湿法炼锌净化渣综合回收的生产实践
第１９卷第ｌ期 ２０１Ｏ年３月 矿 冶 ＭＩＮＩＮＧ＆ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏｌ １９．Ｎｏ １ Ｍａｒｃｈ ２Ｏ１Ｏ
文章编号：１００５—７８５４（２０１０）Ｏｌ一００７３—０４
湿法炼锌净化渣综合回收的生产实践
孙明生，沙 涛，苏凤来
（内蒙古巴彦淖尔紫金有色金属有限公司，内蒙古巴彦淖尔０１５５４３）
摘 要：巴彦淖尔紫金公司锌冶炼湿法系统采用两段高温锑盐除钻工艺，所产两段净化渣均含钴，对 这种难处理的混合渣本公司开创性地采用了“酸洗净化渣一Ｂ萘酚除钴”工艺来回收净化渣中的有价 金属，最终达到了ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｎｉ分别开路处理，ｚｎ留在溶液后返回湿法炼锌主系统的目的，实现了经济 效益和社会效益的双丰收。 关键词：净化渣；湿法炼锌；浸出；综合回收 中图分类号：Ｘ７５８ 文献标识码：Ａ
ＴＨＥ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＡＰＰＬＩＣＡＴ１０Ｎ ＯＦ ＲＥＣＬＡＩＭＩＮＧ ＤＥＰＵＲＡＴＩＶＥ
ＲＥＳＩＤＵＥＳ ＩＮ ＺＩＮＣ ＨＹＤＲＯＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
ＳＵＮ Ｍｉｎｇ—ｓｈｅｎｇ，ＳＨＡ Ｔａｏ，ＳＵ Ｆｅｎｇ—ｌａｉ
（Ｂａｙａｎｎａｏｅｒ Ｚｉｊｉｎ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｂａｙａｎｎａｏｅｒ ０１５５４３，Ｎｅｉｍｅｎｇｇｕ，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ｔｗｏ ｓｔａｇｅ ｐｕｒｇｅ ｗｉｔｈ ａｎｔｉｍｏｎｉｃ ｓａｌｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌ１ｕｒｇｙ ｏｆ ｂａｎｙａｎｎａｏｅｒ Ｚｉ—
ｊｉｎ Ｃｏ．，Ｃｏｂａｌｔ ｉｓ ｃｏｔａｉｎｅｄ ｉｎ ｂｏｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕｅｓ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ“ａｃｉｄ ｗａｓｈｉｎｇ ｒｅｓｉｄｕｅｓ—ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｃｏｂａｌｔ ｗｉｔｈ １３一
ｎａｐｈｔｈｏｌ”ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｎｙ，Ｂｙ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｃｏｂａｌｔ，ｃｏｐｐｅｒ，ｃａｄｍｉｕｍ，ｚｉｎｃ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｃｙｃｌｅｄ ｓｉｎｇｌｙ，ａｎｄ
ｚｉｎｃ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｔｕｒｎｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｇｏａｌｓ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ
ｂｏｔｈｓ ａｒｅ ｒｅａｃｈｅｄ．
ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｄｅｐｕｒａｔｉｖｅ ｒｅｓｉｄｕｅｓ；ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ；ｌｅａｃｈｉｎｇ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ
随着有色金属在国民经济中应用领域的不断扩
大，其产量也与日俱增，连续七年十种主要有色金属
的产量都位居世界第一，２００８年我国锌产量达到
３８８．７万ｔ，但是我国锌资源并不丰富，锌精矿进口
量逐渐增大。因此如何有效地回收和利用含锌废
料，具有重大的现实意义，也是衡量现代企业综合竞
争实力的重要条件之一，特别是湿法炼锌过程中产
出的烟尘、中间渣及溶液常含有多种有价金属。例
如，硫酸锌溶液净化时产出净化渣；氧化锌烟尘浸出
产出含铟、锗、镓的浸出液；硫化锌精矿焙砂浸出后
产出含银的浸出渣等等，从这些中间产物中回收有
价金属，既达到了资源的综合利用，也有利于环境保
收稿日期：２００９—０６—２２ 作者简介：孙明生，冶炼工程师，主要从事有色金属生产技术及 现场管理工作。 护。
内蒙古巴彦淖尔紫金锌冶炼厂所用锌精矿大多
来自于当地阴山山脉一带，其锌精矿的特点是：硫
高、铁高、钴高、主品位锌低，和国内外同类生产厂比
较，其矿的质量差距很大，特别是钴的含量，平均含
钻在０．０３％～０．０６％之问，中性浸出液含钴高于
６０ｍｇ／Ｌ。净化工艺根据中性浸出溶液含杂特点，开
创了两段高温锑盐净化工艺流程，两段高温净化年
产净化渣２００００多吨，一段净渣含钴在０．４％～
０．６％之间，二段净渣含钴在０．２％～０．３％之间，这
与常规湿法锌冶炼净化渣不同，两段均含钴且钴的
含量高于同行业几十倍，与当初设计院的设计也相
差甚远。针对两段净化渣均含钴的特点，如采用常
规的工艺已不能有效回收渣中的有价金属，对此经
过大量反复实验和技术研究，根据锌、铜、钴在渣中 矿 冶
的含量、物相组成和渣的性质，开创性地采用了“酸
洗净化渣一１３萘酚除钴” ：艺来回收净化渣中的有
价金属，并就该技术在工业化生产中进行了优化。
近三年的工业生产，达到了预期的效果并取得了良
好的经济效益和社会效益。
ｌ 酸洗净化渣ｐ萘酚除钴工艺原理
混合渣浸出：利用金属锌、镉及其氧化物在稀酸
易溶解，而金属铜不易溶于稀酸的性质，锌、镉进入
溶液中，而金属铜留在渣中，从而达到铜与镉、锌的
分离。主要反应如下：
Ｒ＋Ｈ ２ＳＯ４＝ＲＳＯ４＋Ｈ ２ ｔ （１）
ＲＯ＋Ｈ２ＳＯ４＝ＲＳＯ４＋Ｈ２Ｏ （２）
式中的Ｒ代表某金属。
酸洗：将混合渣浸出作业过程中的未溶解的锌
在高酸度下继续溶出，以最大限度地降低渣中的锌，
主要反应方程式如反应式（１）、（２）。
ｐ一萘酚除钴：ｐ一萘酚与ＮａＮＯ 在弱酸性溶液 中生成仅亚硝基一８萘酚，溶液ｐＨ值在３左右时，
亚硝基一Ｂ萘酚同ｃｏ反应生成蓬松的红褐色络
盐沉淀。主要反应如下：
１３ＣｌｏＨ６ＯＮＯ一十４Ｃｏ ＋５Ｈ —｝Ｃｌ０Ｈ６ＮＨ２ＯＨ＋
４Ｃｏ（ＣｌｏＨ６０ＨＯ）３＋Ｈ２０ （３）
该工艺与常规处理净化渣工艺不同，常规工艺
用弱酸把锌浸出而钴留在渣中，而该工艺是把渣中
的钴、锌、镉尽可能溶出来进入溶液，铜则以金属状
态富集在浸出渣中而得到回收，溶液中钴采用Ｂ萘
酚除钴工艺得到有机盐类钴渣开路，而溶液中的镉
经过锌粉置换得到海绵镉而开路，最终的锌溶液返 回主系统，由于镉的回收是相对比较成熟的工艺，在
此不做重点讨论。
２研究结果与讨论
２．１ 浸出
实验所采用的原料是巴彦淖尔紫金两段高温锑
盐除钴的混合净化渣，渣的成分见表１。
表１净化渣成分 Ｆａｂｌｅ ｌ Ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｄｕｅｓ
小型实验在烧杯中进行，工业扩大实验在
４５ＩＴＩ 浸出槽中进行，实验以锌和钻浸出率为主要考
察指标，摸索最佳的酸度、温度、时间控制条件，所有
实验都在机械搅拌下进行。
（１）温度对浸出率的影响
实验条件：时间控制在６～８ｈ、液固比在６～７：１，每
次称取混合渣３００ｇ，加人到已配好的硫酸溶液（１５０ｇ／
Ｌ）中，控制终点ｐＨ＝４．０～５．０，实验结果见图１。
１Ｉ Ｈ】
８（）
舌｜ ４（）
２（１
Ｉ】
温度／℃
图１温度对浸出率的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ 从图１可以看出，浸出温度控制在８０～８５℃左
右，锌和钻的浸出率都高于９５％以上．高于８５￣Ｃ以
上时，温度对浸出率的影响不大。
（２）时间对浸出率的影响。
实验条件：液固比在６～７：１，每次称取混合渣
３００ｇ，加入到已配好的硫酸溶液１５０ｇ／Ｌ中，控制终
点ｐＨ＝４．０～５．０，温度控制在８０～８５℃左右，实验
结果见图２。
图２时间对浸出率的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒａｔ
ｅ 孙明生等：湿法炼锌净化渣综合回收的生产实践 ・７５・
从图２可以看出浸出时间控制在６～８ｈ，锌和
钻的浸出率都高于９５％以上，
（３）酸度对浸出率的影响。
按浸出时间控制６～８ｈ、温度控制在８０～８５。Ｉ＝
左右、初始酸浓度在１Ｏ０～ｌ５０ｇ／Ｌ、终点ｐＨ＝２～８
浸出条件反复论证实验，得出酸度对浸出率影响的
最佳控制条件为初始酸浓度控制在１５０ｇ／Ｌ、终点
ｐＨ＝４．０～５．０，锌和钴的浸出率都在９０％以上，而
铜则留在渣中。
２．２ 酸洗 酸洗的目的是将中浸过程中未溶出的锌在高酸
度下继续溶出，得到高纯度的铜渣，根据理论原理和
实验结果可得出最佳控制条件为：温度７０～８０ｃＣ、
反应时间６０～９０ｒａｉｎ、终点酸度５０ｇ／Ｌ、液固比４～６
：１，可控制铜渣中的Ｚｎ＜４％、Ｃｕ＞６０％。
２．３浸出一酸洗综合条件实验
为了更准确地计算浸出率和得到更高品位的铜
渣，把酸浸后的铜渣水洗两遍，其结果及实验条件见
表２
表２综合实验条件及结果 Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
２．４浸出～酸洗实验小结
（１）从以上实验可以看出，对于两段高温锑盐
除钴产生的含钴的混合渣，不论净化渣成分如何变
化，只要按照中浸条件：初始酸浓度１５０ｇ／Ｌ、终点
ｐＨ＝４～５、温度８０～８５℃、时间６～８ｈ；酸浸温度７０
～８０Ｚ：、反应时间６０～９０ｍｉｎ、终点酸度５０ｇ／Ｌ、液固
比４～６：１的条件控制，可使锌和钴的浸出率大于
９９％，且得到的铜渣铜品位较高、含锌较低，既有利
于后续工序的处理，又提高了锌系统锌的总回收率。
（２）由于生产过程中原料有存放时间不同的
料，可分为新鲜料和经氧化的料，新鲜料在低酸时溶
解较慢，经氧化的料溶解较快，因此备料时要在浸出
初期加新料，浸出后期加氧化过的料，以便加快浸出
作业的完成。
２．５ Ｂ萘酚除钴
２．５．１ 实验原料
将浸出工序浸出后的浸出液做为实验原料，浸
出液成分见表３。
表３浸出液成分
Ｔａｂｌｅ ３ Ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ （ｇ／Ｌ）
０８０７２５一ｌ ｌ１８ ０．０００２ ９ ８８ ｉ．３４ ０ １５ １．４ ０８０７２６—２ ９９ ｎ ０００３４ ７ ９６ ０ ９５ ０．１ ２３ ０ ６７
２．５．２沉钻剂的配比
按理论计算：ｐ一萘酚：ＮａＮＯ ：ＮａＯＨ＝１：０．６：
０．２，钴与ｐ一萘酚的理论比值应为１：７．９４，但因ｐ 一萘酚的工业纯度及浸出液中其它杂质的影响，实
