气将浸出溶液 中 二价 铁离 子氧 化成 三 价 铁 离 子 ， 然 后 采用 石 灰 石 或
．
Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ；ｚ ｉ ｎ ｃ ｌ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｉ ｒ ｏ ｎ ｒ ｅ ｍ ｏ ｖ ｌ； ａ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ； ｌ ｉ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｌ Ｊ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ； ａ ｃ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ
2、硫酸锌溶液的净化
2.1 湿法炼锌净化过程
（1）硫酸锌溶液净化的目的
1）将溶液中的杂质除至电积过程的允许含量范围之内， 确保电积过程的正常进行并生产出较高等级的锌片； 2）通过净化过程的富集作用，使原料中的有价伴生元 素，如铜、镉、钴、铟、铊等得到富集，便于从渣中进 一步回收有价金属成分。
（2） 在湿法炼锌工艺中，浸出液经过的三个净化 过程 1）中性浸出时控制溶液终点pH值，使某些能够 发生水解的杂质元素从浸液中沉淀下来（中和水 解法）； 2）酸性浸出时的除铁； 3）针对打入净化工序的中浸液除杂，使之符合 电积锌的要求。在实际的生产中，这些过程并不 全是在净化单元完成，如：杂质Fe、As、Sb、Si 大部分在浸出过程除去，而Cu，Cd，Co，Ni， Ge等则在净化过程除去。
锌粉置换法的反应式表示如下：
（2）影响置换过程的因素
1）锌粉质量 选用较为纯净的锌粉；锌粉的表面积合适。
2）搅拌速度 选择适宜的搅拌强度。
3）温度 加锌粉置换除Cu，Cd应控制适当的反应温度，一般 为60℃左右。
4）浸出液的成分 生产实践一般控制浸出液含锌量在150～ 180g／L为宜。生产实践中，为使净化溶液残余的Cu， Cd达到净化要求，须维持溶液的pH值在3.5以上。
（3）湿法炼锌工艺 流程
虚线框中的工序在实际 生产中是放在浸出单元过 程中完成，产出合格浸出 液（上清液）打入净化单 元过程。
表2-1 湿法炼锌工艺流程
含锌物料 浸出
含大量杂质的硫酸锌溶液
中性浸出 除 去 Fe 、 As 、 Sb 、 Si ， 仍 含 有 Cu 、 Ge等杂质的合格上清液
净化 加Zn粉
Cu2++Zn==Cu+Zn2+ 置换过程的反应及限度：在有过量置换金属存在的情况下，将一直进行到 两种金属的电化学可逆电位相等时为止。反应平衡条件为：
湿法炼锌中浸上清液中全铁含量的测定研究
湿法炼锌中浸上清液中全铁含量的测定研究龙兴杰（云锡文山锌铟冶炼有限公司，云南 文山 ６６３７００）摘 要：用过氧化氢将中浸上清液中的Ｆｅ２＋氧化为Ｆｅ３＋，在ｐＨ＝２～３的酸性条件下磺基水杨酸与Ｆｅ３＋形成紫红色的配合物，在分光光度计４９０ｎｍ处测定吸光度，准确测定湿法炼锌中浸上清液中全铁的含量。
该方法相对标准偏差为０．６４％，加标回收率为１００．４％～１０４．９％。
