冶金学-锌冶金简介

锌

冶金（Zn）锌冶金1概述2硫化锌精矿的焙烧3湿法炼锌4火法炼锌锌

冶金1.11.21.31.41.51.6锌的资源、市场与生产锌及其主要化合物的性质锌的主要用途炼锌原料锌的提取方法锌冶金新方法新技术章节内容1概述1.1锌的资源、市场与生产-资源世界锌储量和储量基础(单位：万吨)国家储量储量基础2001200420012004中国3400330093009200澳大利亚3200330080008000美国2500300080009000加拿大1100110031003100哈萨克斯坦3000300035003500秘鲁800160013002000黑西哥6008008002500其他国家74005900130008700世界总计190002200044000460001.1锌的资源、市场与生产-资源1.1锌的资源、市场与生产-资源资料来源：MinerolCommoditySummaries，20051.1锌的资源、市场与生产-资源1.1锌的资源、市场与生产-资源

1、资源储量：我国锌资源丰富，地质储量居世界第一位，至2004年底，我国锌的地质保有储量为9,200万吨(其中A+B+C级3,300万吨)；2006年，查明锌矿资源储量9771万吨,其中基础储量为4227万吨,占,居世界第1位。

2、资源分布：几乎遍及全国。目前全国已探明的锌矿床778处，保有地质储量较多的省份有云南(25.68%)；甘肃和内蒙古(20%以上)；其它如广西、湖南、广东、四川、河北等省区的锌矿资源储量也较丰富,均在400万吨以上。1.1锌的资源、市场与生产-资源1.1锌的资源、市场与生产-资源

