锌焙烧矿的浸出

3.3浸出的生产实践（3）3.3.3热酸浸出工艺锌焙烧矿热酸浸出是20世纪60年代后期随着各种除铁方法的研制成功而发展起来的。采用热酸浸出使铁酸锌分解后，浸出溶液中的铁含量高达30g/L左右，由于这种高铁溶液的铁能用黄钾铁矶法、针铁矿法以及赤铁矿法等从锌溶液中有效分离，使焙砂热酸浸出得到了广泛应用。目前，国内外采用的沉铁方法以黄钾铁矶法的最多，有二十多家，其它都是在少数工厂采用。热酸浸出的实质是锌焙烧矿的中性浸出渣经高温、高酸浸出，在低酸中难以溶解的铁酸锌以及少量其它尚未溶解的锌化合物得到溶解，进一步提高锌的浸出率。一般是将常规浸出法的酸性浸出改为高温、高酸浸出，使浸出过程成为不同酸度、多段逆流的浸出过程。其特点是浸出的酸度逐段增加，浸出渣量逐段减少。由于铁酸锌及其他化合物溶解，浸出渣数量显著减少，使浸出渣中的铅、银、金等有价金属得到较大的富集，从而有利于这些金属的进一步回收。3.3.3.1热酸浸出工艺流程热酸浸出工艺是在常规浸出工艺的基础上再增加一段或多段热酸浸出过程（并相应增加除铁过程）。热酸浸出锌的浸出率较高，可达97%以上，两段热酸浸出锌的浸出率可达99%。目前国内外热酸浸出工艺流程由于各生产企业的条件不同、除铁方式不同，各工厂的热酸浸出工艺流程亦不尽相同。热酸浸出工艺可按浸出段数分成一段热酸浸出和多段热酸浸出工艺流程。我国四川西昌炼锌厂采用一段热酸浸出工艺流程，（见图3—5），其优点是热酸浸出段处理量较少，可以节约设备和热能消耗。我国西北铅锌冶炼厂年产电锌10X104t，采用热酸浸出一黄钾铁矶法沉铁的浸出流程，属于多段热酸浸出工艺流程，见图3—6。该流程的特点如下：1） 氧化液的配制是将电解废液与沉铁后液按一定比例混合，并在其中加入适量的氧化剂（主要是软锰矿和电解阳极泥）。其作用是保证溶液中的Fe2+充分氧化为Fe3+，配制氧化液是在一个80m3的搅拌槽（俗称氧化槽）中进行，控制其酸度为60〜90g/L，反应时间约0.5h，最终溶液含铁低于1g/L，其中Fe2+<0.1g/L，然后将配制好的氧化液送中性浸出工序进行焙砂的浸出。图3—5四川西昌炼锌厂浸出工艺流程图2） 中性浸出是在氧化液中加入焙砂，在串联的四台80m3的搅拌槽中进行，温度保持65〜70S焙砂按一定比例加入中浸第一槽与第三槽，反应时间为2h，最终中浸浆化液的pH值控制在4.8〜5.2之间，尽可能使焙砂中的锌进入溶液，而其中的铁、砷、锑等有害杂质被水解除去。浆化液经621m浓密机液固分离后，合格的中浸上清（含Znl60〜170g/L、含Fe<20mg/L）送去净化电积。中浸渣含锌20%〜25%，送热酸浸出。3） 热酸浸出分为I段高温高酸浸出和II段高温超高酸浸出。I段酸浸是在串联的四台80m3搅拌槽中进行。温度保持90〜95°C、反应3h，控制其酸度为40〜50g/L°I段酸浸出的浆化液经615m的浓密机液固分离后，上清液送预中和工序，而底流渣进入11段酸浸。