氨法处理氧化锌矿制取电锌

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1、第34卷第6期中南工业大学学报【自然科学版)Vof3呀20x3年12)』.I.CENT.SOUTHUNIV.TECHNOL.，2Nnon3.氨法处理氧化锌矿制取电锌张保平.唐漠堂.杨声海(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙，910083)摘要:研究了用氛化按法直接从氧化锌矿提取电锌的新工艺该工艺采用氛化按氛水溶液作没出别，氧化锌犷中的锌以锌氛配合物形式进入浸出液，在浸出锌的同时将杂质砷、锑、铁等除去.研究结果表明:氛溶锌浸出率乡93y:浸液中的A.+和Sb的质釜浓度都低于0.25-g/1-Fe的质全

2、浓度低于。.15mgi1..其他杂质质童浓度低;漫出液经锌粉1次净化除杂后进行电积制取电锌.电锌中Zn的质蚤分数达99.999.杂质含贵极低，其中F。的质蚤分教仅为。00005筋;电流效率高达96.35N.直流电耗为2502kW"b;电解庆液经补氛后返c1浸取.关键词:锌氛de.合物;浸出;净化;电积中圈分类号:TI-111.3文献标识码:A文章编号:1005-9792(2003)06-0619-05以氨或铰盐作浸出剂的湿法冶金过程称为氨法1.2流程冶金.目前，氦法冶金在有色金属湿法冶金中，特别氧化锌

3、精矿的氨法处理过程主要包括浸出、净是在铜、镍、钻等冶炼中的应用日益广泛，但氨法炼化和电积三大工序，丁_艺流程如图1所示.锌基本上还是停留在实验室研究阶段[1R).口前，工氧化锌矿业卜大多采用传统的焙烧硫酸浸出净化电积法炼锌.当前，由于对各种锌精矿的过度开采，导致锌原料品位不断卜降，而铁、氟.氯.锰等有害杂质儿素含量不断卜升造成采用传统的酸浸法处理锌精矿时，存在净化困难、锌回收率低、能耗大和成本高等问题.在此.作者研究fIfl氯化钱化直接从氧化锌q提取电锌的新}_艺.1实验净化渣电积1.1试料试料取自湖

4、南花桓氧化锌矿，其化学成分及锌里趁物相组成分别如表1和表2所示.该矿锌品位较低，为30.12片，其中氨不溶性硅酸锌、硫化锌和铁酸锌液氮中的锌占总矿质量的8.270/=氨可溶性锌占总矿一质图1孰法处理戟化锌矿制取电锌的工艺流程量的21.85X.占锌总质量的72.58%.表1氧化锌精矿化学成分二·了%一.3实验原理P6CS在浸出过程中含锌氧化物、硫酸盐或碳酸盐与Z=252148卜吕8038氨反应生成锌氨配合物反应式如下「’:ZnO+iNH,+11,0=[Zn(NH)]:+2(川，表2氮化锌精矿锌物相组成川

5、(2JZG,OIZ.L,()ZnS(1ZnSi()2，1肠Z=Fe.()ZnZnCO,+iNH[Zn(NH,)]?+1-C()32!7吕少价6q?凡I门11自62弓日12ZnSO,+iNH[Zn(NH)习十+SO;(3)收稿日期;2U',13-0910甚金项目:四川省自然科学基金资助项目(1l1狱科[1999]011号〕作者简介:张保平(1975-)男，江西抽州人，巾南大学博士研究生，从事磁性材料和粉体材料研究万方数据中南工业大学学报〔自然科学版}第34卷其中:I-1,2,3,4(以下同).金属铜、福

6、、钻、镍、银等锌浸出率的影响不大，因此，确定最佳温度为25C.80溶解而进人溶液，铅、铁、锰等均不溶解而残留于渣78中76在净化过程中，因体系呈弱碱性，铜、钻、福、镍荞认74等金属杂质均易被锌粉置换除去，反应式如下:。闪︶72MC(NH,)了+Zn十(I一j)NH,一亡70Me奋+[Zn(NH,)习z’.(4)韶在电积过程中，阴极析出电锌，阳极首先放出氯气，氨在氯气的置换下释放氮气，整个体系发生如下2345反应「，’IJ二:t/h3[Zn(NH,);]'z+-圈2浸出时间t时锌浸出率衫Zn)的影响3Z

7、n+N:个+6NH才+(3i一8)NH.(5)月n引1.4方法实验在500ml或1000ml，的平底三口瓶内进，6.行，采用机械搅拌和自动控温.浸出条件如下:实验%/(，，夕乙规模为30g/次，综合实验规模为800g/次，浸出剂uN)6幻卜凡按c(NH,CI)=5.0mol/I，〔(NH,·HzO)=::L2.5mol/L配制【，J，浸出后期加人净化剂，滤渣经多次洗涤，洗涤液成分与浸出剂相同，体积约为浸出剂20253035404550556065体积的20写;净化条件如下:实验规模为B/0c200ml

8、,/次.综合实验规模为5000.L/次，锌粉粒即3$度e时锌浸出率q(Zn)的影响度为175pm,缓慢加人;电积条件如下电解槽容积为1000ml，实验规模为800ml,/次，异极距为2.52.1.3液固比对锌浸出率的影响cm.电锌经洗涤、烘干后称重，根据电锌质量换算电在温度为25C,浸出时间为3h时，考察液固流效率.比对浸出过程的影响，其结果如图4所示.从图中可1.5分析方法以看出，液固比对锌浸出率的影响十分显著，当液固用EDTA滴定测锌含量，用酸碱滴定