3、资源特点和开发利用总体条件(1)特大型矿较少,大中型矿多。

大中型矿床占有的锌储量达88%。

(2)矿石中铅少锌多。

铅锌比约为1：2.6;而国外为1：1.2;(3)富矿少,贫矿多。

易选,矿山铅锌品位之和多在5~10%之间,大于10%品位的矿石仅占总储量的15%,而国外矿山铅加锌大都在10%以上。

(4)硫化矿占绝大多数。90%的储量为原生硫化矿矿石,只有云南的兰坪、会泽,广西的泅顶,辽宁的柴河和陕西的铅恫山等少数几个氧化铅锌矿床。1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-资源源(4)矿石石类类型型复复杂杂。单单一一的的铅铅或或锌锌矿矿石石类类型型少少,共伴伴生生组组分分较较多多,共伴伴生生的的有有用用元元素素高高达达十十余余种种,主要要有有金金、、银银、、铜铜、、锡锡、、镉镉、、硫硫、、萤萤石石及及稀稀有有稀稀散散元元素素。。(5)主要要矿矿石石类类型型。。有铅锌锌矿矿石石、、铅铅锌锌铜铜矿矿石石、、铅铅锡锡矿矿石石、、铅铅锑锑矿矿石石、、铅铅锌锌锡锡锑锑矿矿石石、、锌锌铜铜矿矿石石等等。。矿山外外部基基础设设施较较为完完善，，采矿矿及矿矿物加加工水水平已已处于于世界界前列列。1.1锌的资资源、、市场场与生生产-资源4、主要要含锌锌矿物物及开开采情情况(1)含锌矿矿物。。锌矿物物大约约有55种，其其中有有经济济价值值的约约13种。最最富含含锌的的锌矿矿物为为闪锌矿矿(ZnS)，占锌锌总产产量90%左右。。重要要的锌锌矿物物还包包括纤纤锌矿矿、异异极矿矿、菱菱锌矿矿、水水锌矿矿、红红锌矿矿、硅硅锌矿矿等。。(2)开采规规模。。我国2005年锌精精矿产产量达达到271万吨，，约占占全球球锌精精矿产产量的的26.5%，是全全球最最大的的锌矿矿产资资源生生产国国，在在全球球锌矿矿产资资源的的配置置中占占有极极其重重要地地位。。2006年锌精精矿产产量达达到284.42万吨，，1.1锌的资资源、、市场场与生生产-市场年份20042005200620072009锌产量10371023106511411128.7消费量10301062111511571050.3供需平衡7-39－50－1678.4表1、2004年－2009年世界界锌市市场供供求关关系（单位位：万万吨,数据来来源:ILZSG,安泰科科）1.1锌的资资源、、市场场与生生产-市场表1、2004年－2008年中国国锌市市场供供求关关系（单位位：万万吨,数据来来源:ILZSG,安泰科科）年份20042005200620072009锌产量272277.6316.3371.4436.0表观消费量273.5304.5315.6358.7438.0供需平衡-1.5-26.90.712.70-2.01.1锌的资资源、、市场场与生生产-生产1.1锌的资资源、、市场场与生生产-生产商商简介介12010年锌产产量前前10企业排排序No1:株洲洲火火炬炬金金属属股股份份公公司司55.0万吨吨；No2:葫芦芦岛岛有有色色金金属属集集团团公公司司39万吨吨／／年年；No3:陕西西汉汉中中锌锌业业36万吨吨／／年年；No4:四川川宏宏达达（（含含云云南南金金鼎鼎））34万吨吨／／年年；No5:中金金岭岭南南有有色色金金属属股股份份公公司司31万吨吨／／年年；No6:陕西西东东岭岭锌锌冶冶炼炼产产能能21万吨吨／／年年；No7:河南南豫豫光光金金铅铅集集团团公公司司20万吨吨／／年年No8:；巴巴彦彦淖淖尔尔紫紫金金有有色色金金属属股股份份有有限限公公司司20万吨吨／／年年；No9:河池池南南方方产产能能20万吨吨／／年年;No10:甘肃肃白白银银锌锌冶冶炼炼产产能能19万吨吨／／年年；10家企企业业锌锌产产量量合合计计295万吨吨。。1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介1株洲洲冶冶炼炼厂厂建于于1956年，，以以生生产产铅铅锌锌为为主主，，综综合合回回收收铜铜、、金金、、银银、、铋铋、、铟铟、、镉镉等等20余种种有有价价金金属属。。2010年锌锌生生产产能能力力约约55万吨吨／／年年；；锌冶冶炼炼工工艺艺采采用用的的工工艺艺有有传统统的的湿湿法法炼炼锌锌工工艺艺；也有有新新引引进进的的锌精精矿矿常常压压浸浸出出工工艺艺；1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介11.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介1葫芦芦岛岛锌锌厂厂建于于1937年，，2010锌的的总总生生产产能能力力达达到到39万吨吨／／年年；；1992年精精锌锌在在伦伦敦敦金金属属交交易易所所注注册册，，其其0＃锌锭锭被被国国家家定定为为出出口口免免检检产产品品；；锌冶冶金金系系统统分分为为竖罐罐炼炼锌锌、、密密闭闭鼓鼓风风炉炉炼炼锌锌和湿法法炼炼锌锌。1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介1葫芦芦岛岛锌锌厂厂建于于1937年，，现现在在锌锌的的总总生生产产能能力力达达到到39万吨吨／／年年；；1992年精精锌锌在在伦伦敦敦金金属属交交易易所所注注册册，，其其0＃锌锭锭被被国国家家定定为为出出口口免免检检产产品品；；锌冶冶金金系系统统分分为为竖罐罐炼炼锌锌、、密密闭闭鼓鼓风风炉炉炼炼锌锌和湿法法炼炼锌锌。