II段酸浸是在四台串联的80m3的搅拌槽中进行。通过第一槽调节电解废液量和浓硫酸加入量来控制酸度，实现超高酸浸出，使铁酸锌和硫化锌进一步溶解，其反应为：ZnFeO,+4HSO=ZnSO,+Fe(SOX+4HOAI A I 'nr T,。 AZnS+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4+S0锌被浸出的同时也有大量的Fe被溶解出来。保持浸出温度95〜98°C，反应时间4h,控制浆化液最终酸度在120〜150g/L，经615m浓密机液固分离后，上清液返回I段酸浸以补充所需要的含酸溶液。II段底流经浆经过滤产出Pb-Ag渣，堆干后送铅系统QSL炉回收有价金属。铅银渣的化学成分如下：成分 Zn Pb Cu Cd SiO2 Fe MgOAg含量 4.34 10.46 0.02 0.07 31.14 12.56 0.07 0.0295(%)图3—6西北铅锌冶炼厂热酸浸出一黄钾铁矶法工艺流程通过I段热酸浸出，由I段产生的上清液含酸为40〜50g/L,送去预中和。其操作是在两个串联的80m3搅拌槽中进行。为了降低I段热酸浸出上清液的酸度，在预中和第一槽添加适量焙砂来中和酸。控制温度为80〜90C，反应时间2h，最终预中和浆化液酸度为15〜25g/L。含铁约5〜15g/L的浆化液经。15m浓密机液固分离，底流返回I段酸浸继续浸出，而上清液送沉铁工序。沉铁在连续串联的7台80m3搅拌槽中进行。在第一槽和第三槽适量添加ZnO粉或锌焙砂作中和剂，并在第一槽按比例加入锰矿粉和硫酸钠添加剂，控制温度为90〜95C、反应时间为6h、pH值为1.5〜2.0，同时控制钠离子的浓度并添加适量晶种以达到沉矶除铁的技术要求。从沉铁第七槽流出的浆化液含酸约8〜10g/L，含铁低于1g/L。在沉矶中提高碱离子浓度可加速铁矶水解沉淀，常压下温度接近100C时，几个小时内沉淀可接近完全。形成黄钾铁矶的理想pH值为1.5〜1.6，这就必须控制中和速度，若结晶过快，颗粒太细或溶液局部酸度过低，可导致Fe(OH)2沉淀生成。由于黄钾铁矶晶体的生成比较缓慢，所以在沉矶过程中加入晶种，以缩短诱发期，能显著地促进铁矶的沉淀。黄钾铁矶法能除去90%〜95%的铁，残存的铁将在中性浸出过程中被进一步除去。沉矶浆化液经621m浓密机液固分离，上清送中浸去配制氧化液；底流的1/3返回沉矶第一槽作为晶种；2/3送615m的三段逆向洗涤塔进行酸洗，酸洗上清返回沉矶系统，底流送过滤系统浆化，经圆筒过滤机进行一次过滤和折带过滤机进行二次过滤后产生铁矶渣。铁矶渣的化学成分如下：成分 ZnPb Cu Cd SiO2 Fe CaO MgOAg含量 6.474.58 0.05 0.07 12.00 24.65 1.88 0.010.012(%)3.3.3.2热酸浸出溶液沉铁铁酸锌虽然不溶解于常温下的稀硫酸溶液中，但当温度和酸度提高以后，就能很