关键词：中浸上清；三价铁；过氧化氢；磺基水杨酸；分光光度计中图分类号：ＴＦ１１１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０３－０１４３－３Determination of total iron content in supernatant of zinc hydrometallurgyLONG Xing-jie（Ｙｕｎｘｉ Ｗｅｎｓｈａｎ Ｚｉｎｃ ｉｎｄｉｕｍ Ｓｍｅｌｔｉｎｇ Ｃｏ．， ＬＴＤ．， Ｗｅｎｓｈａｎ ６６３７００， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｏｘｉｄａｔｅ Ｆｅ２＋ ｉｎｔｏ Ｆｅ３＋ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｌｅａｃｈｅｄ ｓｕｐｅｒｆｌｕｉｄ． Ｓｕｌｆｕｒｙｌ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ａｄｄｅｄ ｕｎｄｅｒ ａｃｉｄｉｃ ｐＨ＝２～３ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ ｐｕｒｐｌｉｓｈ ｒｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｗｉｔｈ Ｆｅ３＋． Ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｔ ４９０ｎｍ ｏｎ ａ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ． Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａｂｏｕｔ ０．６４％， ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｓ １００．４％～１０４．９％． Ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ．Keywords: Ｍｅｄｉｕｍ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ； Ｆｅｒｒｉｃ ｉｒｏｎ； Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ； Ｓｕｌｆｏｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ； Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ铁是湿法炼锌电解液的重要控制指标，当湿法炼锌电解液中铁含量大于20μg/mL，就会对电沉积锌产生影响，导致锌反溶，降低电流效率[1]。
湿法冶锌工艺流程
湿法冶锌工艺流程概述：湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法，其产量占世界总锌产量的85%以上。
近期世界新建和扩建的生产能力均采用湿法炼锌工艺。
湿法炼锌技术发展很快，主要表现在：硫化锌精矿的直接氧压浸出；硫化锌精矿的常压富氧直接浸出；设备大型化，高效化；浸出渣综合回收及无害化处理；工艺过程自动控制系统等几个方面。
湿法炼锌是用稀硫酸(即废电解液)浸出锌焙烧矿得硫酸锌溶液，经净化后用电积的方法将锌从溶液中提取出来。
当前，湿法炼锌具有生产规模大、能耗较低、劳动条件较好、易于实现机械化和自动化等优点在工业上占主导地位，锌总产量的80~85%来自湿法炼锌。
锌焙砂的浸出湿法冶锌的浸出是以稀硫酸溶液作为溶剂，控制适当的酸度、温度和压力条件，将含锌物料（如锌焙砂、锌烟尘、锌氧化矿、锌浸出渣、硫化锌精矿等）中的新华无溶解撑硫酸锌进入溶液，不容固体形成残渣的过程。
浸出所得的混合矿浆在经浓缩、过滤将溶液与残渣分离。
锌焙砂浸出的原则工艺流程：锌焙砂浸出是用稀硫酸溶液去溶解砂浸中的氧化锌。
作为溶剂的硫酸溶液实际上是来自锌电解车间的废电解液。
锌焙砂浸出分为中心浸出和酸性浸出的两个阶段，常规浸出流程采用一段中性浸出和一段酸性浸出或两端中性浸出的复浸出流程。
