2023年锌冶金思考题

2023锌冶金思考题及参考答案-邓志敢1章绪论1、炼锌原料有哪些？锌矿物:1〕硫化矿(原生矿)：闪锌矿(ZnS)；铁闪锌矿(nZnS•mFeS)2〕氧化矿〔次生矿：菱锌矿(ZnCO3；异极矿(ZnSiO4•H2O)含锌二次资源：冶炼厂产出的氧化锌烟尘、浮渣和锌灰等。2、简述金属锌的用途。锌广泛用于航天、汽车、船舶、钢铁、机械、建筑、电子及日用工业等行业。(1)锌的初级用途：以上；制造各种锌基合金、(60万吨/年)、氧化锌、建筑五金制品及化学制品等。〔2〕锌的终端用途：〔汽车)和建筑业〔根底设施、商用建筑和住宅〕3、现代炼锌方法有哪些？现代炼锌方法分为火法和湿法两大类，以湿法冶炼为主。火法炼锌:有鼓风炉炼锌、竖罐炼锌、平罐炼锌、电热法炼锌等火法炼锌包括焙烧、复原蒸馏和精炼三个主要过程。平罐炼锌和竖罐炼锌都3~5家工厂承受。电热法炼锌虽然直接加热但不产生燃烧气体，也存在生产力量小、能耗高、10%左右。湿法炼锌:包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。20世纪初消灭的炼锌方法，包括焙烧、浸出、净化、电积和制酸五个主要过程。依据浸出温度和酸度的不同，湿法炼锌分为常规浸出和热酸浸出两种工艺。得到氧化锌烟尘再浸出。97%以上，浸出残渣过滤得到铅银渣，浸出液用黄钾铁矾法沉铁得到铁渣堆存。全湿法炼锌是在硫化锌精矿直接加压浸出的技术根底上形成的，于20制酸工序，锌精矿中的硫以元素硫的形式富集在浸出渣中另行处理。氧化锌矿湿法冶炼也属于全湿法炼锌。80%。4、了解我国锌冶炼工业的现状。转窑挥发焙烧，得到品位较高的氧化锌尘作为火法或湿法炼锌原料。多、分布广。但近年来我国锌企业的规模和生产力量不断提高。福建。锌冶炼主产区有湖南、云南、辽宁、广西、四川、甘肃、陕西、广东、贵州。5分别画出火法炼锌及传统湿法炼锌的原则工艺流程图。火法炼锌原则工艺流程传统湿法炼锌原则工艺流程2章硫化锌精矿的焙烧与烧结1Zn-S-O系状态图，说明ZnS难以直接氧化得到金属锌的缘由。ZnS直接获得金属锌是比较困难的。硫酸锌的分解经过一个中间产物—碱式硫酸锌。当在产物只保持少量硫酸Pso2Po2方法来保证获得ZnO焙烧产物。彻底分解。硫化锌不能在高温下直接氧化生成金属。对于含Cu、Fe等的简单的含锌原料进展硫酸化焙烧时，期望Cu、Zn等有价金属转变为硫酸盐，须掌握适当的焙烧温度(953±30K)，温度降低50℃，铁将50℃，Cu、Zn的硫酸盐发生分解。2、为什么说硫化锌是较难焙烧的硫化物？硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(nZnS·mFeS)的形式存在于锌精矿中。焙烧时硫化锌进展以下反响：ZnS+2O2＝ZnSO4 (1)2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 (2)2SO2+O2＝2SO3 (3)ZnO+SO3＝ZnSO4 (4)焙烧开头时，进展反响(1)与反响(2)SO2之后，在有氧的条件下SO3。