锌冶金学绪论

第四篇锌冶金学目录

1绪论2硫化锌精矿的焙烧与烧结3锌焙砂的浸出4硫酸锌浸出液的净化5硫酸锌溶液的电解沉积6湿法炼锌新方法7火法炼锌简介8国内铅锌冶金企业概括第1章绪论1.1锌发展史略1.2锌及其化合物的性质1.3锌的用途、消费、产量和储量1.4锌的牌号与化学成份1.5炼锌原料及方法1.6我国锌冶炼现状中国是世界上最早发现和使用锌的国家，“龙山文化”时期就生产出了含锌23.2％的黄铜锥。(在山东胶县三里河龙山文化遗址中，出土了两件铸制的黄铜锥。)

早在唐朝以前就炼出了金属锌，到明朝时炼锌技术已经达到很高水平。生产锌的方法由我国传到欧洲，但欧洲的锌的冶炼长期处于停滞状态，直到19世纪蒸馏法炼锌的出现。湿法炼锌直到20世纪20年代才正式应用于工业生产。目前湿法炼锌的产量以占世界锌总产量的80%以上，我国湿法炼锌的产量约占70%左右。（本章重点）1.1锌发展史略

1.2.1锌的物理性质

锌为ⅡB族元素，原子序数30，原子量65.38。金属锌是银白色略带蓝灰色的金属，在常温下密度7.1g/cm3，熔点和沸点分别为419.58℃和906.97℃｡锌在常温下延展性差，加热至100~150℃时延展性变好，当加热到250℃时则失去延展性而变脆。

锌的晶体结构为密排六方晶格，、、三种结晶状态，转化温度分别为170℃和330℃。

1.2锌及其化合物的性质(P99)

锌在熔点附近的蒸气压很小，液体锌蒸气压随温度的升高急剧增大。

lgP*=-6620/T-1.255lgT+14.465Pa（熔点~沸点）1.2锌及其化合物的性质

绪论

1.2.2锌的化学性质锌具有较好的抗腐蚀性能。纯锌不溶于任何浓度的硫酸或盐酸中。商品锌极易溶于硫酸或盐酸中并放出氢气。商品锌也可溶于碱中。由于锌的结晶不同，铸锌较辊轧加工所得锌难溶解。在红热的温度下，锌易分解水蒸气生成氧化锌。金属锌在空气中加热至505℃，即可燃烧生成非晶形的氧化锌。CO2与水蒸气的混合气体可使锌蒸气迅速氧化，生成氧化锌及CO。

1.2.3锌的主要化合物及其性质ZnO:

真实密度为5.78g/cm3，熔点为1973℃。可溶解于酸和氨液中。在高温下，能被H2、C、CO还原成为金属锌。ZnCO3：自然界以菱锌矿状态存在，350~400℃开始分解，易溶于稀硫酸、碱和氨水中。ZnSO4：硫酸锌在水中的溶解度很大，溶解时放出热量。ZnS：在自然界中以闪锌矿状态存在。不能直接被H2、C、CO还原。可溶于盐酸和浓硫酸溶液中，但不溶解于冷的稀硫酸和稀盐酸中。

锌主要化合物的热力学数据1.2.3锌的主要化合物及其性质1.2.3锌的主要要化合物物及其性性质锌主要化化合物的的熔点和和沸点1.3锌的用途途、消费费、产量量和储量量1.3.1锌的用途途锌广泛用用于航天、汽汽车、船船舶、钢钢铁、机机械、建建筑、电电子及日日用工业业等行业。。最大用途途是镀锌锌，约占总总耗锌量量的40%以上；其其次是用用于制造黄铜铜，约占总总耗锌量量的20%；铸造合金金约占15%左右；其其余20~25%主要用于于制造各各种锌基合金金、干电电池、氧氧化锌、、建筑五五金制品品及化学学制品等。Allthewaterpipesneedgalvanizing.