1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介1陕西西汉汉中中锌锌冶冶炼炼厂厂1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介16四川川宏宏达达-兰坪坪金金鼎鼎锌锌业业1.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介11.1锌的的资资源源、、市市场场与与生生产产-生产产商商简简介介1中金金岭岭南南有有色色金金属属股股份份有有限限公公司司韶关冶炼炼厂是国国内首家家采用英英国帝国国熔炼公公司密闭闭鼓风炉炉炼铅锌锌专利技技术(ISP工艺)，依靠国国内力量量建设起起来的大大型铅锌锌冶炼企企业，是是国际ISP技术俱乐乐部成员员之一。。现拥有两两套工艺艺相同的的冶炼生生产系统统，工厂厂下设烧烧结、熔熔炼、锌锌精馏、、铅电解解、动力力、碳化化硅、热热电等7个分厂，，冶炼生生产能力力为年产产精锌31万吨；1.1锌的资源源、市场场与生产产-生产商简简介11.1锌的资源源、市场场与生产产-生产商简简介1白银有色色金属公公司于1954年建厂，，1960年铜生产产系统建建成投产产，成为为当时中中国规模模最大的的有色金金属生产产企业。。20世纪80年代后又又相继建建成年产产15万吨铅锌锌的西北铅锌锌冶炼厂厂、5万吨铝的的白银铝铝厂。现在锌冶冶炼产能能在19万吨/年。采用用传统的湿湿法炼锌锌工艺。1.1锌的资源源、市场场与生产产-生产商简简介11.1锌的资源源、市场场与生产产-生产商简简介1巴彦淖尔尔紫金有有色金属属股份有有限公司司。是紫金金矿业控控股的一一个大型型锌冶炼炼公司。。2004年开始筹筹建，2006年6月投产，，设计产产能10万吨，采采用热酸酸浸出-低污染铁铁矾沉铁铁工艺。。2008年开始扩扩建，现现在产能能达到20万吨/年。1.1锌的资源源、市场场与生产产-生产商简简介11.2锌及其主主要化合合物的性性质-金属锌锌是白而而略带蓝蓝灰色的的金属，，原子量量为65.37，Tm为419.05℃，Tb为906.97℃，常温下比比重为7.133，800℃℃下的比比重为6.22，锌有有3种结结晶状态态：α-Zn、β-Zn和γ-Zn，其同质异异性变化化温度为为443K和603K.液态锌的的蒸气压压随温度度升高而而迅速增增大，到到1179.97K时达到10132.5Pa，火法炼锌锌就是利用用了锌的的这一特点点。锌在干燥燥空气或或氧气中中很稳定定，但在在潮湿空空气中形形成碱式式碳酸锌锌(ZnCO3·3Zn(OH)2)，这样可以以防止锌锌进一步步被腐蚀蚀。熔融融的锌能能与铁形形成化合合物，可可使钢铁铁免受腐腐蚀，镀锌工业业利用了锌锌的这一一特点。。1.2锌及其主主要化合合物的性性质-锌化合物物（1）ZnSZnS是炼锌的的主要原原料，在在自然界界中以闪闪锌矿的的形态存存在。Tm:1923K，，1473K下升华，，在空气气中753K下缓慢氧氧化，在在873K已上时剧剧烈氧化化。ZnS+3/2O2=ZnO+SO2在1373K下，与CaO反应生成成CaS和ZnOZnS+CaO=CaS+ZnO硫化锌在在酸中可可氧化分分解，目目前利用用这一点点已研究究开发了了高压氧酸酸浸法处处理硫化化锌精矿矿的新工工艺。ZnS+H2SO4+1/2O2=ZnSO4+H2O+S1.2锌及其主主要化合合物的性性质-锌化合物物（2）ZnO无天然矿矿物。Tm:2273K，，1473K下有微量量升华，，1673K时显著升升华。ZnO可被C、CO和H2还原，其其中被CO还原的反反应在1073K下十分激激烈：ZnO+CO=Zn(g)+CO2在823K(550℃)以上，与与Fe2O3形成铁酸锌。（3）ZnSO4无天然矿矿物。易易溶于水水，比重重为3.474，受热热分解，，在1123K(850℃)左右温度度下分解解压达到到10132.5Pa，ZnSO4=ZnO+SO2+1/2O2在973K(700℃)以上温度度时，易易与Fe2O3生成铁酸酸锌，所所以加速速上述分分解反应应的进行行。1.2锌及其主主要化合合物的性性质-锌化合物物（4）ZnCl2Tm:591K，Tb:1003K，，773K(500℃)下显著升升华，氯氯化锌的的这一特特点是挥挥发锌并并得以富富集的依依据。氯氯化锌易易溶于水水。1.3锌的主要要用途（1）钢材的镀锌方面面，起防腐腐作用。。（2）优良的合金，如做装装饰品的的铜锌合合金(黄黄铜)，，Cu-Sn-Zn形成的青青铜，作作为耐磨磨合金的的Cu-Sn-Pb-Zn合金。（3）锌可以以制造用用于航天天仪表上上的Ag-Zn电池。（4）利用Zn熔点低的的特点，，还可浇浇铸精密密铸件。。（5）锌在冶金金工业中中作为还原剂，化学工工业中作作为制造颜料料用的原原材料。1.3锌的主要要用途1.4炼锌原料料锌矿物的的种类：：较常见的的有：闪锌矿(ZnS)；磁闪锌矿矿(nZnSmFeS)；菱锌矿(ZnCO3)；硅锌矿矿(Zn2SiO4)；异极矿矿(ZnSiO4·H2O)等。自然界中中较多的的为硫化化矿。锌锌的单金金属硫化化物非常常少见，，多与铜铜铅共生生。其中中最常见的的有铅锌锌矿，其次为为锌铜矿和铜铅锌矿矿。1.4炼锌原料料选矿后的的硫化锌锌精矿含锌为38~62%，Zn、Fe、S总和为90~95%；；锌精矿中中还含有有SiO2、Al2O3、CaCO3和MgCO3等脉石成成分；Cu、Cd、Co、In、Ga、Ge、Tl、Ag等稀有金金属。因因此处理理锌精矿矿提炼锌锌时，必必须充分分回收其其中的有有价金属属。除了含锌锌矿物之之外，冶冶金工业业中产生生的含锌烟灰灰、熔铸锌时时产出的的浮渣和一些氧化化锌，也可作作为炼锌锌原料。。1.5锌的提取取方法锌冶炼工工艺以湿法冶炼炼为主，，火法其其次。据2002年统统计的全全国锌产产量中，，湿法炼炼锌占70%，，火法炼炼锌占30%。。