在有SO3存在时氧化锌可以形成硫酸锌。酸盐。铁酸锌的生成是无法避开的。硫化锌是较难焙烧的一种硫化物。3、简述硫化锌精矿焙烧的目的。产锌的第一个冶金过程。2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2的目的与要求打算于下一步的生产流程，冶炼方法不同其焙烧目的略有差异：火法炼锌(蒸馏法)：在焙烧时实行死焙烧(氧化焙烧)。1〕尽可能地除去全部硫，2〕SO2烟气以供生产硫酸。3〕含镉与铅多的烟尘作为炼镉原料。鼓风炉炼锌：通过烧结机进展烧结焙烧。1〕既要脱硫、结块，还要掌握铅的挥发。2〕精矿中含铜较高时，要适当残留一局部硫，以便在熔炼中制造冰铜。湿法炼锌：实行局部硫酸盐化焙烧。1)尽可能完全地氧化金属硫化物并在焙砂中系统中硫酸的损失；2)使砷与锑氧化并以挥发物状态从精矿中除去；3)在焙烧时粒子状的焙烧矿以利于浸出的进展。4、在硫化锌精矿焙烧的过程中，硅酸盐和铁酸锌的生成对后续过程有什么影响？在焙烧过程中如何避开硅酸盐和铁酸锌的生成？避开铁酸锌的生成，可承受以下方法：ZnOFe2O3颗粒的接触时间；ZnOFe2O3颗粒的接触的外表；上升焙烧温度并对焙砂进展快速冷却；将锌焙砂进展复原沸腾焙烧(承受双室沸腾炉)，用CO复原铁酸锌，使其中的ZnO析出。3(ZnO·Fe2O3)+CO=3ZnO+2Fe3O4+CO2SiO2在湿法浸铅、硅含量要严格掌握。硅酸盐的形成对火法炼锌过程影响不大。5、简述硫化锌精矿伴生矿物在焙烧的过程中的行为。硫化锌硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(nZnS·mFeS)的形式存在于锌精矿中。焙烧时硫化锌进展以下反响：硫化锌以闪锌矿或铁闪锌矿(nZnS·mFeS)的形式存在于锌精矿中。焙烧时硫化锌进展以下反响：ZnS+2O2＝ZnSO4 (1)2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 (2)2SO2+O2＝2SO3 (3)ZnO+SO3＝ZnSO4 (4)焙烧开头时，进展反响(1)与反响(2)SO2之后，在有氧的条件下SO3。在有SO3存在时氧化锌可以形成硫酸锌。二氧化硅SiO2〔2%~8，SiO2ZnO生成硅酸锌〔2ZnO.SiO2，SiO2PbO生成低熔点的硅酸铅2PbO.SiO2他金属氧化物或硅酸盐形成简单的硅酸盐。硫化铅PbSO4和PbO：PbS+2O2==PbSO43PbSO4+PbS==4PbO+4SO22SO2+O2==2SO3PbO+SO3==PbSO4高温焙烧来气化脱铅。硫化铁〔Fe2(FnSn+1和简单硫化铁矿，如铁闪锌矿(nZnS·mFeS)、黄铜矿(FeCuS2)，砷硫铁矿(FeAsS)等。焙烧时在较低的温度下即发生热分解：2FeS2=2FeS+S2也按以下反响生成氧化物：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO23FeS+5O2=Fe3O4+3SO2Fe2O3Fe3O4。ZnOFe2O3按以下反响形成铁酸锌：铜的硫化物