好的溶解。这种技术称为高温高酸浸出，或者简称热酸浸出。但是在热酸浸出的

过程中，在锌溶解的同时，也有大量的铁随之溶解而进入溶液中，从而污染了溶

液。从溶液中除去铁，最通用的方法是前面所述的中和水解法。在此，如果仍用

中和水解法来除热酸浸出溶液中的铁，势必将产生大量的氢氧化铁胶体，而使澄

清、过滤和洗涤产生很大困难，渣中并含有相当多的未起反应的焙烧矿。所以，

必须要采用更有效的方法来处理。(1)黄钾铁矶沉淀法这个方法的实质就是在一定的温度和酸度的条件下，让溶液中的三价铁离子成为黄钾铁矶晶体而沉淀下来。这种黄钾铁矶晶体既不溶解于硫酸，又容易沉淀、洗涤和过滤，从而解决了从浸出液中除去大量铁的困难。黄钾铁矶是一种含水的碱性硫酸盐矿物，其通式为AFe3(SO4)2(OH)6,A可

以是Na+、K+、Rb+、NH+、Ag+或H3O+等阳离子。如果A是K+，则称黄钾铁矶，

是Na，则称黄钠铁矶；是NH4+，则称黄铵铁矶；是H3O+，则称草黄铁矶。人

们习惯于将它们统称为黄铁矶或黄钾铁矶。黄钾铁矶沉淀过程中发生的基本反应为：Fe2(SO4)3+6H2O=6Fe(OH)SO4+H2SO44Fe(OH)SO4+4H2O=Fe2(OH)4SO4+2H2SO4从这些反应可知，当铁矶化合物沉淀时，都产生一定量的硫酸，需要用中和剂中和。在湿法炼锌厂，最方便的中和剂是锌焙砂。焙砂中的ZnO、Fe2O3均参与反应。所需NH4+以NH3形式加入较好，加入量应比沉铁理论量多5〜8%，因溶液中的其它物质参加反应。因此，沉淀的产物往往也是几种黄钾铁矶的混合物。铁沉淀的完全程度取决于过程的温度、溶液中的NH4+、K+、Na+等离子的浓度以及溶渡的酸度。升高温度和增加溶液中NH4+、K+、Na+等离子的浓度时，都有利于使铁沉淀完全。随着溶液pH值的降低，铁的沉淀率便降低。黄钾铁矶法对除砷、锑、错的效果不如中和除铁法，因此在处理含砷、锑、锗高的原料时，还应使一定数量的铁以氢氧化铁形态除去，以保证除砷、锑、错等的效果。进入黄钾铁矶中SO42-离子量约与铁量相等。由于沸腾焙烧矿含硫酸盐形态

的硫较高，往往引起锌湿法冶炼系统中硫酸过剩，黄钾铁矶中带走一定量的硫酸

盐形态的硫，对生产过程中硫酸的平衡是有利的。上面已经说到，黄钾铁矶法并不能把铁完全除掉，要将剩余的铁除去，必须要在其后用中和水解法除之；或将溶液送往中性浸出阶段中和；或插入一单独的中和阶段，在溶液中加入焙砂中和；或在澄清分离之前加以中和。为了减少黄钾铁矶中锌的损失，可把沉淀物返回热酸浸出，也可用硫酸处理分离出来的黄钾铁矶渣。黄钾铁矶法的主要优点是：能够提高锌、铜、镉的回收率；液固容易分离过滤；铅和贵金属可富集到较少的“二次渣”中，便于回收，可在常规流程的设备和厂房中进行，试剂消耗低，中和剂的作用比别的沉淀法彻底；可控制硫酸盐的积累，起平衡作用；浸出渣可作炼铁原料。此法的缺点是：沉淀过程必须在酸性溶液中进行，得到的溶液中还残留一定量的铁，需进一步除铁，才能进去净化，造成流程复杂化，焙砂中的稀散金属在过程中较分散，不易回收；消耗钠盐和氨

的量较大。(2)针铁矿沉淀法针铁矿沉淀法是在高温中性硫酸锌溶液内通入分散的空气，使其中的Fe2+氧化为Fe3+，同时形成与天然针铁矿在品形和化学成分上相同的化合物沉淀。针铁矿晶体易沉淀和过滤。其反应是：4FeSO4+O2+6H2O=4FeOOH+4H2SO4在硫酸铁溶液中沉淀铁时，随Fe2(SO4)3的浓度不同，可以在硫酸铁溶液中形成各种化合物。在很稀的溶液中：生成a—FeOOH(针铁矿)；

在浓溶液中：生成Fe2(SO4)3・5Fe2O3・15H2O；在更浓溶液中则生成4Fe(SO)-5FeO・27HO(草黄铁矶)在生产上得到的，2、^^4/3，2^^3 2^^高温高酸浸出液中一般含有30〜40g/L的Fe2+，此浓度唯一能生成的沉淀将是不

利于沉淀和过滤的草黄铁矶。所以，要想采用空气氧化法得到a—FeOOH，就

必须将溶液中的Fe3+全部还原成Fe2+，而后再向溶液中通入分散的空气，使Fe2+

氧化成Fe3+，同时形成针铁矿沉淀。从硫酸亚铁溶液中用分散空气来氧化Fe2+时，硫酸亚铁氧化成硫酸铁的水解产物，将随溶液的pH值不同而异。当pH值降低时，溶液中的Fe3+升高，这时将生成一种像草黄铁矶一样的碱式硫酸盐；当pH值升高时，溶液中Fe3+降低.这时将生成a—FeOOH，即针三价氧化铁的水合物，故分子式又可以a—