所有这些水管都需要镀锌。1.3.1锌的用途途1.3.2锌的产量量我国是世世界产锌锌大国，，湿法炼炼锌约占占总产量量的70％。2007年，世界界金属锌锌产量为为1139.4万吨，其其中我国国锌产量量达374.86万吨，2008年我国锌锌产量为为391.29万吨，占占全球总总产量的的1/3。1.3.3锌的储量量锌在地壳壳中的平平均含量量为0.005%。据美国地地调局2006年统计，，世界已已查明的的锌资源源量约为为19亿t。按2000年世界锌锌矿山产产量868.86万t计，现有有锌储量量和储量量基础静静态保证证年限分分别为20多年和40多年。1.3.3锌的储量量我国锌资资源十分分丰富，，锌矿储量量居世界界第一位位，已探明明保有储储量9278万t。1.3.3锌的储量量锌保有储储量主要集中中在云南(2500万t)、内蒙古(1272.50万t)、甘肃(783.94万t)、广西(680.78万t)、湖南(650.69万t)、广东(634.37万t)和四川(502.05万t)等七省区区，占全全国总保保有储量量的71％。1.3.4锌的消费费锌的消费费仅次于于铜、铝铝，在十十大有色色金属中中居第三三大位｡世界精炼炼锌消费费大国主主要有美国、中中国、日日本、德德国、意意大利和和韩国等。2006年全世界界金属锌锌消费量量为1103.5万吨。2007年我国锌锌消费量量为353.1万吨，2008年锌消费费量为390.1万吨。1.4锌的牌号号与化学学成份（P100）1.5炼锌原料料及方法法(P99)1.5.1炼锌原料料其中：1、氧化矿矿：主要有菱菱锌矿(ZnCO3)和异极矿矿(ZnSiO4•H2O)。氧化矿和和硫化矿矿1.5炼锌原料料及方法法2、硫化矿矿：主要有闪闪锌矿(ZnS)、铁闪锌锌矿(nZnS•mFeS)。锌的硫化化矿多为为多金属属矿。低低品位多多金属含含锌矿物物通过浮浮选法进进行选矿矿，得到到符合冶冶炼要求求含锌>45~55%的锌精矿矿。1.5.1炼锌原料料1.5.1炼锌原料料1.5.2锌的生产产方法及及其简介介（P99）锌的生产产方法分分为火法和湿湿法两大大类，以以湿法冶冶炼为为主。1、火法法炼锌锌有鼓风炉炉炼锌锌、竖竖罐炼炼锌、、平罐罐炼锌锌、电电热法法炼锌锌等。火火法炼炼锌包包括焙烧、、还原原蒸馏馏和精精炼三个主主要过过程。。密闭闭鼓风风炉炼炼锌是是目前前主要要的火火法炼炼锌设设备，，占锌锌总产产量的的10%左右。。火法炼炼锌原则工工艺流流程1.5.2锌的生生产方方法及及其简简介1.5.2锌的生生产方方法及及其简简介湿法炼炼锌产产量约约占世世界锌锌总产产量的的80%。1.5.2锌的生生产方方法及及其简简介湿法炼炼锌包括传统的的湿法法炼锌锌和全全湿法法炼锌锌两类。。传统的的湿法法炼锌锌实际上上是火火法与与湿法法的联联合流流程，，是20世纪初初出现现的炼炼锌方方法，，包括括焙烧烧、浸浸出、、净化化、电电积和和制酸酸五个个主要要过程程。根根据浸浸出温温度和和酸度度的不不同，，湿法炼炼锌分分为常常规浸浸出和和热酸酸浸出出两种种工艺艺。全湿法法炼锌锌是在硫化锌锌精矿矿直接接加压压浸出出的技术术基础础上形形成的的，省省去了了传统统湿法法炼锌锌工艺艺中的的焙烧烧和制制酸工工序，，锌精精矿中中的硫硫以元元素硫硫的形形式富富集在在浸出出渣中中。1.5.2锌的生生产方方法及及其简简介传统湿湿法炼炼锌原则工工艺流流程传统湿湿法炼炼锌原则工工艺流流程传统湿湿法炼炼锌原则工工艺流流程传统湿湿法炼炼锌原则工工艺流流程1.6我国锌冶炼炼现状1.6.1我国锌冶炼炼现状我国在唐朝朝以前就开开始炼锌。。我国锌冶冶炼工艺，，目前以湿湿法冶炼为为主，火法法其次。湿湿法炼锌占占67%，火法炼锌锌占33%。火法中竖罐罐法占20%，ISP法约占10%，其余约占占3%(包括电热法法、平罐、、马槽炉、、马鞍炉和和四方炉)。我国锌企业业的总体情情况是企业规模小小、数量多多、分布广广。1.6我国锌冶炼炼现状1.6.2湿法炼锌株洲冶炼厂厂是我国采用用常规流程程中最大的的湿法炼锌锌厂，浸出出渣用回转转窑烟化挥挥发回收渣渣中的铅锌锌等有价金金属。驰宏锌锗股股份有限公公司、水口口山锌厂、、葫芦岛有有色金属集集团湿法炼炼锌分厂、、开封冶炼炼厂等均采用常常规浸出工工艺炼锌。。浸出渣处处理，除葫葫芦岛锌厂厂采用该厂厂自行开发发的漩涡炉炉烟化挥发发外，其余余都是采用用回转窑处处理。白银西北冶冶炼厂锌系系统，设计年产产电锌10万t，采用了热热酸连续浸浸出和黄钾钾铁矾除铁铁新工艺，，是我国采采用新的黄黄钾铁矾法法炼锌最大大的冶炼厂厂。1.6我国锌冶炼炼现状驰宏锌锗股股份有限公公司曲靖生生产基地1.6.2湿法炼锌1.6我国锌冶炼炼现状1.6.3火法炼锌葫芦岛有色色金属集团团采用竖罐炼锌，先后建成成了20万t/a竖罐炼锌产产能、13万t/a常规湿法炼炼锌产能和和9万吨铅锌密密闭鼓风炉炉（其中锌锌6万吨）产能能，锌的总总生产规模模达39万t/a，锌的总回回收率可达达95~96%，硫利用率率大于94%。鼓风炉炼锌锌最适宜于处处理铅锌共共生精矿。。我国韶关关冶炼厂建建有3套装置，设设计生产能能力为20万t/a，锌的总回回收率达93.8%。电炉炼锌的生产规模模都很小，，单台电炉炉产锌量在在1000~2500t/a，吨锌电耗耗在4000~5000kW·h。1.6