锌焙砂首先用来自酸性浸出阶段的溶液进行中性浸出。
中性浸出实际是用锌焙砂来中和酸性浸出溶液中的游离酸，控制一定的酸度（Ph=5.2～5.4），用水解法除去溶解的杂质（主要是Fe、Al、Si、As、Sb），得到的中心溶液经净化后送去电积回收锌。
中性浸出仅有少部分ZnO溶解，锌的浸出率为75%～80%，因此浸出残渣中还含有大量的锌，必须用含酸度较大的废电解液（含100g/L左右的游离酸）进行二次酸性浸出。
酸性浸出的目的是使浸出渣中的锌尽可能完全溶解，进一步提高锌的浸出率；同时还要得到过滤性良好的矿浆，以利于下一步进行固液分离。
为避免大量杂质同时溶解，终点酸度一般控制在H2SO4浓度为1～5g/L。
常规湿法炼锌中铁酸锌的行为研究
常规湿法炼锌中铁酸锌的行为研究株洲冶炼集团有限责任公司（以下简称株冶）一直采用传统的常规湿法炼锌,即:首先将硫化锌精矿进行焙烧使硫化锌转化为氧化锌，再用稀酸两段浸出,并控制适当的pH值，使锌溶解进入溶液，同时，锌精矿中的Fe.As.Sb等杂质水解进入渣中。
硫酸锌溶液经净化除去其中的Cu、Co、Cd、Ge等杂质后，再经电解得成品锌。
1铁酸锌的性质在自然界中有数目相当大的一批矿物在晶格结构上属于等轴晶系，而在化学上由A0和B J O J或AB2O4型化合物组成（其中AB代表两价或三价金属阳离子），这类矿物统称为尖晶石。
铁酸锌属于尖晶石类型。
其主体或骨架由氧离子所组成。
它们紧密地堆聚如刚玉（a-Al203）中的氧离子一样。
三价铁离子半径0.67 A,而锌离子为0.82 A。
三价铁离子位于八面体的中心，而锌离子位于四面体的中心。
三价铁离子与氧离子之间为较强的离子键，但锌离子与氧离子之间则在一定程度上属于共价键。
锌离子的配位数为4,提供4个轨道（一个4 s和3个4 p）, 因而较易和氧离子的2 p电子结合，形成稳定的配价键。
锌离子成键由所谓的sp3杂化轨道互成109。
、28 ° 的角度成键,具有更大的稳定性。
铁酸锌在尖晶石系列中熔点偏低，为1 590 且在还原气氛中易于分解。
在高温下，由于热运动增强和离子振幅加大并按照矯增大定律，某些在结构上不同于尖晶石的化合物也能和尖晶石形成部分固熔体，例如:€^04在高温下也能和尖晶石形成部分固熔体。
锌离子的被置换量（被Ca离子置换）作者简介:彭海良（1970-）,男，工程师，主要从事有色金属冶金生产技术与管理。
可以达到35%。
不过这种固熔体在温度降低时又会重新分解，只有淬火才能把它稳定下来。
这一性质对于降低焙烧产物中的铁酸锌具有一定意义。
铁酸锌由于四面体内部存在着百分率较高的共价键,使铁酸锌不仅不溶于水而且不溶于稀的硫酸溶液。
铁酸锌没有磁性，与锌或锌离子外层电子成对有关。
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２００７年 新疆有色金属 ６７
湿法生产硫酸锌工艺中除铁的探索
徐国强
（新疆有色金属工业集团物资有限公司 鸟鲁木齐８３００１５）
摘 要 阐述了湿法生产工业硫酸锌工艺中除铁的重要性。评述了各种除铁方法的特点，重点讨论了针铁矿一氧化水解联合法除铁原
理．实验及生产实践证明联合法除铁方法简单易行．除铁效果好，产品质量达到ＨＧ／Ｔ２３２－－９２一级产品标准．
关键词 硫酸锌黄钾铁矾法针铁矿法氧化水解法赤铁矿法
… ＿Ｌ 日【Ｊ 吾
七水硫酸锌在人造纤维、电镀、化肥、化工、医药、
有色金属选矿等工业中具有广泛的用途。湿法工艺
生产七水硫酸锌使用锌矿石作为原料，在生产过程中
需强化包括除铁在内的各种净化措施，产品方可达到
ＨＧ／Ｔ２３２６—９２标准，其中Ｆｅ≤０．０２ ，若Ｆｅ含量
为超过０．５ ，则产品色泽发绿、红等颜色，产品杂质
量大，溶液出现沉淀混浊现象，不能作为橡胶、医药、
电子等工业的原材料。从湿法工艺硫酸锌浸出液中