ZnO+Fe2O3=ZnO·Fe2O3铜在锌精矿中存在的形式有辉铜矿(CuS)、黄铜矿(CuFeS2)、铜蓝(Cu2S)等，Cu2O存在，局部为结合状态的氧化铜(Cu2O·Fe2O3)及自由状态或结合状态的氧化铜。硫化镉CdOCdSO4。CdSO4在高温下分解生成CdOCdS挥发进入烟尘，成为提镉原料。高温焙烧可以很好地使镉除去或富集在烟尘中。砷与锑的化台物(FeAsS)(As2S3)、Sb2S3、As2O3、Sb2O3简洁挥发进入烟尘，砷酸盐和锑酸盐是稳定化合物残留于焙砂中。因此在焙烧时应尽量避开形成砷酸盐和锑酸盐。Bi、Au、Ag、In、Ge、Ga等的硫化物Bi、In、Ge、Ga等的硫化物在焙烧过程中生成氧化物，以氧化物的状态存在于焙烧产物中，AuAg主要以金属状态存在于焙烧产物中。6、硫化锌精矿的焙烧的设备有哪些？硫化锌精矿的焙烧可承受:反射炉，多膛炉。复试炉〔多膛炉与反射炉的结合，飘悬焙烧炉和沸腾焙烧炉。7、硫化锌精矿焙烧为什么大多承受沸腾炉？处于悬浮状态，其状态如同水的沸腾，因此称为沸腾焙烧。沸腾焙烧炉内沸腾层高度在l～1.5 米，料层温度高达1123～1423K(850~1150℃)，炉内热容量大且均匀。由于固体粒子可以较长时间处于悬，于是就构成氧化各个矿粒最有利的条件，反响速度快，强度高，传热传质效率高，温差小，料粒和空气接触时间长，使焙烧过程大大强化。沸腾焙烧炉有哪几种类型？70〔LurgiVM炉8、沸腾焙烧的强化措施有哪些？SO2烧结烟气焙烧、多层沸腾炉焙烧等。3章湿法炼锌浸出过程1、简述湿法炼锌浸出的实质与目的。〔1〕浸出的实质湿法炼锌的浸出是以稀硫酸溶液〔废电解液〕作溶剂，掌握适当的酸度、〔如锌焙砂、锌烟尘、锌氧化矿、锌浸出渣及硫〕中的锌化合物溶解呈硫酸锌进入溶液、不溶固体形成残渣的过程。浸出所得的混合矿浆再经浓缩、过滤将溶液与残渣分别。〔2〕浸出的目的Zn尽可能地全部溶解到浸出液中，得到高浸出率。使有害杂质尽可能地进入渣中，到达与锌分别的目的。获得一个过滤性良好的矿浆。2、在湿法炼锌过程中，锌焙砂中性浸出的pH值为什么要掌握在5.2左右？Zn-Me-H2O系φ-pHpH=5.2。3、影响锌焙砂浸出的因素主要有哪些，如何提高锌的浸出速率？接浸出率？ZnO·Fe2O3(温度60~70℃，终点酸度1~5g/LH2SO4)，浸出率只有1~3％，几乎不溶解而进入浸出残渣中造成锌的损失。承受高温高酸浸出焙砂，铁酸锌可按以下反响溶解：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+H2O4、简述锌焙烧矿浸出时中和水解除杂的原理。Fe3+的水解两个过程。ZnO是溶解属浸出过程。原理：中和水解除杂质就是在浸出终了调整溶液pH值至5.2~5.4，使锌离子Me(OH)n形式析出。降低溶液的酸度是参加某些中和剂，如锌焙砂、锌烟尘、石灰乳等。中和水解的主要反响为：总反响：

