[科普中国]-湿法炼锌

湿法炼锌(hydrometallurgy of zinc)是指将锌焙砂或其他硫化锌物料和硫化锌精矿中的锌溶解在水溶液中，从中提取金属锌或锌化合物的过程，为现代炼锌的主要方法。由锌浸出、从酸锌溶液净化、锌电解沉积三大环节组成。湿法炼锌主要有焙烧、浸出、浸出液净化和电积等工序。锌精矿焙烧后用电解废液进行中性浸出，使大部分氧化锌溶解，得到的矿浆分离出上清液和底流矿浆。上清液净化后电积产出金属锌，熔铸成锭。底流矿浆进行酸性浸出以溶解残余的氧化锌，酸性浸出液返回到中性浸出；含锌约20%的酸性浸出渣，须进一步处理，传统方法采用回转窑挥发，回收其中的锌、铅和部分稀散金属。

简介湿法炼锌(hydrometallurgy of zinc)是指将锌焙砂或其他硫化锌物料和硫化锌精矿中的锌溶解在水溶液中，从中提取金属锌或锌化合物的过程，为现代炼锌的主要方法。由锌浸出、从酸锌溶液净化、锌电解沉积三大环节组成1。

工艺流程湿法炼锌流程大体可分为传统的泥法炼锌流程、热酸浸出炼锌流程和硫化锌精矿直接浸出炼锌流程等三类。

传统湿法炼锌流程具有采用低温低酸浸出、用火法回收漫渣中锌的两大特点.低温低酸浸出包括中性没出和酸性浸出，中性浸出控制漫出终点pH5.0-5.4，酸性浸出控制浸出终点残酸1-5g/L，在此酸度下，铁酸锌不能溶解。锌焙砂用电解废液进行中性浸出，使大部分氧化锌溶解，得到的矿浆分离出上清液和底流，上清液经净化后送锌电解沉积生产金属锌。底流进行酸性浸出以溶解残余的氧化锌。酸性浸出液返回中性浸出，浸出渣含锌约20%，主要是以不溶的铁酸锌(ZnFe2O4)形态存在。此锌渣常用回转窗烟化法处理，以氧化锌形态回收其中的锌。传统湿法炼锌流程以湿法为主，火法处理浸出渣，工艺过程较长，能耗较高。产出的窑渣，含可溶重金属少，便于堆存2。

热酸浸出炼锌流程是在传统湿法炼锌流程基础上发展起来的新的湿法炼锌流程，它与传统湿法流程的差异在于回收锌物料中铁酸锌的方式不同，前者用回转窑烟化，后者用高温高酸浸出。在高温(363-368K)、高酸(终酸超过40g/L)作用下，铁酸锌溶解进入溶液：

ZnO·Fe2O3+4H2SO4

ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O

得到含有硫酸铁的硫酸锌溶滚，然后从此溶液中除去铁。根据从溶液中除去铁的形式不同又可分为黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法三种。热酸浸出原则流程如锌焙砂用电解废液进行中性浸出，得到上清液和底流，上清液经净化后送电解沉积生产金属锌，底流进行热酸浸出，浸出残渣，集有贵金属，用以回收铅和银。浸出液经除铁后，返回中性浸出，热酸浸出流程能耗较低，劳动条件较好。锌冶炼回收率可达97%-98%3。

硫化锌精矿直接浸出炼锌流程以硫化锌精矿为原料直接进行浸出。硫化锌精扩氧压浸出流程1981年在加拿大用于工业生产。硫化锌精矿直接浸出流程省去焙烧作业，工艺过程简短、投资省，能处理不同类型的锌精矿，锌浸出率高，精矿中硫可转化为素硫回收。

展望湿法炼锌自1915年在美国进入工业生产以来，由于它具有生产规模大、能耗低、劳动条件好、易于实现机械化和自动化等优点而得到迅速发展。黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法除铁方法的应用，使浸法炼锌更趋完善。此后，新建的大型厂家，大都采用浸法炼锌流程，至20世纪80年代末，用湿法生产的金属锌占锌总产量的85%。

其发展趋向是：

(1)综合利用湿法炼锌流程所产铁渣；

(2)研究锌电解节能的新方法；

(3)设备大型化，浸出锌容量已达400m3，电解阴极浸没面积达3.2m2，设备向更大型化方向发展；

(4)浸出、净化连续化和自动化，提高生产能力，降低消耗；

(5)生产操作过程实现机械化和自动化，用电子计算机控制电解阴极的提取、运送、剥锌、阴极板平整、返回和装槽2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学