除铁方法有黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法及氧化
水解法等。
黄钾铁矾法实际上是使铁以复盐和络盐形式从
溶液中结晶析出，达到除铁目的。该方法的优点是过
滤和洗涤性能良好，对综合回收铅、银、金等金属有
利，但该方法溶量大，硫酸消耗较多，对生产硫酸锌工
厂不利。针铁矿法是将溶液中的Ｆｅ。 首先还原为
Ｆｅ抖，然后在ｐＨ一４～５，９０￣９５℃条件下，通人空气
氧化Ｆｅ 为Ｆｅ计，水解得到针铁矿沉淀。该沉淀具
有优良的过滤和洗涤性能。缺点是较其它方法多一
个还原过程，渣量也较多。赤铁矿法是在高温（１８０￣
２００℃）和低ｐＨ（２￣３）条件下，将Ｆｅ 氧化水解为赤
铁矿沉淀除去。该法虽然渣量较少，沉淀中铁的含量
较高可回收利用，但需使用高温高压设备。氧化一水
解法是在ｐＨ一４～５、温度８Ｏ～９Ｏ℃和氧化剂作用
下，使用Ｆｅ。 水解为氢氧化铁沉淀除去。这种方法
操作方便，但问题是氢氧化铁常以胶体状态析出，很
难过滤洗涤。溶液中铁含量大于５ ｇ／１时中和水解
产生的胶状Ｆｅ（ＯＨ）。沉淀就难于甚至无法过滤或
沉降。
我厂以前使用矿石Ｆｅ含量在１．７２ ～４．３１ 之
间，为了缩短工艺流程在中性浸出终了采用氧化水解
方法除铁，因为含铁量低，产生氢氧化铁胶体少，与中
浸渣一起过滤，解决了过滤难的困难，能达到产品质量
要求，随着矿石原料发生变化，Ｆｅ含量上升到８．５ ～
１２％，采用氧化一水解的除铁，出现氧化剂用量增加，
成本费用增高，过滤洗涤困难，流程不畅等现象。
针对上述除铁方法的特点，我们采用了针铁矿法
和氧化一水解法除铁相结合的方法，即联合法除铁。
此方法操作简单、沉淀便于过滤洗涤、产品硫酸锌质
量符合要求。
２联合法除铁原理
硫酸锌浸出液中铁主要是以Ｆｅ 形式存在，符
合针对矿法的基本条件。在ｐＨ一４～５、温度９Ｏ℃左
右，通空气首先将溶液中Ｆｅ 氧化为Ｆｅ。 后水解得
到ＦｅＯＯＨ沉淀，随后再加入强氧化剂进一步深度氧
化Ｆｅ 为Ｆｅ件，Ｆｅ。 水解得到Ｆｅ２Ｏ３·３Ｈ２Ｏ沉淀。
沉淀以针铁矿为主，因此容易过滤和洗涤。
２．１针铁矿法除铁
针铁矿是含水氧化铁的主要矿物之一，常称为ａ
型一水氧化铁
ａ－－Ｆｅ２Ｏ３·Ｈ２Ｏ或ＦｅＯＯＨ
生成ＦｅＯＯＨ反应平衡可用下式表示：
Ｆｅ。 ＋３ＯＨ一一ＦｅＯＯＨ＋Ｈ２Ｏ
ｌｏｇ Ｋ１—３８．７（２５℃） （１）
由（１）式可导出ｌｏｇＦｅ 一３．９６～３ ｐＨ （２）
（２）式说明随着ｐＨ增加，溶液中Ｆｅ。 随之降
低，ＯＨ一浓度会增大，溶液中将会出现Ｆｅ（ＯＨ）抖、
Ｆｅ（ＯＨ）抖、Ｆｅ（ＯＨ） 及Ｆｅ （ＯＨ）ｉ 等配位离子，
会使Ｆｅ 浓度增加。
在ｐＨ＝５￣１１范围内， 浓度达到最低浓度１Ｏ
Ｏ．Ｏ８克离子／Ｌ（２）。此即为针铁矿法除铁限度。针铁
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６８ 徐国强：湿法生产硫酸锌工艺中除铁的探索 增刊
矿除铁选用空气为氧化剂，空气氧化Ｆｅ２ 的反应为： ４Ｆｅ ＋Ｏ２＋４Ｈ 一４Ｆｅ ＋２Ｈ２Ｏ ｌｏｇＫ２—３０．４ （３） Ｋ２—１０３０．４－－Ｆｅ ４／Ｆｅ ４ Ｈ ４·Ｐｏ２ Ｆｅ ／Ｆｅ 一１０７．６ Ｈ Ｐｏ２ １／４ （４） 由（４）式可见，用空气氧化时，保持较低的溶液 ｐＨ有利于氧化Ｆｅ抖，然而水解为针铁矿的有利ｐＨ 为５＂－－－１１，酸度影响恰好相反。综合比较，选择ｐＨ 在４～５进行空气氧化，可以氧化绝大部分的Ｆｅ抖。 空气氧化Ｆｅ２ 是气一液多相反应，氧化过程包括 ０２的溶解、氧分子扩散、Ｆｅ２ 对氧的吸附、０２的裂解 及电子转移等。反应速度受０２溶解和扩散所控制，反 应速度相当缓慢，要达到Ｆｅ２ 完全氧化程度将需要相 当长的时间。