2023年鋅冶金思考題

2023鋅冶金思考題及參考答案-鄧志敢1章緒論1、煉鋅原料有哪些？鋅礦物:1〕硫化礦(原生礦)：閃鋅礦(ZnS)；鐵閃鋅礦(nZnS?mFeS)2〕氧化礦〔次生礦：菱鋅礦(ZnCO3；異極礦(ZnSiO4?H2O)含鋅二次資源：冶煉廠產(chǎn)出的氧化鋅煙塵、浮渣和鋅灰等。2、簡述金屬鋅的用途。鋅廣泛用于航天、汽車、船舶、鋼鐵、機械、建筑、電子及日用工業(yè)等行業(yè)。(1)鋅的初級用途：以上；制造各種鋅基合金、(60萬噸/年)、氧化鋅、建筑五金制品及化學(xué)制品等?！?〕鋅的終端用途：〔汽車)和建筑業(yè)〔根底設(shè)施、商用建筑和住宅〕3、現(xiàn)代煉鋅方法有哪些？現(xiàn)代煉鋅方法分為火法和濕法兩大類，以濕法冶煉為主?；鸱掍\:有鼓風(fēng)爐煉鋅、豎罐煉鋅、平罐煉鋅、電熱法煉鋅等火法煉鋅包括焙燒、復(fù)原蒸餾和精煉三個主要過程。平罐煉鋅和豎罐煉鋅都3~5家工廠承受。電熱法煉鋅雖然直接加熱但不產(chǎn)生燃燒氣體，也存在生產(chǎn)力量小、能耗高、10%左右。濕法煉鋅:包括傳統(tǒng)的濕法煉鋅和全濕法煉鋅兩類。20世紀初消滅的煉鋅方法，包括焙燒、浸出、凈化、電積和制酸五個主要過程。依據(jù)浸出溫度和酸度的不同，濕法煉鋅分為常規(guī)浸出和熱酸浸出兩種工藝。得到氧化鋅煙塵再浸出。97%以上，浸出殘渣過濾得到鉛銀渣，浸出液用黃鉀鐵礬法沉鐵得到鐵渣堆存。全濕法煉鋅是在硫化鋅精礦直接加壓浸出的技術(shù)根底上形成的，于20制酸工序，鋅精礦中的硫以元素硫的形式富集在浸出渣中另行處理。氧化鋅礦濕法冶煉也屬于全濕法煉鋅。80%。4、了解我國鋅冶煉工業(yè)的現(xiàn)狀。轉(zhuǎn)窯揮發(fā)焙燒，得到品位較高的氧化鋅塵作為火法或濕法煉鋅原料。多、分布廣。但近年來我國鋅企業(yè)的規(guī)模和生產(chǎn)力量不斷提高。福建。鋅冶煉主產(chǎn)區(qū)有湖南、云南、遼寧、廣西、四川、甘肅、陜西、廣東、貴州。5分別畫出火法煉鋅及傳統(tǒng)濕法煉鋅的原則工藝流程圖?；鸱掍\原則工藝流程傳統(tǒng)濕法煉鋅原則工藝流程2章硫化鋅精礦的焙燒與燒結(jié)1Zn-S-O系狀態(tài)圖，說明ZnS難以直接氧化得到金屬鋅的緣由。ZnS直接獲得金屬鋅是比較困難的。硫酸鋅的分解經(jīng)過一個中間產(chǎn)物—堿式硫酸鋅。當在產(chǎn)物只保持少量硫酸Pso2Po2方法來保證獲得ZnO焙燒產(chǎn)物。徹底分解。硫化鋅不能在高溫下直接氧化生成金屬。對于含Cu、Fe等的簡單的含鋅原料進展硫酸化焙燒時，期望Cu、Zn等有價金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}，須掌握適當?shù)谋簾郎囟?953±30K)，溫度降低50℃，鐵將50℃，Cu、Zn的硫酸鹽發(fā)生分解。2、為什么說硫化鋅是較難焙燒的硫化物？硫化鋅以閃鋅礦或鐵閃鋅礦(nZnS·mFeS)的形式存在于鋅精礦中。焙燒時硫化鋅進展以下反響：ZnS+2O2＝ZnSO4 (1)2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 (2)2SO2+O2＝2SO3 (3)ZnO+SO3＝ZnSO4 (4)焙燒開頭時，進展反響(1)與反響(2)SO2之后，在有氧的條件下SO3。在有SO3存在時氧化鋅可以形成硫酸鋅。酸鹽。鐵酸鋅的生成是無法避開的。硫化鋅是較難焙燒的一種硫化物。3、簡述硫化鋅精礦焙燒的目的。產(chǎn)鋅的第一個冶金過程。2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2的目的與要求打算于下一步的生產(chǎn)流程，冶煉方法不同其焙燒目的略有差異：火法煉鋅(蒸餾法)：在焙燒時實行死焙燒(氧化焙燒)。1〕盡可能地除去全部硫，2〕SO2煙氣以供生產(chǎn)硫酸。3〕含鎘與鉛多的煙塵作為煉鎘原料。