Fe2O3.H2O来表示，一般为棕黄色针状结晶。另有一种Y型三价氧化铁的水合物

Y—FeOOH，叫做臂状针铁矿，为红色鳞状结晶。针铁矿是三价氧化铁中比较

最为固定的一种。a—FeOOH叫偏氢氧化铁，在水溶液中呈酸性，其等电点的

pH值为5.2,而Y—FeOOH也叫正氢氧化铁，在水溶液中呈碱性，其等电点的

pH值为7.7。在生产和科研的实践中还发现：当亚铁离子在水溶液中通氧快速氧

化时可生成a—FeOOH，而徐缓氧化时则生成丫一FeOOH。由此可见，a一针铁

矿的生成沉淀除要求溶液有一定pH值外，如何通入空气以加快氧化速度关系极

大。在标准状态下，三价铁还原成二价铁的还原电位是0.77伏，要使三价铁全部

还原成二价铁就必须使用其还原电位低于0.77伏的物质。此类物质是很多的，

但要选择合适的。在湿法炼锌厂硫化锌精矿是最普遍易得的，以此作为还原剂，

是比较经济的。其还原反应：

Fe2(SO4)3+ZnS=2FeSO4+ZnSO4+S采用空气氧化Fe2+，已在少数工厂使用，并且对溶液中的Fe2+被空气中氧的氧化作用进行研究。研究结果表明：Fe2+被氧化成Fe3+的反应速度，除了与Fe2+本身浓度有关外，还与溶液中氧分子的浓度及溶液的酸度有关。溶液中氧分子的浓度越高，反应速度便越小；溶液的酸度越低，即pH值越大时，Fe2+被氧化的速度便越快。当溶液温度为80〜90°C以上时将空气喷射压入溶液内，并加入焙砂中和溶液中的酸，使pH升高到4.5〜5,Fe2+可以很好地被氧化为Fe3+，然后以a-FeOOH析出。针铁矿沉淀法与黄钾铁矶沉淀法比，具有下列优点：不消耗碱金属或铵试剂；

便于富集稀散金属；针铁矿渣经过挥发处理可以作为炼铁原料。它的缺点是；需

要高质量的硫化锌精矿作为还原剂，针铁矿渣含锌（约10%左右）比黄钾铁矶

渣含锌（约5%左右）要高。3.3浸出的生产实践（4）3.3.4浸出设备浸出槽是浸出的重要设备。浸出槽分为空气搅拌槽和机械搅拌槽。空气搅拌槽是借助压缩空气搅拌矿浆的，机械搅拌是借助动力驱动螺旋桨搅拌矿浆的。槽体一般用混凝土或钢板制成，内衬耐酸材料如铅皮、瓷砖、环氧玻璃钢等。浸出槽的容积一般为50〜100m3,目前已趋向大型化，120、140、190、250和300m3大槽已在工业上应用。3.3.4.1空气搅拌浸出槽空气搅拌槽又名巴秋克槽，以容积为100m3的槽为例，内径4m，槽深10.5m，槽体为钢筋混凝土捣制，内衬玻璃钢，如需耐酸应加衬瓷砖。槽底为锥形，并设有底阀作事故处理掏槽、清槽之用。槽内装有两根压缩空气管通向锥底，通以0.13〜0.6MPa的压缩风，以使矿浆处于剧烈翻转运动状态。另设置一根蒸汽管用以直接加热矿浆。矿浆输出靠槽内两个矿浆扬升器，它是一根插入锥底的长管，规格为①259X10400mm，风管为①89X9895mm，附于扬升管上，扬升管下部是喇叭口形，扬升风管插入喇叭口处。操作时从扬升风管送入压缩风，由于空气导入扬升器，扬升器内便充满矿浆和空气的混合物，这就与扬升器外的矿浆形成密度差，借助压缩风的驱动，矿浆便沿着扬升器上升被导出槽外。连续浸出靠这种扬升器把几个浸出槽串联起来，并把矿浆扬升至输出溜槽，但也可以将浸出槽建成阶梯形，利用高度压差实现串接。实践证明，这种浸出槽处理能力大，每小时每立方米能处理中性矿浆1.62m3，或处理酸性矿浆0.71m3。此外，充气对浸出过程起强化氧化作用，对提高浸出上清液质量有利。它的不足之处在于风压不够时容易造成死槽、堵槽，渣含锌较高，加重了掏槽、清槽的工作量，另外蒸汽消耗大，现场环境较恶劣。空气搅拌槽如图3—7所示。图3—7空气搅拌浸出槽1—混凝土槽体2—防护衬 图3—8机械搅拌（无导流筒）浸出槽1一混凝土槽体2一防腐层里3—阻尼板4一搅拌机3一搅拌用风管4一蒸汽管5一扬升器6—.扬升器用风管3.3.4.1机械搅拌浸出槽搅拌槽由搅拌装置、槽体、槽盖和桥架组成。其结构如图3—8和图3—9所示。搅拌器是浸出槽的重要部件，根据不同的工艺条件选择不同形式的搅拌器。搅拌器的作用是使搅拌槽内固体颗粒在溶液中均匀悬浮，以加速固液间的传质过