验采用１：９为下限，重点考察了ｐＨ值、反应时间、
温度、Ｂ一萘酚用量、溶液中的杂质对除钴效果的影
响，根据实验室实验、半工业实验及工业实践可以得
出以下结论：
（１）ｐＨ值对沉钴的影响
除钴时ｐＨ值在３～４之问，除钴效果最好，ｐＨ
＜３时除钴效率低，主要足ｃｏ的沉淀物分解所致，
而ｐＨ过高， 一亚硝基Ｂ一萘酚生成量减少，同样
除钴效率低，进行除钴作业时酸度如控制太低有机
药剂易形成焦油状的黏性物质，使除钴效率降低，这
是由于Ｂ一萘酚钠盐与酸迅速反应生成不溶于强酸
性水溶液的Ｂ一萘酚团体，而来不及形成可溶的０／．一
亚硝基Ｂ一萘酚的缘故，因此除钴时的始酸ｐＨ值应
控制在４．５～５．０，充分搅拌均匀后再调ｐＨ＝３．０。
（２）反应时问对除钴的影响
除钴反应进行到２５ｎｌｉｎ已基本结束，反应开始
剧烈反应，随着时间延长反应趋缓，加酸前溶液为桔
黄色，加硫酸后变为棕红色并有沉淀生成，并有气泡
放出，此气泡为ＮＯ遇空气后氧化生成的ＮＯ，。
（３）Ｂ一萘酚用量对除钴的影响
随着Ｂ一萘酚用量的增加，ｃｏ含量降低，ｐ一萘
酚用量增加到８．５倍时，溶液中ｃｏ钴含量已在
５ｍｇ／Ｌ以下，增加到９倍时，钴含量在１ｍｇ／Ｌ左右。
湿法炼锌净化渣处理工艺的试验研究
第２８卷第１期 ２００２年３月 甘肃工业大学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ［｝ａｎｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ。Ｌ ２８ Ｎｏ．Ｉ Ｍａｒ，２０。２
文章螭号：１０００－５８８９（２００２）０１—００３２ ０３
湿法炼锌净化渣处理工艺的试验研究
王玉棉，侯新刚，王大辉，杨妹娟，车 骥
（甘肃工业大学材料科学与工程学院，甘肃兰州７３００５０）
摘要：针对湿润法炼辞工厂逆锑净化工序产生钴渣的特性，研究了在常温夺－＇４－－Ｆ，用稀硫酸选择性 地浸出锌，而将钴抑制在滤渣中，从而实现锌、钴分离的净化渣处理工艺．
关麓词：锌冶炼；净化；钴渣处理 中图分类号：ＴＦＳ０５，２ 文献标识码：Ａ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ
ｃｏｂａｌｔ－ｓｌｉｍｅ ｉｎ ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏ－ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
ＷＡＮＧ Ｙｕ－ｍｉａｎ．ＨＯＵ Ｘｉｎ－ｇａｎｇ．ＷＡＮＧ Ｄａ—ｈｕｔ，ＹＡＮＧ Ｍｅｉ－ｊｕａｎ，ＣＨＥ Ｊｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｇａｎｓｕ Ｕｎｉｖ．ｏｆ Ｔｅｃｈ．ｔ Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｘＴｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｂａｌｔ—ｓｌｉｍｅ ｒｅｊｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｚｉｎｃ ｈｙｄｒｏ－ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｗｉｔｈ ＿ｍｖｅ ｓｅ Ｓｂ－ ｓａｌｔ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｓｅｐａｒａｔｅ ｚｉｎｃ ｆｒｏｍ ｃｏｂａｌｔ—ｓｌｉｍｅ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ｅｌａｂｏ—
ｒａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｃｊ－ｉｍｅｍａ［ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ．Ｂｙ ｔｈｉｓ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｚｉｎｃ ｉｓ ｓｏｌｖｅｎｔ－ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｈｚ８０４ ａｎｄ ＣＯ— ｂａｉｔ ｉｓ ｌｅｆｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｌｉｍｅ，ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｌｉｍｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｚｉｎｃ ｆｒｏｍ ｃｏｂａｌｔ－ｓｌｉｍｅ ｉｓ
湿法炼锌赤铁矿渣制备绿矾工艺简介
湿法炼锌赤铁矿渣制备绿矾工艺简介
赤铁矿渣中含有许多有价重金属和有毒金属，如不进行后续处理既浪费资源，又污染环境，因此，回收赤铁矿渣，经酸浸、还原、净化、结晶制成附加值较高的绿矾具有重要意义。
绿矾是一种重要的化工原料，在工业、农业上用途极为广泛，而且目前又有许多新型用途。例如，用作催化剂、吸附剂等。用赤铁矿渣制取绿矾不仅解决了赤铁矿渣的堆放、污染问题，而且成功的利用废渣制得用途广泛的绿矾，既节约了成本，又达到废物再利用的目的。
一 研究背景
在处理高铁锌精矿的湿法炼锌过程中，当浸出工艺流程采用热酸浸出流程时，浸出液中铁的含量可高达30g/L以上，必须进行沉铁作业。目前，沉铁方法主要有黄钾铁矾法、针铁矿法以及赤铁矿法，其中以黄钾铁矾法居多，有二十多家，其它只在少数工厂采用。虽然黄钾铁矾法与其它两种方法相比，具有诸多优点，但是稀贵金属的回收率低，生产成本高而且渣含铁低，30%左右，不便利用，渣量大且渣的堆存性能不好，不利于环境保护。而相比较黄钾铁矾法，后两种方法对稀贵金属的回收较黄钾铁矾好，所产出的渣有更好的潜能被综合回收而加以利用，从而减少环境污染。目前，关于沉铁渣的综合利用方面的研究比较少，主要是通过萃取的方法回收其中的有价金属，如镓和锢，而对渣中含量最大的铁的综合回收很少考虑，这主要是由于回收成本高，而产品附加值小，如果研究出一种工艺，采用湿法炼锌赤铁矿渣生产出一种高附加值产品的话，对炼锌废渣的回收利用将具有十分诱人的前景和重要意义。采用湿法炼锌赤铁矿渣为原料生产有重要工业用途的绿矾将是不错的选择，如果研究成功，将产生巨大的社会效益和经济效益。
二 赤铁矿法简介
赤铁矿渣是用赤铁矿法处理炼锌废渣得到的产物，赤铁矿法是1968-1970年由日本同和矿业公司发明，1972年投入生产。该法基于在高温（200℃）、高压（18-20kg/cm2）条件下，使硫酸锌溶液中的Fe3+以赤铁矿（γ-Fe2O3）形成沉淀。实质是在高压下用电解液来浸出锌浸出渣，同时加入SO2作为高价铁还原剂以促进铁的溶解，此浸出液再进行高压水除铁，生成Fe2O3而分离。特点：原料综合利用好，可回收Pb，Cu，Cd等几种有色金属，且Fe2O3经焙烧脱硫后可作炼铁原料；清除了还原渣，SO2转为H2SO4，不产生硫渣。缺点：需要用昂贵的钛材制造的耐高温、高压设备，投资费用高[3]。
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。
锌湿法冶炼渣处理工艺研究
锌湿法冶炼渣处理工艺研究