Fe2(SO4)3+6H2O==2Fe(OH)3↓+3H2SO4H2SO4+ZnO==ZnSO4+H2OFe2(SO4)3+3ZnO+3H2O=3ZnSO4+2Fe(OH)3↓5、简述锌焙烧矿中各成份在浸出的过程中的行为。锌的化合物：锌在焙烧矿中呈ZnO、ZnSO4、ZnS、2ZnO·SiO2、ZnO·Fe2O3、ZnO·A12O3等状态存在。焙烧矿的主要成份是自由状态的氧化锌(ZnO)。氧化锌氧化锌浸出时与硫酸作用进入溶液：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O硫化锌ZnS在常规的浸出条件下不溶而入渣，但溶于热浓的硫酸中，其反响为：ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S在硫酸铁的作用硫化锌可按下反响局部地溶解：Fe2(SO4)3+ZnS=ZnSO4+2FeSO4+S浸出过程中根本不溶解而进入浸出渣中。硅酸锌〔2ZnO·SiO2〕2ZnO·SiO2能溶解在稀硫酸中。当60℃浸出时，溶液pH<3.8，2ZnO·SiO2pH5.2~5.4Fe(OH)3一同沉淀入渣。2ZnO·SiO22H2SO4=2ZnSO4+SiO2·2H2O铁酸锌〔ZnO·Fe2O3〕ZnO·Fe2O3在中性浸出时(温度60~70℃，终点酸度1~5g/LH2SO4)，浸出率砂，铁酸锌可按以下反响溶解：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+H2O问题。〔2〕铁Fe2O3状态、自由状态或结合成铁酸盐状态，局部状态存在。Fe2O3在以很稀的硫酸浸出时不溶解，但以废电解液浸出Fe2(SO4)3形式进入溶液中。FeSO4进入溶液。硫酸盐状态的铁可溶于水。Fe3O4不溶于稀硫酸。当浸出物料中有金属硫化物存在时，Fe2(SO4)3被复原为FeSO4。Fe2(SO4)3+MeS=2FeSO4+MeSO4+S010~20%Fe2+Fe3+两种铁离子。在中性浸出终了时，pH5~5.4，Fe2+Fe3+则很易水解形成Fe(OH)3沉淀除去。为了在浸出终了能使铁盐水解除去，需要将Fe2+氧化成2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O铜、镍、镉、钴铜在中性浸出时不溶解，在酸性浸出时约有50%溶解进入溶液。在酸性浸出时很简洁溶解，生成硫酸盐进入溶液。CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCdO+H2SO4=CdSO4+H2OCoO+H2SO4=CoSO4+H2O砷和锑焙烧时精矿中的砷和锑将有局部呈高价氧化物As2O5和Sb2O5与炉料中的各种碱性氧化物形成相应的砷酸盐和锑酸盐留在焙砂中，浸出时主要以络阴离子存在：FeO·As2O5+H2SO4+2H2O=FeSO4+2H3AsO4FeO·Sb2O5+H2SO4+2H2O=FeSO4+2H3SbO4铅与钙、镁的化合物铅的化合物在浸出时呈硫酸铅(PbSO4)和其(PbS)留在浸出残渣中。