程。传统的搅拌机采用开启式折叶涡轮，使介质在槽内既产生轴向流又产生径向流，从而使矿浆颗粒不断出现新的界面，以利于传质和混合过程的实现。搅拌强度是强化浸出过程的重要参数，它取决于工艺过程的要求，由计算结合生产经验确立，一般为85r/min。改进后的搅拌器设双层桨叶，既保留了折叶涡轮的优点，又大大节约能耗，取消了容易腐蚀的导流筒（见图3-9），在槽内增设挡板（阻尼板），以实现最佳搅拌效果。如不设挡板，则可改变槽型，有的改成八角形槽。一般槽型选用立式圆筒形槽体，平底平盖，下部设置清渣人孔及放液口。浸出槽一般呈阶梯形配置，实现多槽串接，其优点是这种浸出槽掏槽方便，堵槽少，耳】力消耗小，浸出渣含锌比空气搅拌槽低一个百分点，且现场环境较好，易于实现自动控制。强化浸出过程的流态化浸出槽已在工业上得到了应用，其结构见示意图3-10。一些工厂所采用的浸出槽的特性列于表3—3。图8.41机械搅拌（有导流筒）浸出槽1一槽体2一搅拌桨3—焙砂加入孔机械图3—10沸腾浸出槽示意图1图8.41机械搅拌（有导流筒）浸出槽1一槽体2一搅拌桨3—焙砂加入孔机械3.4浸出矿浆的液固分离浸出过程的产物为矿浆，是硫酸锌溶液和不溶残渣的混合物，为了满足下一工序的要求，必须进行液固分离，湿法炼锌的浸出矿浆液固分离，通常采用重力沉降浓缩和过滤两种方法。一般来说，浓缩法液固分离适用于液固比大、生产量大的矿浆，而过滤更适宜液固比小和液固分离量少的矿浆，重力浓缩法液固分离所得到的浓泥含水较高，在湿法炼锌的情况下，一般液固比为3〜5：1，过滤法可得到含水分低的固体渣。生产过程中可根据液固分离的实际要求，将这两种方法单独使用，也可以联合使用。表3—3锌浸出槽的规格性能项目株洲冶炼厂沈阳冶炼厂柳州锌品厂彦岛炼锌厂Marghera厂锌产能/kt10020108445浸出段次一次浸出二次浸出一次浸出次一次浸出次一次浸出次一次浸出次

