有色金属冶金学：第7章 锌冶金

1、7.1 概述概述7.1.1 锌的性质锌的性质 （1）物理性质）物理性质l锌是白略带蓝灰色的金属。它的熔点和锌是白略带蓝灰色的金属。它的熔点和沸点都较低，质软、有展性，熔化后流沸点都较低，质软、有展性，熔化后流动性很好。原子量动性很好。原子量65.37, 熔点熔点419.05, 沸点沸点906.97 ,密度密度7.1137.113g/cmg/cm3 3. . l锌有三种结晶状态：锌有三种结晶状态： 锌、锌、 锌和锌和 锌。锌。锌在熔点附近的蒸气压很小，但液态锌在熔点附近的蒸气压很小，但液态锌的蒸气压随温度的升高而迅速增大，锌的蒸气压随温度的升高而迅速增大，在在1179.97K时即达时即达1013

2、25Pa，火法炼火法炼锌就是利用了锌的这一特性。锌就是利用了锌的这一特性。 （2）化学性质）化学性质l锌在常温下不被干燥的空气或氧所氧锌在常温下不被干燥的空气或氧所氧化，但在潮湿空气中，锌表面渐被氧化，但在潮湿空气中，锌表面渐被氧化，生成一层灰白色、致密的碱性碳化，生成一层灰白色、致密的碱性碳酸锌，使锌免遭进一步侵蚀。酸锌，使锌免遭进一步侵蚀。l 熔融的锌能与铁形成化合物，这种化合物在冷熔融的锌能与铁形成化合物，这种化合物在冷却后保留在铁的表面，使钢铁免受侵蚀，成为却后保留在铁的表面，使钢铁免受侵蚀，成为镀锌。镀锌。7.1.3 锌的用途锌的用途l 镀锌镀锌:保护钢材和钢材制品保护钢材和钢材制品

3、.l 锌能与许多金属形成性质优良的合金锌能与许多金属形成性质优良的合金.l 浇铸精密仪器浇铸精密仪器.l 高纯锌用来制造高纯锌用来制造Ag-Zn电池。电池。l 在化学工业，锌可供制造颜料。在化学工业，锌可供制造颜料。l 氧化锌用于橡胶业、木材防腐；冶金工业，置氧化锌用于橡胶业、木材防腐；冶金工业，置换金；在湿法炼锌中用锌粉置换除铜、镉等。换金；在湿法炼锌中用锌粉置换除铜、镉等。 7.1.4 锌的主要化合物锌的主要化合物(1)硫化锌：硫化锌：(2)氧化锌：氧化锌：(3)硫酸锌：硫酸锌：(4)氯化锌氯化锌7.1.5 炼锌的原料炼锌的原料硫化矿硫化矿 :闪锌矿（闪锌矿（ZnS）、）、磁闪锌矿（磁闪锌

4、矿（nZnSmFeS）等等 氧化矿：菱锌矿（氧化矿：菱锌矿（ZnCO3）、硅锌矿（硅锌矿（ZnSiO4）异极矿异极矿（ZnSiO4H2O） 自然界中较多的还是硫化锌矿，而且以闪锌矿自然界中较多的还是硫化锌矿，而且以闪锌矿居多，目前锌产量的居多，目前锌产量的70%来自经浮选得到的来自经浮选得到的硫化锌精矿硫化锌精矿 硫化锌矿多与铜、铅共生，此外还含有银、金、硫化锌矿多与铜、铅共生，此外还含有银、金、砷、锑、镉和其他有价金属砷、锑、镉和其他有价金属 ；Cd、Inl火法：火法炼锌是将焙烧所得到的焙砂在高温下用碳还原成锌蒸气，然后进一步蒸馏提纯得精炼锌。按冶炼设备不同可分鼓风炉、竖罐、电炉、平罐等炼锌

5、方法。到目前为止，平罐炼锌虽采用得最大，但其缺点太多，现已被淘汰；竖罐炼锌虽有其优点，但因消耗优质冶金焦和环境污染问题难以克服，其竞争力不强；鼓风炉炼锌自20世纪50年代在工业上采用以来得到了一定的发展，因它能处理铅锌混合矿和含锌氧化物料直接生产铅锌，其具有一定的生命力，但竞争能力远不如湿法炼锌；电炉炼锌多在电力充足的地区应用。l湿法：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，湿法炼锌在工业上占主导地位，锌总产量的80%来自湿法炼锌。 l硫化锌精矿中含有4060%Zn和约30%S，火法炼锌和湿法炼锌的第一阶段都是进行焙烧作业。其目的是脱除硫化锌精矿中的硫 l无论是火法炼锌还是湿法炼锌，硫化锌精矿都要进行焙烧脱硫。 l火法炼锌的焙烧完全是氧化焙烧。 l湿法炼锌厂的焙烧实际也是氧化焙烧。但在焙砂中除了得到氧化锌外，还要保留少量的硫酸盐，以补偿电解和浸出循环系统中硫酸的损失 锌精矿沸腾焙烧炉 VM扩大型沸腾炉 l包括锌焙砂的酸性浸出和硫化锌精矿高压浸出。 l酸性浸出实质:用稀硫酸溶剂溶解焙烧矿中的锌，成为硫酸锌溶液，然后净化