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湿法冶金浸出新工艺 1 技术领域 本工艺适用于锌的湿法冶金行业。 2 背景技术 无论是火法还是湿法炼锌，只能处理氧化物料，故硫化矿都需预先焙烧脱硫；低品位氧化锌矿、含锌残渣和烟尘等用烟化或威尔兹法处理。 2.1 焙烧 广泛采用沸腾焙烧（湿法炼锌）和烧结焙烧（密闭鼓风炉），旧式的多膛炉和闪速焙烧已基本被淘汰。 为从低品位氧化锌矿、残渣、烟尘和其他含锌废料中回收锌，用烟化或威尔兹法富集，回收的氧化锌在经湿法或火法产出金属锌。 2.2 金属锌的生产 当前，世界约80%的锌产自湿法，但最初是普遍采用火法炼锌。约在1800年，在比利时和上西里西亚地区开始用平罐炼锌，后来美国开发了新泽西法，又称竖罐炼锌。现在这两种工艺都已基本在国外被淘汰，主要的火法炼锌是密闭鼓风炉法。 （1）密闭鼓风炉法 世界许多地方产出选矿难分离的Pb-Zn混合精矿，因此20世纪50年代英国就开发了密闭鼓风炉工艺，又称帝国熔炼法。鼓风炉炼锌曾有较大发展，英国的斯温西、阿望茅斯，日本的八户和播磨，德国贝采留斯以及澳大利亚等，世界相继建立了十几家铅-锌鼓风炉工厂。毕竟该工艺还有一些缺点，如需消耗昂贵的焦炭，环境问题也较严重，进入20世纪80年代就不再发展了。 （2）湿法炼锌 现在，湿法炼锌技术已有较大发展，主要在提高锌回收率和原料综合利用方法、生产过程机械化和自动化控制。一些难点技术相继得到解决： ① 黄钾铁矾法除铁。过去，湿法炼锌的主要缺点之一是锌回收率低。后来开发了高温高酸浸出工艺，使锌浸出率大大提高，但大量铁也被浸出，除铁成了问题。黄钾铁矾法是除铁工艺之一。从1960-1965年开发出该工艺后，在世界许多湿法炼锌厂采用。最终浸出渣含锌量降至4%-6%，锌回收率提高到96%-98%。缺点是黄钾铁矾渣含有部分可溶的锌，为防止环境污染，必须小心堆存或处理。 ② 针铁矿法。浸出液加硫化锌使铁还原成两价，再在PH2-3.5和70-90℃温度下以FeO(OH)沉淀。针铁矿法的渣量比黄钾铁矾渣少。美国巴特勒韦尔等锌厂是采用此法。 ③ 红铁矿法。在高压下使铁以Fe2O3沉淀，沉渣可送炼铁厂处理而无生态问题。但因采用高压浸出工艺而使工艺复杂化，仅在（日本）饭岛等少数锌厂应用。 ④ 浸出渣处理。大多数工厂采用威尔兹法处理。一种替换方法是浮选加硫酸化焙烧，即回收有价金属（如银），又使硫酸化后的浸液返回生产系统。 ⑤ 溶液净化除铁外，锌浸出液还含有铜、镉、钴、锗、镍、锑等杂质。各工厂的除杂工艺大同小异，只是连续化作业和自动控制程度有所不同。大型湿法炼锌厂已广泛采用计算机自动控制。 ⑥ 锌电积。同样各工厂锌电积的主要差别在机械化程度和自动控制方面，如奥托昆普公司科科拉萨厂实现了全机械化作业和自动控制。新开发的阳极包括加Sr或Ca的铅阳极，或钛阳极，使强度增大，电阻更低。 ⑦ 新工艺开发 主要有下述几种。 a 锌精矿加压浸出。 由（加拿大）谢里特高登公司开发的加压浸出技术与20世纪70-80年代扩大到锌精矿浸出，最早由（加拿大）特雷尔锌厂、基德.克里克和德国的达特尔锌厂应用，但都是与老焙烧-浸出系统匹配使用。新建的（加拿大）哈德逊湾矿冶公司则全转为高压浸出法。 b （芬兰）奥托昆普公司开发了硫化锌精矿常压浸出新工艺，已有科科拉锌厂建成了一条生产能力50000t/a锌的生产线（全厂生产能力170000t/a）。由于技术还不十分成熟，暂未做技术转让。 c 氧化锌矿直接浸出。菱锌矿、硅锌矿等氧化矿一般采用直接浸出法处理。巴西的Tres marias 锌公司的硅锌矿含锌30%，先用威尔兹法富集，产出氧化锌再浸出。 2.3 湿法炼锌浸出过程所用的物料 湿法炼锌的浸出过程，是以稀硫酸或锌电解过程的废电解液作为溶剂，将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程。其原料中除锌外，一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。在浸出过程中，除锌进入溶液外，金属杂质也不同程度的溶解而随锌一起进入溶液。这些杂质会对锌电解过程产生不良影响，因此在送电解以前必须把有害杂质尽可能除去。在浸出过程中应尽量利用水解净化将部分杂质（如铁、砷、锑等）除去，以减轻溶液净化的负担。 浸出过程的目的是将锌原料中的锌尽可能快的完全溶解进入溶液中，并在浸出终了阶段采取措施，除去部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质，同时得到沉降速度快，过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。 浸出使用的锌原料主要有硫化锌精矿（如在直接浸出时）或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。其中焙烧矿是目前湿法炼锌浸出过程的主要原料。 焙烧矿的化学成分、物相组成等对浸出过程所产溶液的质量及金属回收率均有很大关系。焙烧矿的含锌量、可溶锌率、水溶锌量、可溶硅量、可溶铁量、不溶硫量以及砷、锑、氟、氯、钴、锗等杂质含