浸出浸出浸出浸出浸出槽规格/m①4X10.5①4X10.5①4X5.5①4X4.5①4X4.7①4X4.7①4.8X3.4槽容积/m31009080x455XX2808060槽数/个44115234103槽体结构及防腐衬里钢筋混凝土衬环氧树脂，锥部加衬瓷砖钢筋混凝土衬环氧树脂，再衬瓷砖钢筋混凝土衬玻璃钢钢板内衬环氧树脂混凝土，衬环氧树脂，再衬瓷砖同左钢板内衬人造橡胶及高分子聚合物同左混凝土，内衬两层瓷砖同左搅拌方式空气搅拌同左同左机械搅拌同左空气搅拌同左3.4.1浸出矿浆的浓缩重力浓缩是悬浮液中固体颗粒依靠重力作用发生沉降，而使悬浮固体与液体得到初步分离。在浓缩过程中不仅较粗粒级容易沉降，而且微细粒级亦可通过凝聚达到良好的沉降效果，重力浓缩通常采用浓缩槽（或称浓密机）。3.4.1.1矿浆浓缩原理矿浆在浓缩槽（浓密机）中的沉降浓缩过程如图3-11所示。图3-7浓密机的浓缩过程浓缩槽的作业空间一般可分成澄清区（A区）、自由沉降区（B区）、过渡区（C区）、压缩区（D区）和浓缩物区（E区）。锌浸出的悬浮液首先进入B区，固体颗粒沉降后进入过渡区（C区），在过渡区中，部分颗粒靠自身沉降，而另一部分颗粒因受到密集颗粒的阻碍难以沉降，然后进入压缩区（D区）。在压缩区悬浮液中的固体颗粒已形成较紧密的絮团，絮团虽继续沉降，但速度已慢，然后进入浓缩物区（E区）。在此区因浓缩槽的刮板运动、挤压，浓泥的浓度进一步提高，最后由浓缩机底口排出。浓缩得到的上清液，作为液固分离的产品由溢流堰排出，送下一工序处理。3.4.1.2影响矿浆浓缩的因素影响浓缩过程的因素有：矿浆的温度、pH值，溶液中胶质二氧化硅和氢氧化铁的含量，矿浆中固体颗粒的粒度，溶液与固体颗粒的密度，浓缩槽负荷，■?出时间，矿浆温度等。（1）矿浆温度和pH值一般锌焙烧矿中性浸出矿浆浓缩温度以55〜60°C为宜。酸性浸出矿浆浓缩温度以60〜70C为宜。温度升高，矿浆粘度减小，固体粒子的沉降速度加大。如前所述，中性浸出终点pH值对矿浆悬浮物的凝聚、絮凝长大影响很大，一般pH值控制在5.2〜5.4，悬浮物凝絮的效果最好，故澄清的效果比较好。（2）溶液中硅酸和氢氧化铁的含量矿浆的澄清性能随硅酸和氢氧化铁胶体物质的增加而逐渐变坏，胶质二氧化硅和氢氧化铁过多时，矿浆的粘度就升高，从而使固体物料的沉降困难，矿浆澄清性能显著恶化，所以必须严格控制。遇此情况可用提高矿浆温度和增大液固比的办法，降低其粘度，利于固体粒子的沉降。（3） 矿浆中固体颗粒的粒度矿浆粒度与焙砂成分以及焙烧过程的技术条件和浸出条件有关。固体粒子沉降速度与其粒度成正比，粒度越大，沉降越快，故浓缩效果越好。但粒度太大，易堵塞浓缩槽和损坏耙动设备。反之，粒度越小，沉降越慢，浓缩效率就越差。（4） 溶液与固体颗粒的密度固体颗粒与溶液的密度差愈大，沉降速度愈快，澄清浓缩的情况愈好，一般溶液中含锌140g/L以上时，溶液的密度和粘度均增大，对澄清浓缩不利。（5）浸出时间浸出时间较短时，焙砂溶解不完全，固体颗粒较大，澄清较易，相反浸出时间过长，搅拌强度愈大，固体颗粒愈细，澄清浓缩性能愈差。（6） 浓缩槽的负荷浓缩槽的负荷愈大，沉降澄清时间愈短，则效果愈差，反之则沉降时间长，效果较好。此外浓缩槽内浓泥的数量对澄清也有很大影响。浓缩槽内浓泥未及时排出数量过多，则相对缩小了澄清区，影响沉降过程。（7） 凝聚剂的加入量改善和加速沉降过程，工业生产通常向溶液中加入聚丙烯酰胺（3#凝聚剂）。聚丙烯酰胺是一种高分子化合物，属亲水性胶体，通常不带电荷，胶体的稳定性不是靠同性电荷的相互排斥力，而是靠溶剂化来实现。加入聚丙烯酰胺，在浸出矿浆中疏水性的氢氧化铁和亲水性的聚丙烯酰胺胶体共同存在，两种胶体在相遇碰撞后，聚丙烯酰胺的烃基将被吸附在氢氧化铁胶体表面。由于聚丙烯酰胺分子主链很长，在其数量很少的情况下，每个高分子便可能粘住多个氢氧化铁胶粒，使它们结合在一起促使其凝聚。从聚丙烯酰胺在矿浆沉降中所起的作用看，它不能加入过多，否则会产生相反的现象。3#凝聚剂一般只在中性浓缩槽加入。其用量为35〜50mg/L，可使浓缩能力提高1.5〜2倍。3.4.1.3浓缩槽的结构浓缩槽（或叫浓密机）的结构如图3—20所示。它是由槽体、耙子、桥架、

