[科普中国]-硫酸锌溶液净化

硫酸锌溶液净化(purification of zinc sul-phase solution)是指将中性硫酸锌浸出液中的有害杂质除去至符合锌电解沉积要求的过程，为正法炼锌流程的组成部分。锌电解沉积用的是锌焙砂浸出的中性浸出液，中性浸出液是用酸性授出液浸出锌焙砂得到的。一般酸性浸出液的铁、砷、锑、铜、镉和钴含量都超过锌电解沉积所允许的浓度，但其中的铁、砷、锑及可溶硅等已在中性浸出过程中除至合格，故中性浸出液净化的主要任务是除去铜、镉、钴。按净化原理分为加锌粉置换法和加特殊试剂净化法两类。

简介硫酸锌溶液净化(purification of zinc sul-phase solution)是指将中性硫酸锌浸出液中的有害杂质除去至符合锌电解沉积要求的过程，为正法炼锌流程的组成部分。锌电解沉积用的是锌焙砂浸出的中性浸出液，中性浸出液是用酸性授出液浸出锌焙砂得到的。一般酸性浸出液的铁、砷、锑、铜、镉和钴含量都超过锌电解沉积所允许的浓度，但其中的铁、砷、锑及可溶硅等已在中性浸出过程中除至合格，故中性浸出液净化的主要任务是除去铜、镉、钴。按净化原理分为加锌粉置换法和加特殊试剂净化法两类1。

原理Zn2+的标准电极电位(-0.763V)较被净化除去的杂质离子Cu2+(﹢0.337V)、Cd2+(-0.403V)和Co2+(-0.277V)的更负，因而可用金属锌粉将杂质从净化液中置换出来。被置换的铜、镉和钻等沉淀进入净化渣而除去2。

工艺影响加锌粉置换作业的主要因素有锌粉的粒度、作业温度和所加的活化添加剂。用于一次除铜、镉时，锌粉的粒度要小于124-147μm，当铜含量很高要求分别置换沉淀铜、镉时，开始采用粗粒锌粉置换沉淀铜，然后再用细粒锌粉置换沉淀镉。在净化过程中尽可能避免锌粉被氧化，以使净化液保持较高的金属锌含量。锌粉单耗和中性没出液的杂质浓度及净化工艺有关，一般每吨电锌耗锌粉30-60kg。中性浸出液含锌130-180g/L，含铁、砷、锑和固体悬浮物越少越好。

除铜、锅作业温度为328-343K，砷盐净化法除钴的温度第一段净化要高于353K，第二段净化为338-348K，逆锑净化法除钴的温度第一段净化为328K，第二段净化为358-368K。置换沉淀镉前要将溶液含铜浓度补加到200-250mg/L。沉钴时，除需补加硫酸铜外，还要加活化添加剂砷或锑的化合物，或用含铅、锑的合金锌粉，使置换出来的钴能与锑、砷、铅、锡、铜、锌生成金属化合物，而得以有效地除去，难于最换除去的镍也同时被置换除得很彻底。为防止与锌粉结合的铜和锑等脱离锌粉，造成钻的反溶解，在置换末期，还要补加1-2次锌粉“压槽”，高温净化除钴后的溶液。还须加锌粉除镉。所得净化液含铜、钴、镍、砷、锑、镉量均在1mg/L以下或更低，能满足锌电解沉积的要求。生产上用得较多的除钻方法为逆锑净化法2。

设备加锌粉置换作业是在机械搅拌槽内进行的，槽容积一般为50-100m3，生产上趋向采用更大型的槽子。芬兰科科拉(Kokkola)锌厂用的是200m3槽，加拿大电锌公司(Ganatdian Electrolytic zinc Lid)用的是220m3槽。中国株洲冶炼厂于1967年采用流态化净化槽连续除铜、镉，中性浸出上清液从槽底部沿切线方向入槽、螺旋上升和从槽顶部加入的锌粉构成液-固流态化床，溶液中的铜、镉迅速被锌粉置换沉淀除去。溶液在槽内停留15-20min，由上部沉降室溢流排出，净化渣定期从槽底排出。这种流态化净化槽的生产能力为60-80m3/(h.台)，有效容积20m3。与机械搅拌相比，流态化槽具有净化过程迅速、连续作业、生产能力大、结构简单、使用寿命长和劳动条件好等优点。

1970年意大利萨米公司(SAMIM)用流态化净化槽进行净化试验，于1997年应用于该公司马尔盖拉港(Porto Marghera)锌厂3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学