MeO+H2SO4=MeSO4+H2OMeCO3+H2SO4=MeSO4+H2O+CO2CaSO4微溶，主要进入浸出渣中，消耗硫酸。MgSO4溶解度较高，当溶液温度降低时，MgSO4便结晶析出，堵塞管道。Al2O3 在酸性浸出时局部溶解，大局部不溶。硅 硅酸盐则在稀硫酸溶液中局部溶解，生成的二氧化硅呈胶体状态存在于溶液中。金与银金在浸出时不溶解，完全留在浸出残渣中。银在锌焙砂中以硫化银(Ag2S)与硫酸银(AgSO4)的形态存在，硫化银不溶解，硫酸银溶入溶液中，溶解的银与溶液中的氯离子结合为氯化银沉淀进入渣中。镓、铟、锗、铊镓、铟、锗在酸性浸出时，能局部地溶解，在净化除铜、镉时将与铜、镉一道进入铜镉渣中而被除去。6、分别写出锌焙砂常规浸出和热酸浸出的工艺流程图。锌焙砂常规浸废电解液废电解液锌焙烧矿枯燥搅拌槽酸性浸出终酸1~5g/L烟化处理分级磨矿酸性浓缩Zn粉烟化渣中性浸出 终点pH=5~5.2酸性上清液酸性浓泥Zn粉浸出堆存中性浓缩过滤洗涤浸出液含铅渣中性上清液中性浓泥滤液浸出渣送净化后电积送铅厂热酸浸出流程废电解液废电解液锌焙烧矿分级细磨热酸浸出沉铁中性浸出浓缩分别液固分别中性浓缩送去回收PAg热酸浸出液锌溶液铁渣中性上清液中浸渣送净化后电积7、在湿法炼锌的热酸浸出过程中，从含铁高的浸出液中沉铁有哪些方法？请分别说明其原理及优缺点。法、转化法、针铁矿法和赤铁矿法。黄钾铁矾法的原理：使三价铁以黄钾铁矾复盐的形式从弱玻溶液里沉淀出来并使ZnO·Fe2O3中的锌溶解，其根本反响为：3Fe2(SO4)3+2A(OH)+10H2O=2AFe3(SO4)2(OH)6+5H2SO4K+、Na+、NH4+、H3O+等离子。ZnO·Fe2O34H2SO4ZnSO4Fe2(SO4)34H2O黄钾铁矾法的优缺点：黄钾铁矾沉淀为晶体，易澄清过滤分别。金属回收率高碱试剂稍耗量少。(pH＝1.5)ZnO少。铁矾带走肯定的硫酸根，有利于保持酸的平衡。脱砷、锑的效果不佳，也不利于稀散金属的回收。7) 黄钾铁矾渣渣量大(40%(3~6%)0难于利用，堆存时其中可溶重金属会污染环境。针铁矿法原理：在较低酸度pH=3~Fe3浓度<1g/l〕和较高温度80~100℃〕的条件下，浸出液中的铁可以呈稳定的化合物针铁矿〔Fe2O3·H2O或-FeOOH〕析出。假设从含Fe3+浓度含高的浸出液中以针铁矿的形式沉铁，首先要将溶ZnSFe2+ZnOpH3~5，再用空气缓慢氧化，使其以针铁矿的形式析出。其根本反响如下：2FeSO4+2ZnO+0.5O2+H2O=2ZnSO4+Fe2O3·H2O针铁矿法沉铁的优缺点：Fe3+<1g/L；铁渣为晶体构造，过滤性能好；沉铁的同时，可有效地除去As、Sb、Ge，并可除去溶液中大局部(60~80%)氯；V·M法需要对铁进展复原-E·Z法中和酸需要较多的中和剂；