传动装置、提升装置和槽盖组成。常见的浓缩槽内径为12〜18米，高3〜4米。

槽体多用钢筋混凝土捣制，内衬环氧玻璃钢，在锥形槽底再砌一层耐酸瓷砖以保

证其耐磨性和耐腐蚀性。耙臂，拉杆等浸没于溶液中的部件以采用磷青铜或不锈

钢制作为宣。图3—12浓缩槽的结构l一槽体2一耙臂3—溢流沟4一传动装置5一缓冲圆筒8—中心轴7一提升装置当负荷超过规定限度时，报警器报警，耙子自动提升，排除故障后，可电动

或手动将耙子落下。槽内中心悬有缓冲筒，起到导流和缓冲作用。矿浆进入槽内由筒体下落至

1m后才向四周流动，这样颗粒就在中心部分大量沉降，而筒体外的上清区则保

持平静状态，可更好地保证上清质量。浓密槽内壁的上面设有溢流沟，上清液从槽中溢出进入溢流沟，由排液口排出。锥底中心设有底流放渣口并安装有直径200〜250mm的闸阀。考虑到阀门可能失灵，通常两个阀门串联安装。有的还装有水管和高压风管，用于排除阀门和放渣口堵塞故障。带有耙齿的十字耙臂与浓密槽锥底平行，并固定在一根并行轴上。其中两个

