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氧化锌矿的酸浸提取工艺
新闻作者:网站管理员 来自:郑州天一萃取科技广西11选5官网 发布时间:2016-07-09 11:26:37 浏览:1585

氧化锌矿的酸浸提取工艺

    氧化锌矿的酸浸主要以硫酸、盐酸等无机酸或者废电解液作为浸出剂,浸出液经净化除杂后进行电积工序提取锌。酸浸处理尤其是硫酸浸出处理氧化锌矿石是目前研究得较多且生产中应用最为广泛的方法,主要包括浸出、净化和电积或者转化制取其它锌产品等工序。氧化锌矿中不同锌物相的常规酸浸反应机理一般如下:

 

但一般硅酸盐型氧化锌矿中硅含量都较高,酸浸过程中,矿石中异极矿和硅锌矿易溶于硫酸,进入溶液的硅酸不稳定,分子间容易发生聚合作用形成多聚硅酸、硅溶胶和水凝胶,对矿浆的过滤性能有重大影响。为了得到过滤性良好的矿浆,除硅是必要的,设法使硅在形成溶胶或凝胶之前形成易于过滤的形态,从而减小对矿浆液固分离的影响。目前在工业上应用的方法有老山法、瑞底诺法、中和凝聚法和顺流连续浸出法。

    采用酸浸的方法来浸出氧化锌矿,一般可获得较高的锌侵出率。贺某等以硫酸直接浸出含锌32。46%的氧化铅锌矿,在最佳工艺条件下锌浸出率可达97%以上;蓝某对某地的低品位氧化锌矿进行酸浸实验研究,保持矿浆pH=2。0,控制加酸速度和加酸量,锌的浸出率大于97。64%,铁硅浸出率较低,但浸出过程酸耗较大,耗酸为1。76t/吨锌;李某等研究了低品位氧化锌矿的搅拌浸出行为,在初始酸度60g/L,液固比5:1,浸出时间4h的条件下,锌浸出率在95%以上,搅拌时间的延长增加了浸出液中铁的含量,但锌的浸出率没有明显变化;杨大锦等采用硫酸堆浸工艺处理低品位的氧化锌矿(含锌11。49%)矿堆层厚1m,堆浸过程采用间歇喷淋法,喷淋强度10-12L/(㎡/h),温度20-320G,筑堆时进行浓酸熟化处理,形成熟化板结块,控制浸出液pH为1。0-1。5,经过13周的堆浸,矿石中锌的浸出率达到93。25%,锌浸出率高,说明堆浸工艺处理低品位的氧化锌矿在技术上是可行的。

    此外,采用加压酸浸技术来处理硅含量高的氧化锌矿也具有很大的优势,该技术以其反应效率高、对原料适应性强和环境污染小等优点,在湿法冶金中应用较为普遍。李某等采用加压酸浸的方法处理高硅氧化锌矿,获得了最佳工艺条件,在矿物粒度为0.104 mm,硫酸浓度120g/L,压力1.0 MPa,浸出90 min浸出温度120 0C,液固比3:1的条件下,锌浸出率大于97%,SiO2的截留率大于99%,有效地避免可溶性硅的溶出,矿浆的过滤性能良好;Xu等也研究了硅锌矿的加压酸浸行为,发现采用该技术处理高硅氧化锌矿可获得较高的锌浸出率,矿石中铁和硅的溶出率较低,优化条件下锌的浸出率在97%以上,该技术有效地解决了传统酸浸技术中硅溶出导致过滤困难的问题,将为我国难处理高硅氧化锌矿的浸出开辟新的道路。

    另外,溶剂萃取技术在氧化锌矿的酸性浸出提取锌方面也发挥着重要的作用。现代锌的萃取技术发展起始于本世纪,据有关报道,某锌矿的冶炼厂使用“浸出-中和一溶剂萃取一电积”工艺直接从含锌10。6%的氧化锌矿石中提取金属锌,产能达到15万吨/年,成为世界上第一家使用溶剂萃取一电积工艺(SX-EVE)从氧化锌矿石中提取锌并实现工业化的冶炼厂。国内也有采用溶剂萃取技术从氧化锌矿的酸浸液中提取锌的研究。刘某等采用“酸浸一萃取一电积”工艺来处理低品位氧化锌矿,浸出过程采用了中性浸出和酸性浸出两段浸出的方式,锌的浸出率大于92%,有效地抑制了杂质Fe。 Si, Al等的溶出,萃取段使用的萃取剂为P204,经过多级萃取和反萃,锌得到有效的富集,电解液中微量的P204含量在低于5*10-6时才不会对阴极锌的质量有影响:某公司对氧化锌矿采用浸出一净化一电解,浸出渣采用水洗一萃取一反萃一电解工艺生产电锌,在萃取过程中,以P204为萃取剂,可将洗水中的低浓度的锌纯化、富集,反萃液除油后得到的高纯度硫酸锌直接与浸出过程的净化后液合并进行电解,生产0#锌,萃取段的加入有效地提高了锌的回收率。该公司锌萃取段的生产能力为5万吨锌/年,其工艺流程如图1-1所示。

 

    酸浸法处理氧化锌矿一般可达到较高的浸出率,但杂质硅、铁、钙、镁等容易随锌一同浸出,后续净化负担较大。硅的大量溶出容易形成难过滤的胶质SiO2致使液固分离难以进行。酸浸过程浸出中和渣量大,增加了酸耗,溶液平衡较难控制,生产1t锌约耗酸1t以上,是硫化锌矿石耗酸的5倍,经济效益不明显,只有处理品位在30%以上时才会得到较好的技术指标。

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