铁矿含有一些水溶性阳离子和阴离子12%SO426%Cl-)在渣堆存时渗漏而污染环境；对沉铁过程pH值的掌握要比黄钾铁矾法严格。赤铁矿法原理：液中的Fe3+会发生如下水解反响得到赤铁矿〔Fe2O3〕沉淀：Fe2(SO4)3+3H2O=Fe2O33H2SO4Fe3+。产出的硫酸需用石90%。赤铁矿法的优缺点：铁高〔58，可直接用作炼铁原料。CaSO4渣。8、简述硫化锌精矿氧压浸出的原理及其特点。高压(350~700kPa)盐和元素硫的工艺过程。ZnSH2SO4+0.5O2ZnSO4S0H2O方铅矿(PbS)、黄铜矿(CuFeS2)等，浸出时析出元素硫并生成硫酸盐。Fe2+可被Fe3+，Fe3+2Fe3++ZnS=Zn2++2Fe2++S0此工艺抑制了“焙烧-浸出-电积”SO2烟气污染等缺硫化锌精矿氧压浸出的特点:97%以上；流程短，可取消焙烧、制酸系统及渣处理工序；法更好地解决环保问题；能耗和生产本钱与常规法大体一样；有利于铅、镉及贵金属的综合回收。9、氧化锌矿的浸出方法有哪些？简述各工艺的特点。锌氧化矿的酸浸浸出液锌含量。锌氧化矿的氨浸焙砂、铸锌渣灰和各种含锌冶炼废渣等；②净化负担轻：承受氨浸法处理各种含锌物料，物料中的很多有害杂质等的净化简洁，用锌粉极易在常温常压下除去；③工艺流程短；④产品品种多：可以制取氧化锌、磷酸锌、阴极锌和锌粉。10、氧化锌粉的来源、组成及处理流程。氧化锌粉可作为湿法炼锌原料，其主要来源有：化锌粉。化富集产出的氧化锌粉。③黄铜废件再生冶炼回收铜时以氧化锌粉形态回收的锌。锑等杂质。因此，一般需实行特地措施脱除这些杂质，将其单独浸出，得到的ZnSO4溶液再泵至焙砂浸出系统。组成：程的选择主要依原料性质及稀散金属含量而定。对稀有金属含量较高、含锌稍低的氧化锌粉，应以提取稀散金属为主。氧化锌粉的处理流程可分为两种：、处理含锌高、含稀散金属低的料时，一般与硫化锌精矿湿法处理流程相〔中性或酸性锗进入酸性上清波，经富集得铟、锗富集渣，用以综合回收铟和锗。一次浸出液和沉铟、锗后的二次浸出液均送焙烧矿浸出系统。二次浸出渣〔铅渣〕经洗涤、过滤、枯燥，送铅鼓风炉熔炼回收铅。、处理稀有金属含量较高、含锌稍低的氧化锌粉时，则按湿法炼锌过程经净化、电解沉积得阴极锌。11、浸出矿浆液固分别的方法包括哪些？简述其工艺过程及特点。设备主要有浓密机〔又称浓缩槽〕和各类过滤机。〔1〕浸出矿浆的浓缩的上清液和含有肯定量液体〔>50%〕的浓泥〔或称底流。特点：应用，其缺点是生产效率低，占地面积大，只能对液固进展初步分别。(2)浸出矿浆的过滤过滤的根本原理: 具有毛细孔物质作介质在介质两边形成压力差，从而产生一种推动力使矿浆中的液体从细小的毛细孔道通过使悬浮固体物被截留在介质上。过滤的显著特点: 固体颗粒连续不断地沉积在介质孔隙内部和外表上，因而在过滤过程中过滤阻力不断增加。12、简述影响矿浆浓缩和过滤的主要因素。〔1〕影响浓缩过程的因素有：pHpH5.2～5.4。变坏，胶质二氧化硅和氢氧化铁过多时，矿浆澄清性能显著恶化。矿浆中固体颗粒的粒度：矿浆粒度大简洁沉降，粒度愈细沉降速度愈小。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，140g/L以上时，溶液的密度和粘度均增大，对澄清浓缩不利。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。55~6060~75℃。缩槽内浓泥未准时排出数量过多，则相对缩小了澄清区，影响沉降过程。沉降，浓缩效果也越好。9)絮凝剂的参加量：絮凝剂可使微小的悬浮颗粒分散成大粒子，从而加速沉1.5~2.0倍。3#絮凝剂用量视矿浆沉淀性能好坏10~30〔10~30ppm。(2)影响过滤的因素:过滤阻力愈大，甚至还可堵死滤布毛细孔道。矿浆粘度：过滤速度与矿浆粘度成反比。当浓泥中含有Fe(OH)3、硅酸以PbSO4CaSO4、MgSO4饱和结晶，也是影响过滤的重要因素。矿浆温度：A、随着温度的上升，矿浆的粘度减小，提高矿浆的流淌性，可加快过滤速度；B、提高温度对排解毛细孔道中的气泡有利，从而可提高过滤速度；C、提高矿浆温度有利于矿浆中的细颗分散成大颗粒，可消退细粒堵塞孔隙70～80℃。13、简述沸腾浸出槽的原理及其优点。沸腾浸出槽的原理的区域，最终排出沸腾浸出槽。沸腾浸出槽的优点：能保证溶液质量稳定和较好的技术经济指标：既保证了中性上清液质损失小。10倍；浓缩槽的单位生产力量可增加到原来的315倍；设备构造简洁，大大削减了修理工作量和修理时所用的防腐材料；生产设备占用面积少，投资费用低；易于实现自动化。4章硫酸锌浸出液的净化1、锌焙砂中性浸出液净化时，锌粉置换除铜镉的原理是什么？影响锌粉置换反应的因素有哪些？〔1〕锌粉置换净化的原理(Me表示)离子，根本反响为：Zn+Me2+=Zn2++Me置换反响进展的极限程度取决于它们之间的电位差：E=E