对称的耙臂长达槽的边缘，而另外两个对称的耙臂长度只是槽直径的三分之二。

为防止耙臂的移位变形，耙臂与中心轴之间用拉杆固定。耙齿与槽底面距离为

70〜100mm。当中心轴转动时，耙臂上的耙齿随之带动沉降颗粒（浓泥），使其

移向槽底中心。中心轴采用中心转动，其转速是据根槽子的大小不同调节在每转5〜12分钟。生产实践中，力求槽内上清区占的比例愈大愈好，而浓泥区（压缩区和浓缩

物区）保持在最小的高度，以利提高浓密机的生产能力，控制一定的浓泥（底流）

密度，可间断排渣，也可连续排渣。浓密槽的生产能力取决于沉降面积。沉降面积愈大，生产能力愈大.因此，为强化浓缩过程，也有在浓密槽中加斜板的。3.4.1.4浓缩槽的操作条件浸出矿浆浓缩的技术操作条件实例见表3—4。表3—4浸出矿浆浓缩的技术操作条件实例项目厂别一厂二厂三厂浓缩物料锌焙烧矿锌焙烧矿锌焙烧矿氧化锌咿槽体材材件比进入矿液固温度4£底流比固比上清液PH值固体铁特物1连续183.125512钢筋混凝土15：l〜20：155〜607：l〜10：l1.4〜1.455.2〜5.4<0.02<1.54.5〜5.0连续183.1255八10.8,钢筋混凝土10：1〜12：160〜704：1〜5：11.6〜1.72.52〜3.5O.15〜1.O<4.0间断10.53.886.69〜10钢筋混凝土11：1〜19：155〜665：1〜7：11.6〜1.75.2〜5.4<0.01<1.53.5〜4.6间断10.53.8829〜10钢筋混凝土7:1〜9：155〜603：1〜5：11.6〜1.70.5〜10.6〜0.8/g.L-1*凝聚剂消耗为8%的3拘凝聚剂。<23.4.1.5浓缩槽的操作和故障处理浓密槽操作主要是产出合格的上清液，排出浓泥，保持浓密槽内的体积平衡。操作人员除了保持浓密槽的正常运转外，还应做到如下几点：（1） 用pH试纸经常检查中性浓密槽上清液的pH值，使中性上清液pH值保持在5.2〜5.4，如不正常，应及时与浸出岗位联系进行调整。（2） 经常定性检查中性上清液中二价铁的含量，如不合格，应及时通知浸出岗位采取措施。（3） 经常测定浓密槽内上清液的高度，保持体积稳定，防止跑溢流沟和堵底流。（4）注意底流排出情况，防止底流堵塞，使浓泥的排出畅通无阻。在浓密槽的操作中，有时还会遇到上清液不合格，或者浸出矿浆不沉淀，产不出上清液等故障。（1）上清液质量不合格当中性浸出液“跑酸”，含砷，锑不合格时，应立即停止将上清液送去净液，并通知浸出工序适当提高pH值，直到恢复正常为止。（2）堵底流堵底流往往是由于：①浸出pH值过高，大量“生矿”带入浓密槽；②底流口结块或异物堵塞；③底流开得太小等。第①种原因发生后，应通知浸出岗位调整pH值，提高磨矿效率，并开大底流迅速扭转。如属于②、③种原因，则应及时采取措施予以排除。防止底流堵塞是浓密槽操作中应该特别注意的，否则会使浓密槽堵死，生产被动，还得用人工掏出。（3）上清液浑浊浓密槽上清液浑浊往往是由于浸出所引起，这已在浸出部分述及。如遇此情况，甚至恶性循环，浓缩岗位更应仔细操作，协助浸出岗位及时扭转。3.4.2浓泥过滤矿浆浓泥的过滤一般分两段进行，其目的是降低渣中的水溶液，使浓泥进步分离得到各自独立的固液两相。锌焙砂（或氧化锌粉）经过二段或多段浸出后，80%以上的锌以硫酸锌形态进入溶液，溶液含锌达120〜160g/L,20%左右的锌则进入浸出渣中。进入浸出渣中的锌包括未浸出完全的酸溶锌（氧化锌一般为4%〜7%），浓泥夹带的水溶锌（ZnSO4一般为2%〜5%），另外还有呈铁酸锌、硅酸锌及焙烧不完全以ZnS形式进入浓泥的不溶锌，它们和矿石中的脉石及其不溶解的金属化合物一起组成浸出渣。过滤则要求获得水溶锌尽可能低的浸出渣和含固体物少的滤液。过滤的基本原理是利用具有毛细孔的物质作介质，在介质两边造成压力差，提供这种压力差的有真空过滤机及压力过滤机。过滤介质的选择取决于矿浆的性质，一般采用帆布和涤纶布。过滤能力为单位时间内单位面积上所产浸出渣的量，它取决于过滤速度的大

小。而影响过滤速度的因素有：滤渣的性质、滤饼的厚度、过滤矿浆的温度、压

力差的大小、过滤介质的特性等。3.4.2.1过滤设备及操作条件一段过滤是酸性浓缩底流（浓泥）进行过滤，一般采用莫尔真空过滤机和带式真空过滤机，二者的规格型号和操作条件见表3—5。一段过滤对渣含水分要求不是很严格，因为接下来又要浆化。只要求过滤速度快，处理能力大，操作简单方便，另外吸滤板材质和真空系统材质均要求耐腐蚀，一般采用不锈钢材料比较适合。缺点是设备占地面积大，系统配置较为复杂。二段过滤是将一段渣浆化、洗涤，再加压过滤分离。二段过滤设备一般配备的是圆盘真空过滤机、LAROX压滤机、自动厢式压滤机等。它们的型号及操作条件见表3—6。圆盘过滤机优点是过滤面积大、占地面积小、连续性作业、生产能力大。

点是结构比较复杂，更换滤布比较繁琐，渣含水较高。表3—5—段过滤设备型号及操作条件设备名设备规格型号及技术操作条件莫尔过滤机L250巾100U型过滤面积130m2不锈钢U型管条形竹片骨架单台生产能力600〜温度75〜89°C密度1.7〜1.9g・cm-2pH值4.8〜5.0渣含水＜50%起吊时间60〜90min.带式过滤机DZG-30/1800型过滤面积30m2胶带速度0.3〜3m-min-i胶带宽度1800mm温度70〜80C矿浆密度1.7〜1.9g-cm-2pH值4.O〜5.0渣含水＜30%LAROX压滤机自动化程度高、单位面积产量高、能耗低、滤布能自动清洗、再生结构先进，但其单机面积较小、一次性投资高。

厢式压滤机结构简单、投资较小、过滤面积大、占地面积小、操作安全，但间断操作、换布洗布麻烦、拉板系统及油压系统和卸渣系