火法中竖竖罐法占占18%，ISP法约占9.5%，其余余(包括括电热法法、平罐罐、马槽槽炉、马马鞍炉和和四方炉炉)约占占2.5%。1.5锌的提取取方法（1）火火法炼炼锌方法法由硫化锌锌矿直接炼锌锌虽有可能能，如：：ZnS+Fe=Zn+FeS但在工业业上还没没有应用用，因为为还原硫硫化锌实实际上在在1200~1300℃才开开始，而而此时精精矿已熔熔化。FeZn7氧化锌比比较容易易还原，为此硫硫化锌精精矿首先先焙烧成成氧化锌锌。焙烧烧矿与碳碳质还原原剂混合合装入密密闭器皿皿加热到到1100℃左左右时，，锌被还还原出来来，然后后引入到到冷凝器器内冷凝凝为液体体锌。火法炼锌锌有鼓风炉、、竖罐、、平罐和和电炉炼炼锌等方法。。其中50年代代投入使使用的鼓鼓风炉法法(ISP法)，，由于于适合合处理理铅锌锌混合合精矿矿，有有了一一定的的发展展，竖竖罐和和平罐罐炼锌锌由于于能耗耗高和和污染染环境境等问问题，，几乎乎被淘淘汰。。1.5锌的提提取方方法图3-1火火法法炼锌锌原则则工艺艺流程程图1.5锌的提提取方方法（2））湿湿法炼炼锌方方法湿法炼炼锌是是第一一次世世界大大战期期间开开始应应用的的。其其本质质是用用稀硫酸酸(即废废电解解液)浸出出焙烧烧矿中中的锌锌，锌锌进入入溶液液后再再以电电解法法从溶溶液中中沉积积出来来。湿法炼炼锌可可直接接得到到很纯纯的锌锌，不不象火火法蒸蒸馏炼炼锌还还需精精炼。。除此此之外外，操操作所所需劳劳动力力较少少，劳劳动条条件也也较好好，只只是电电能消消耗大大。总之，，火法炼炼锌的的前景景远不不如湿湿法炼炼锌好好（？？），湿法法炼锌锌是当当前的的主导导炼锌锌方法法。图3-2为为湿法法炼锌锌原则则工艺艺流程程图。。1.5锌的提提取方方法图3-2湿湿法法炼锌锌原则则工艺艺流程程图（（1-回转窑窑）1.6锌冶金金新方方法新新技术术目前开开发的的的炼炼锌新新方法法有硫硫化锌锌精矿矿的加压浸浸出、常压浸浸出、、等离子子体技技术、、喷吹吹炼锌锌和锌锌焙烧烧矿闪闪速还还原等等方法法。其其中硫硫化锌锌精矿矿的加压浸浸出和常压浸浸出方法是是目前前使用用最多多、污污染最最少的的炼锌锌新方方法。。在温度度为150~155℃，，硫酸酸含量量为60~65%时时高压压浸出出，锌锌的回回收率率达到到95~96%。在在很大大程度度上克克服了了常压压浸出出的放放出H2S气体和和设备备腐蚀蚀严重重等缺缺点。。图3-26示示出了了加压压浸出出工艺艺流程程图。。图3-2湿湿法法炼锌锌原则则工艺艺流程程图（（1-回转窑窑）1.6锌冶金金新方方法新新技术术ContentsAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereAddYourTextinhereHotTipHowdoIincorporatemylogotoaslidethatwillapplytoalltheotherslides?Onthe[View]menu,pointto[Master],andthenclick[SlideMaster]or[NotesMaster].Changeimagestotheoneyoulike,thenitwillapplytoalltheotherslides.ClicktoedittitlestyleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ClicktoaddTextContentTitleContentTitleContentTitleDiagramRealityIdentityCreativityDescribeavisionofcompanyorstrategiccontents.Describeavisionofcompanyorstrategiccontents.Describeavisionofcompanyorstrategiccontents.RealityIdentityCreativityThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.AtitleaboutcontentDiagramTextinhereTextinhereTextinhereTitleTitleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.DiagramDescriptionofthecontentsTitleinhereTitleinhereThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.BeforeAfterThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.DescriptionofthecontentsThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.Clicktoedittitlestyle2.DescribecontentsforaChartDescriptionofthecompany’’ssubcontentsDescriptionofthecompany’’ssubcontents1.DescribecontentsforaChartDescriptionofthecompany’’ssubcontentsDescriptionofthecompany’’ssubcontentsChartTitleinhere2003200420052006305