－E 2+

＋0.0295lg(a

2+/a 2+)Me2+/Me

Zn /Zn

Me Zn两种金属电位差愈大，置换反响愈彻底。当反响到达平衡时：E －E

＝0.0295lg(a

2+/a

2+)Me2+/Me

Zn /Zn

Zn Me换除铜、镉很简洁进展，〔2〕影响锌粉置换除铜、镉的因素有：锌粉消耗量一般为理论需要量的2~3100~120目筛。锌粉过细简洁飘浮在溶液外表，也不利于置换反响的进展。净化槽内进展。45~60℃，温度过高会促使镉复溶。④中性浸出液的成份：要求中性浸出液的成份合格，保持溶液的pH值为150~180g/l。Cu2+具有催化作用，因此置Cu2+，铜的浓度为0.20~0.25g/L，溶液中[Cu2+]：[Cd2+]=1：3时除镉效果最正确。2、在硫酸锌溶液中的杂质Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb、F、Cl在电积过程中有什么危害？如何将它们净化过程中将他们除去？Cu、Cd、Pb、Co、Ni可在阴极析出，促使在阴极上形成Zn-H微电池，加H+放电和阴极锌反溶而造成烧板现象，降低阴极锌的品质和电流效率。其它微量杂质砷、锑、镍、铜、锗等，从而到达溶液的深度净化。方法有砷盐净化法、锑盐净化法和合金锌粉净化法。AsSbGe，锗、锑还会加剧其它杂质的危害。锗、砷、锑都会使阴极锌起皱，严峻时产生蜂窝状或海绵状沉积物，严峻降低电锌质量。向电解液中参加胶质，可不同程度地消退锗与锑的危害。Fe、Mn一般不会在阴极析出，但是会在阴极、阳极之间进展氧化复原反响消耗电能，使锌反溶，降低电流效率。量增加而降低锌的品质。当有MnO2存在时，可抑制氯离子的危害。MnO2+4H++2Cl-＝Mn2++C12+2H2O锌难于剥离。参加酒石酸锑钾可改善剥离状况。ZnSOHOZnSOHOZnHSO1O422 422电极反响为：阴极 Zn2++2e=Zn阳极 H2O-2e=0.5O2+2H+2、锌与氢的标准电极电位分别为-0.763V0.00V。理论上，在阴极上析出锌之前，电位较正的氢应先析出，在实际电积锌过程中为什么是锌优先于氢析出？Zn2+、H+、微量Pb2+及其它杂质金属离子(Men+)，通直流电时，在阴极上的可能的反响有：Zn2++2e=Zn EZn2+/Zn=-0.763V2H++2e=H2 EH+/H2=0.0V298K时，锌和氢的放电电位如下：E E E0Zn Zn2.303RT1ga2F0.7630.02951gaZn2Zn2E E0H H2.303RT1gaF0.051gaHHH2SO4120g/l、Zn2+55g/l40℃，ZnH2析出的平衡电位可表示为：EZn2+/Zn=EZn2+/Zn+0.0295lgaZn2+=-0.806VEH+/H2=EH+/H2+0.0591lgaH+=-0.053V从热力学上可以看出，在实际的电积锌过程中，由极化现象而产生电极反响的超电压〔，阴极反响的析出电位应为：EZn=-0.763+lnaZn2+-ZnEH2=lnaH+-H1.105V0.05V。EZn=-0.856V EH2=-1.158V由于氢气超电压的存在，使氢的析出电位比锌负，锌优先于氢析出，从而保证了锌电积的顺当进展。3、杂质在锌电积时的行为有哪些？依据电化反响性质和发生地点的不同，可以把各种杂质分为以下几类：在阴极上放电的杂质离子铅、镉、锡、铋较锌优先放电并在阴极上沉积析出，降低电锌质量。铜、钴、镍“烧板”〔锌的反溶〕现象，显著降低电流效率，增大电耗。锗、砷、锑积物，严峻降低电锌质量。-复原的杂质离子主要是Fe2+、Mn2+，一般不在阴极析出，不会影响电锌的质量，但能够在极之间进展的这种氧化-反响消耗电能，使锌反溶，降低电流效率。