湿法冶金-浸出技术锌焙烧矿在浸出中发生的主要化学变化锌焙砂浸出的化学反应.pptVIP

锌焙砂浸出 Zn-H2O系电位-pH图 锌焙砂浸出 浸出过程影响因素 （1） 浸出温度对浸出速度的影响 （2） 矿浆的搅拌强度对浸出速度的影响 （3） 酸浓度对浸出速度的影响（4） 焙烧矿本身性质对浸出速度的影响 （5） 矿浆的粘度对浸出速度的影响 * 锌 冶 金 中性浸出化学变化主要包含锌的浸出分离 、铁的氧化沉淀和砷锑与铁共沉淀的过程。 锌焙砂中性浸出过程是焙烧矿氧化物的稀硫酸溶解和硫酸盐的水溶解过程。Zn、Fe、Cu、 Cd 、Co 和Ni的氧化物均能有效地溶解，而CaO和PbO则生成难溶的硫酸盐沉淀。 CaO + H2SO4 = CaSO4↓ + H2O PbO + H2SO4 = PbSO4↓ + H2O 实际生产中终点pH值控制在5.5以下，从而除去浸出液中的Fe、As和Sb，如果高于此值，就会生成Zn(OH)2沉淀，降低锌的浸出率。这一点可从图3-10的氧化物稳定区域图中可以看到。 焙砂的浸出 （1）中性浸出中的化学变化 图3-10为298K下各种氢氧化物的 关系图，可见在中性浸出时， Zn、Cu、 Cd 、Co 、Ni和Mn溶解；Sn、Al不溶； Fe2+入溶液 、 Pb2+、 Fe3+沉淀 。 焙砂的浸出 （1）中性浸出中的化学变化 图3-10 氢氧化物 关系 pH=5.0~5.2时，Fe3+可完全除去，但Fe2+除不去，为此必须把Fe2+氧化成Fe3+方能除去。实际生产中加软锰矿(MnO2)来氧化Fe2+。氧化原理可用图3-11来说明。 1. Fe3+ + e = Fe2+ E1=0.77+0.059lg(αFe3+/αFe2+) 2. MnO2+4H++2e = Mn2++2H2O E2=1.23-0.12pH-0.031lgαMn2+ 3. O2 + 4H+ + 4e = 2H2O (pO2 = 21.28kPa) E3=1.224-0.059pH 4. 2Fe2+ + MnO2 + 4H+ = 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O E4 = E2 - E1 = 0.46-0.12pH-0.031lg(αMn2+·α2Fe3+/α2Fe2+) 焙砂的浸出 （1）中性浸出中的化学变化 图3-12 中性浸出中Fe2+氧化Fe3+的电位－pH图 焙砂的浸出 （1）中性浸出中的化学变化 从图中可以看到，MnO2和O2均能氧化Fe2+为Fe3+，其氧化能力取决于E2、E3与E1的差值大小。 pH值越小，其差值越大，MnO2的氧化能力强。当pH值小于0.5时MnO2的氧化能力大于空气中氧的氧化能力。所以在中性浸出时要先把MnO2加入到矿浆中。 在实际生产中，中性浸出前期pH≈1，Mn2+=3~5g/l， αMn2+≈1.82×10-2，代入E4 = E2 - E1 = 0.46-0.12pH-0.031lg(αMn2+·α2Fe3+/α2Fe2+)＝0可求得，αFe2+ /αFe3+＝1.6×10-5， 即Fe2+氧化很完全。 在中性浸出过程中，采用鼓风搅拌的方法，也是为了利用空气中的氧来氧化二价铁（酸性靠锰、中性靠风）。 焙砂的浸出 （1）中性浸出中的化学变化