摘要：有色金属冶炼的环境保护和资源高效利用已成为制约行业可持续发展的关键因素,湿法炼锌生产的浸出渣开路问题是企业面临的难题之一。本文针对我国湿法炼锌采用的主流工艺,基于生产过程的产生的各种浸出渣、净化渣、烟尘、污泥等含锌物料的来源、组成和污染物进行分析,较系统地总结了目前各类锌冶炼渣的综合利用及无害化处理技术。
关键词：湿法炼锌；锌冶炼渣；处理工艺
1冶炼渣的来源与组成
1.1常规浸出冶炼渣
常规浸出过程为中性浸出和酸性浸出两段。中性浸出液的净化采用置换或化学沉淀，一般加入锌粉去除铜镉，然后将溶液升温加锌粉和活化剂锑盐或砷盐去除钴镍，最后加锌粉去除复溶镉，分别得到铜镉渣和镍钴渣，也可采用黄药除钴生成黄酸钴渣。添加铜渣或石灰乳去除氟、氯，分别得到氯化亚铜和氟化钙沉淀。通过控制酸性浸出液的pH值，Fe2+被氧化成Fe3+后水解去除，酸性浸出渣含锌约20%，Fe约25%，铅约5%，烟尘中含有少量的氧化锌尘和SO2。常规浸出冶炼渣为有害渣，含有价金属多，回收利用技术相对成熟。
1.2热酸浸出冶炼渣
热酸浸出与常规浸出不同的是中性浸出渣采用二段高温高酸浸出，使渣中难溶于稀硫酸的铁酸锌溶解进入酸性浸出液。富集于热酸浸出渣中的铅、银等称为铅银渣，其中锌主要以ZnS和ZnFe2O4形式存在，铁主要以Fe2O3和FeO形式存在，铅主要以PbS和PbSO4形式存在，银主要以Ag2S和AgCl形式存在。热酸浸出液除铁后返回中性浸出流程，除铁工艺主要有:黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法，使浸出液中的Fe以黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿的形式与溶液分离。
1.3高压氧浸浸出渣 氧压浸出是在高压釜内直接高温氧压浸出硫化锌精矿，可避免副产硫酸，浸出液的处理过程与常规流程一致。此工艺反应速度快，提高了原料中镓、锗、铟等稀散金属的回收率和铜、镉的浸出率和回收率，利于铅、银等贵金属的富集。氧压浸出废渣含20%~25%的水份和12%~15%的元素硫，根据精矿原料的不同及后续渣处理工艺的差异，氧压浸出渣分为高银渣和低银渣，高银渣又分成高铁渣和低铁渣。我国现有铁闪锌矿精矿中一般富含银100~300g/t，产出的渣属于高铁渣(含铁35%~40%)，可作为钢铁生产的原料。
锌窑渣综合回收利用研究现状及展望
第６期 ２００８年１２月 矿产综合利用 Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ＮＯ．６ Ｄｅｃ．２００８
锌窑渣综合回收利用研究现状及展望
李静１，牛皓 ，彭金辉 ，张世敏 ，张利波 ，魏昶 ，范兴祥 ，黄孟阳
（１．昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南 昆明６５００９３； ２．昆明贵金属研究所，云南 昆明６５００９３）
摘要：锌窑渣含有浸出渣处理后残留的银、金、铜、镓、锗等有价金属，是有回收价值的综合利用物料。本文总 结了锌窑渣综合回收利用的现状，介绍了目前锌窑渣处理的几种研究方法，并指出了采用选矿的方法和微波法处 理锌窑渣，具有节能减排的良好前景。 关键词：锌窑渣；鼓风炉熔炼；选矿；微波硫化 中图分类号：Ｘ７５８文献标识码：Ａ文章编号：１０００－６５３２（２００８）０６－００４４－０５
ｌ 前 言
我国是有色金属生产和消费大国，在生产过程 中不仅消耗了大量矿产资源，而且产生了大量固体
废弃物，严重污染了环境。但这些固体废弃物也可
以成为可利用的二次资源，尤其是当前资源已成为
限制我国有色金属工业发展的要素之一，因此开展
有色金属工业固体废弃物的综合利用就显得尤为迫 切。
锌窑渣是湿法炼锌时的浸出渣再配加４０％一 ５０％的焦粉，在回转窑内高温下提取锌、铅等金属后