070120Diagram-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.Descriptionofthecompany’’ssubcontentsDescriptionofthecompany’’ssubcontentsDescriptionofthecompany’’ssubcontentsDiagramTextTextTextTextText4.Descriptionofthebusiness5.Descriptionofthebusiness1.Descriptionofthebusiness2.Descriptionofthebusiness3.DescriptionofthebusinessThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ClicktoedittitlestyleClicktoaddTitleThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ClicktoaddTitleClicktoaddTitle“Atitleaboutcontent””[Descriptionofthecontents]ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoedittitlestyleContents01Contents02Contents03Contents04Contents05Contents060%20%40%60%80%100%18.5%17.5%8.7%23.6%63.6%84.3%ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.DiagramDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.200420052006ContentsThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.DiagramThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.YourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereAddyourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereAddyourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereAddyourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereYourtextinhereClicktoedittitlestyleTitleinhereDescriptionofthecontentsTextinhereDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontents1.Title2.Title3.Title4.Title*Descriptionofthecontents*DescriptionofthecontentsDiagramContentTitleDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsContentTitleContentTitleDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsDescriptionofthecontentsContentsThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ClicktoedittitlestyleClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextTitleinhereTitleinhereTitleinhereTextinhereTextinhereTextinhereDescribeavisionofcompanyorstrategiccontents.ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddTextDiagramDescribeavisionofcompanyorstrategiccontents.Describeavisionofcompanyorstrategiccontents.Describeavisionofcompanyorstrategiccontents.Describeavisionofcompanyorstrategiccontents.Describeavisionofcompanyorstrategiccontents.ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ClicktoedittitlestyleContentsContentsContentsContentsThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoadd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