由此看来，无论从热力学条件方面所要 求的ｐＨ，还是从动力学氧化速度方面来分析，针铁矿 法降铁效果对生产硫酸锌来说都不够理想。 我厂曾在硫酸锌浸出液中通人空气搅拌９ ｈ后 发现槽中出现红棕色粉末或胶状沉淀，检测溶液仍有 大量Ｆｅ 离子存在。 ２．２氧化一水解法除铁 氢氧化铁沉淀法是用氧化剂（Ｈ Ｏ 、ＫＭｎＯ 、 ＭｎＯ２、ＮａＣ１等）将Ｆｅ 氧化为Ｆｅ什，然后水解为Ｆｅ （ＯＨ） ·３Ｈ Ｏ沉淀除去。Ｈ Ｏ 作为氧化剂时，其 氧化反应为： Ｆｅ ＋Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ ＝Ｆｅ ＋２Ｈ２Ｏ 氧化程度与ｐＨ值和Ｈ Ｏ 浓度有关。ｐＨ值越 小时，氧化程度就越大。另外，Ｆｅ（ＯＨ） 的溶度积较 小（３．８×１０ 。），当ｐＨ一５时，平衡的Ｆｅ 一３．８× １０－１。克离子／Ｌ，ｐＨ一４时，Ｆｅ 一３．８×１０ 克离 子／Ｌ。提高ｐＨ对降低溶液中Ｆｅ 浓度有利。考虑 到Ｚｎ 水解ｐＨ一５．５及氢氧化铁胶体的等电点ｐＨ 在５．２附近，氢氧化铁水解ｐＨ选择５左右比较合 适，这样Ｆｅ 除去限度可以提高到一个极低的值１０ １１克离子／Ｌ左右。显然除铁程度比针铁沉淀除 铁难于过滤洗涤。 综上分析，在硫酸锌湿法生产工艺中采用针铁矿 氧化水解联合法除铁，既能达到除铁效果好，沉淀 又便于过滤和洗涤之目的。 ３联合除铁法实验 ３．１氧化程度和除铁效果 试验是在带有搅拌器的１Ｌ烧杯中进行，７５０ ｒｎｌ 硫酸锌浸出液中含Ｚｎ２ １００ １２０ ｇ／Ｌ，总Ｆｅ ８．４４ ｇ／
Ｌ，ｐＨ－－４￣５，在８０～９０℃下通人空气氧化，试验结果
发现，随着空气氧化时间的延长，铁的除去率提高，继
续延长氧化时间，９ ｈ后氧化程度提高缓慢。为了进一
步提高除铁效果、在通空气氧化４ ｈ针铁矿沉淀除铁
后，加人６．７ ｒｎｌ双氧水进一步氧化Ｆｅ２ ，经水解后测
定在ｐＨ＝５时，硫酸锌浸出液中铁的含量０．００３ ｇ／ｉ，
而单独采用氧化水解法除铁，需加人１４ ｒｎｌ双氧水氧
化Ｆｅ２ ，才能达到相同的结果。实验结果表明，针铁
矿一氧化水解联合法除铁率可达到９９．９ 以上。
３．２过滤洗涤性能实验
各取８００ ｍｌ硫酸锌浸出液，分别用联合沉淀法
和氢氧化铁沉淀法获得了两种性质不同的沉淀物，并
在（Ｉ）１００ ｍｍ布氏抽滤瓶中进行过滤洗涤，其结果
是：前者过滤时间１５ ｍｉｎ，滤饼致密，厚仅１ ｃｍ！后者
过滤４０￣５０ ｍｉｎ，滤饼疏松，更换３～４张滤纸才能
过滤完容液，滤纸表面有一层胶状物质。说明联合沉
淀法改善了单纯氧化水解法沉淀过滤慢的缺点。
３．３硫酸锌产品质量
硫酸锌浸出液维持ｐＨ－－４＂￣５，温度８０￣９０℃，通
空气氧化３～４ ｈ，接着加人双氧水进一步氧化水解沉
淀铁。滤液经置换法除去铜、镉、钴、镍等重金属后，净
化的硫酸锌溶液经蒸发，冷却结晶，成为七水硫酸锌产
品，产品成分测定结果为（ ）；ＺｎＳＯ４ ９８．２～９８．７８，Ｆｅ
＜０．０００３，Ｐｂ＜０．０００１，Ｍｎ＜０．０００５，Ｃｕ（０．０００２。产
品质量符合ＨＧ／２＂２３２６—９２一级品标准。
４结论
针铁矿一氧化水解联合法除铁湿法生产优质硫
酸锌工艺设备简单、操作方便、沉淀便于过滤洗涤、除
铁效果好，保证了产品的质量，已在工业生产中得到
了应用。
参考文献
（１］陈家镛，等．湿法冶金中铁的分离与利用．冶金工业
出版社，１９９１．
（２］徐采栋，等．锌冶金物理化学．上海科学技术出版社，
１９７９．
（３］李自强、何良惠，等．无机盐工业．１９９２，（６）：８．
Ｃ４）杨大锦，朱华山，等．湿法提锌工艺与技术．冶金工业
出版社，２００６．
收稿：２００７—０７—０３
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