的残余物。由于挥发窑在生产中所配的焦粉未能完 全燃烧，造成部分焦粉残留在窑渣中，不回收则会造 成能源的损失‘’ ；且锌窑渣富集了锌精矿中的银、
金、铜、镓、锗等有价金属，是很有价值的资源 引。
２锌窑渣处理工艺研究现状
由于锌窑渣的矿相组成复杂，有价金属铜、银呈
固溶体或网状结构的细粒嵌布，简易的选矿方法难 以分离其中的有价成分 Ｊ。上世纪９０年代，锌窑渣
主要用于铺设路面、作水泥填料、充填或回填采矿形
成的采空区等，大部分尚未得到合理以及妥善的使 用 Ｊ，被堆积在全国各个大小冶炼锌厂，既占用大
湿法炼锌(1)
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湿法炼锌
简介
湿法炼锌是一种常见的炼锌工艺，通过在湿法条件下将含锌原料溶解，再通过沉淀、过滤、还原等步骤，从中提取锌金属。该工艺具有炼出纯度高、产品质量好等优点，因此被广泛应用于锌冶炼行业。
工艺步骤
湿法炼锌主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备
首先需要将含锌原料进行破碎和磨细，以提高其溶解性能。常用的含锌原料有氧化锌、锌渣、锌精矿等。
2. 溶解
将磨细后的含锌原料与稀硫酸或氯化铵等酸性溶剂进行反应，使锌溶解为离子形式。反应通常在反应釜中进行，并需要调控适当的温度和pH值。溶解反应的基本方程式为：
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
溶解反应一般在高温下进行，以提高溶解速度。 未知驱动探索，专注成就专业
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3. 沉淀
将溶解液中的杂质通过添加草酸、氨水等沉淀剂进行沉淀，以去除杂质离子。沉淀后的溶液经过过滤，得到含有锌离子的滤液。
4. 还原
将含锌滤液中的锌离子还原为金属锌。通常使用氢气或锌粉作为还原剂，将其通入溶液中，锌离子被还原为金属锌，反应较为剧烈。还原反应的方程式为：
Zn2+ + 2e- → Zn
还原反应需要在适当的温度和搅拌条件下进行，以提高反应速度和效率。
5. 结晶
将还原后的锌溶液通过冷却结晶的方法，使其中的锌离子逐渐结晶沉淀，最终得到纯度较高的锌晶体。
6. 精炼
将锌晶体经过水洗、干燥等工艺步骤，去除其中的杂质，使得最终产品的纯度更高。精炼过程通常与原料准备一起进行。
应用领域
湿法炼锌广泛应用于锌冶炼行业，主要应用于以下领域： 未知驱动探索，专注成就专业
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1. 电子工业
锌是电子工业中常用的金属材料，用于制造电池、电路板等电子元器件。精炼后的锌具有较高的纯度和良好的导电性能，能够满足电子工业对产品品质的要求。
2. 钢铁冶金
锌在钢铁冶金中常用作合金材料的添加剂，可以提高钢材的强度、耐蚀性和耐磨性。湿法炼锌可以制备高纯度的锌粉或锌合金，用于钢铁冶金中的合金添加。
湿法炼锌过程铜回收率提升工艺研究
第 54 卷第 12 期2023 年 12 月中南大学学报(自然科学版) Journal of Central South University (Science and Technology)Vol.54 No.12Dec. 2023
湿法炼锌过程铜回收率提升工艺研究
保雪凡1，张程1，邓志敢1，周正华2，林文军2，刘自虎3，邱伟佳3，魏昶1
(1. 昆明理工大学 冶金与能源工程学院，云南 昆明，650093；
2. 株洲冶炼集团股份有限公司，湖南 株洲，412000；
3. 云南云铜锌业股份有限公司，云南 昆明，650000)