阴极 Fe2(SO4)3+Zn＝ZnSO4+2FeSO4阳极 4FeSO4+2H2SO4+O2＝2Fe2(SO4)3+2H2O在阳极和阴极上都不放电析出的杂质元素镁含量过高时，决造成冷却器和管道的结垢现象，堵塞管道，影响操作。极寿命。Pb+6H++ClO3-＝Pb2++Cl-+3H2O当有MnO2存在时，可抑制氯离子的危害。MnO2+4H++2Cl-＝Mn2++C12+2H2O剥离。参加酒石酸锑钾可改善剥离状况。4、如何降低阴极铅含量，提高电锌质量？降低阴极铅含量，提高电锌质量，可实行如下措施：添加肯定量的锰离子和适量的钴离子。(20~30A/m2)电解，在阳极外表形成PbO2薄膜。添加特别试剂，如SrCO3、BaCO3、水玻璃〔Na2SiO3〕等。碳酸锶的参加1～1.5倍。定期洗刷阳极。一般9～10天刷洗一次。定期掏槽。一般30～40天清冼电解槽一次。保证供电稳定，加强槽面治理及熔铸治理。5、什么是槽电压？影响槽电压的因素有哪些？的电能消耗。槽电压(V槽)由硫酸锌分解电压(V分)、超电压引起的电压降(V超)，以及阴、阳极电阻(V极)(V液)(V泥)(V接)等引起的电压降，即：V槽=V分+V超+V极+V液+V泥+V接电阻等。6、什么是电流效率和电能消耗？影响锌电积过程中的电流效率和电能消耗的因素有哪些？分别写出电流效率和电能消耗的数学表达式。GG100%qIt式中η—电流效率，%； G—阴极上实际析出锌的质量；I—电流强度，安培；t—通电时间，小时；q—锌的电化当量，1.2195克/安培·小时。电解液的纯度、阴极外表状态及电积时间等。〔2〕电能消耗是指每生产一吨电锌所消耗的直流电能：WW实际消耗的电量 V析出锌产量q1000820VkWh/t槽电压，伏；η—电流效率，%；q—锌的电化当量，1.2195克/安培·小时。电能消耗取决于电流效率和槽电压。和槽电压的因素都将影响电能消耗。7、提高锌电积过程中电流效率的措施有哪些？为了在电解锌时获得较高的电流效率，应当实行如下措施：选择经济的阴极电流密度，以提高氢的超电压。50~55g/l，酸/2.5~4，硫酸为170~200g/l。掌握适当低的电解液温度：电解液须冷却降温，一般掌握电解液温度为35~40℃。加快电解液的循环，以保持锌、酸含量的稳定、消退浓差极化、准时补充锌液与废液混合后送冷却塔冷却。5〕尽量提高电解液纯度，对电解前液进展深度净化。合理使用添加剂，适当参加胶或某些外表活性剂。使电解液导电良好，消退或削减漏电损失。合理的析出周期：人工剥锌为24h，机械化和自动化为48h。提高技术治理的整体水平。8VDD(A/m2)E(V)(%)1002.5802002.7905003.09410003.596① 依据表中的电流密度，分别计算锌电积的电能消耗〔锌的电化当q1.2195g·A-1·h-1〕W实际消耗的电量 V

1000820V

kWh/t由 析出锌产量 q 得D(A/m2)1002005001000〔kWh/t〕2562.52460.002617.022989.58②为了使锌电积的本钱最优，应如何选择电积过程的电流密度？200D(A/m2)90%500D(A/m2)200D(A/m2)时电能消耗，电流效率则可到达94%500(A/m2)是最合理的。选择200或1000也可以，但要给出合理的选择说明。6章湿法炼锌进展动态1、湿法炼锌有哪些方法？湿法炼锌的方法主要有硫化锌精矿的直接电解、ZnMnO2同时电解、溶剂萃取-电解法提锌及热酸浸出-萃取法除铁等。2ZnMnO2反响。硫化锌精矿的直接电解在酸性溶液中，用70%30%石墨粉为阳极，铝板为阴极，直接用电解生产锌。阴极和阳极反响为：阳极 ZnS-2e=Zn2++S阴极 Zn2++2e=Zn阳极电流效率为96.8~120%，阴极电流效率为91.4~94.8%，阴极锌纯度达99.99%以上。ZnMnO2同时电解将锌精矿磨细至200目，ZnS/MnO2按化学计量配入并用硫酸进展浸出，浸液经净化后用铅-〔1%银解时阴极和阳