摘要：针对常规炼锌工艺中存在铜回收率低、杂质累积等问题，本文提出了弱酸浸铜沉铁−低酸强化浸铜两
段逆流酸浸、弱酸浸出液回收铜−中和除杂的湿法浸出工艺。首先，对锌焙砂进行弱酸浸出，避免中性浸
出存在的铜沉淀问题，同时将部分铁沉淀入渣；然后，通过低酸浸出破坏原料中的氧化物、铁酸盐和硅酸
盐等多种含铜化合物的矿物结构，最大限度地实现铜的高效浸出；第三，通过铁粉置换的方法从弱酸浸出
液中回收铜，再进行中和除杂；最后，考察体系酸度、反应温度和时间等参数对浸出过程锌、铁、铜元素
浸出及沉淀的影响。研究结果表明：浸出过程中元素行为以及焙砂中复杂锌、铜物相的破坏溶出主要受体
系酸度影响。反应温度以及反应时间对于复杂物相的溶出影响较小。在温度为80 ℃、反应时间为2.5 h、
搅拌转速为400 r/min的条件下，弱酸浸出铁的沉淀率为72.17%，铜的浸出率为67.24%；低酸浸出锌和铜
浸出率分别为91.86%和71.83%。在温度为70 ℃、反应时间为20 min、搅拌转速为400 r/min的条件下，弱
酸液沉铜铁粉添加系数为3，铜沉淀率为93.2%。由于锌、铜在原料中的赋存状态复杂，难溶和易溶物相
种类多样，增大了锌、铜金属高效综合回收的难度。氧化物、硅酸盐等多种矿物结构均被较彻底地破坏，
而硫化物、铁酸盐溶出效果欠佳，铜的回收率提高至70%。
锌冶炼工艺过程中铟_锗的综合回收_邓孟俐 - 副本 - 副本
第35卷第2期2007年6月稀有金属与硬质合金RareMetalsandCementedCarbidesVol.35.2Jun.2007
生产与工艺
锌冶炼工艺过程中铟、锗的综合回收
邓孟俐,谢冰
(长沙有色冶金设计研究院,湖南长沙410011)
摘要:论述了ISP火法炼锌及常规法、热酸浸出湿法炼锌工艺过程中铟、锗的走向、富集及综合回收的生产实践;指出加压氧浸湿法炼锌工艺能在提锌过程中直接富集有价金属锌、铟、锗等,且其浸出率和回收率均较高。关键词:锌冶炼;铟;锗;加压氧浸;综合回收中图分类号:TF843文献标识码:A文章编号:10040536(2007)02002104
InandGeIntegrateRecoveryduringZnMetallurgy
DENGMengli,XIEBing
(ChangshaEngineeringandResearchInstituteofNonferrousMetallurgy,Changsha410011,China)
Abstract:Thearticlediscussesthedistribution,enrichmentandintegraterecoveryofInandGeinZnmetallurgywithI.S.Porhotacidleachingprocess.ItispointedoutthattheuseofpressureleachingofZncon
centratecandirectlyenrichsomemetalvaluessuchasZn,InandGe,duringZnextractionwithlargeleac
hingrateandrecovery.
Keywords:zincmetallurgy;indium;germanium;pressureleaching;integraterecovery
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。
湿法炼锌 工艺流程
湿法炼锌 工艺流程
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湿法炼锌是指通过浸出、沉淀、电积等多种工艺将含锌的冶炼渣转化为锌精矿的过程。下面是湿法炼锌的工艺流程。