鼓風(fēng)爐煉鋅：通過燒結(jié)機進展燒結(jié)焙燒。1〕既要脫硫、結(jié)塊，還要掌握鉛的揮發(fā)。2〕精礦中含銅較高時，要適當殘留一局部硫，以便在熔煉中制造冰銅。濕法煉鋅：實行局部硫酸鹽化焙燒。1)盡可能完全地氧化金屬硫化物并在焙砂中系統(tǒng)中硫酸的損失；2)使砷與銻氧化并以揮發(fā)物狀態(tài)從精礦中除去；3)在焙燒時粒子狀的焙燒礦以利于浸出的進展。4、在硫化鋅精礦焙燒的過程中，硅酸鹽和鐵酸鋅的生成對后續(xù)過程有什么影響？在焙燒過程中如何避開硅酸鹽和鐵酸鋅的生成？避開鐵酸鋅的生成，可承受以下方法：ZnOFe2O3顆粒的接觸時間；ZnOFe2O3顆粒的接觸的外表；上升焙燒溫度并對焙砂進展快速冷卻；將鋅焙砂進展復(fù)原沸騰焙燒(承受雙室沸騰爐)，用CO復(fù)原鐵酸鋅，使其中的ZnO析出。3(ZnO·Fe2O3)+CO=3ZnO+2Fe3O4+CO2SiO2在濕法浸鉛、硅含量要嚴格掌握。硅酸鹽的形成對火法煉鋅過程影響不大。5、簡述硫化鋅精礦伴生礦物在焙燒的過程中的行為。硫化鋅硫化鋅以閃鋅礦或鐵閃鋅礦(nZnS·mFeS)的形式存在于鋅精礦中。焙燒時硫化鋅進展以下反響：硫化鋅以閃鋅礦或鐵閃鋅礦(nZnS·mFeS)的形式存在于鋅精礦中。焙燒時硫化鋅進展以下反響：ZnS+2O2＝ZnSO4 (1)2ZnS+3O2＝2ZnO+2SO2 (2)2SO2+O2＝2SO3 (3)ZnO+SO3＝ZnSO4 (4)焙燒開頭時，進展反響(1)與反響(2)SO2之后，在有氧的條件下SO3。在有SO3存在時氧化鋅可以形成硫酸鋅。二氧化硅SiO2〔2%~8，SiO2ZnO生成硅酸鋅〔2ZnO.SiO2，SiO2PbO生成低熔點的硅酸鉛2PbO.SiO2他金屬氧化物或硅酸鹽形成簡單的硅酸鹽。硫化鉛PbSO4和PbO：PbS+2O2==PbSO43PbSO4+PbS==4PbO+4SO22SO2+O2==2SO3PbO+SO3==PbSO4高溫焙燒來氣化脫鉛。硫化鐵〔Fe2(FnSn+1和簡單硫化鐵礦，如鐵閃鋅礦(nZnS·mFeS)、黃銅礦(FeCuS2)，砷硫鐵礦(FeAsS)等。焙燒時在較低的溫度下即發(fā)生熱分解：2FeS2=2FeS+S2也按以下反響生成氧化物：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO23FeS+5O2=Fe3O4+3SO2Fe2O3Fe3O4。ZnOFe2O3按以下反響形成鐵酸鋅：銅的硫化物

ZnO+Fe2O3=ZnO·Fe2O3銅在鋅精礦中存在的形式有輝銅礦(CuS)、黃銅礦(CuFeS2)、銅藍(Cu2S)等，Cu2O存在，局部為結(jié)合狀態(tài)的氧化銅(Cu2O·Fe2O3)及自由狀態(tài)或結(jié)合狀態(tài)的氧化銅。硫化鎘CdOCdSO4。CdSO4在高溫下分解生成CdOCdS揮發(fā)進入煙塵，成為提鎘原料。高溫焙燒可以很好地使鎘除去或富集在煙塵中。砷與銻的化臺物(FeAsS)(As2S3)、Sb2S3、As2O3、Sb2O3簡潔揮發(fā)進入煙塵，砷酸鹽和銻酸鹽是穩(wěn)定化合物殘留于焙砂中。因此在焙燒時應(yīng)盡量避開形成砷酸鹽和銻酸鹽。Bi、Au、Ag、In、Ge、Ga等的硫化物Bi、In、Ge、Ga等的硫化物在焙燒過程中生成氧化物，以氧化物的狀態(tài)存在于焙燒產(chǎn)物中，AuAg主要以金屬狀態(tài)存在于焙燒產(chǎn)物中。6、硫化鋅精礦的焙燒的設(shè)備有哪些？硫化鋅精礦的焙燒可承受:反射爐，多膛爐。復(fù)試爐〔多膛爐與反射爐的結(jié)合，飄懸焙燒爐和沸騰焙燒爐。7、硫化鋅精礦焙燒為什么大多承受沸騰爐？處于懸浮狀態(tài)，其狀態(tài)如同水的沸騰，因此稱為沸騰焙燒。沸騰焙燒爐內(nèi)沸騰層高度在l～1.5 米，料層溫度高達1123～1423K(850~1150℃)，爐內(nèi)熱容量大且均勻。由于固體粒子可以較長時間處于懸，于是就構(gòu)成氧化各個礦粒最有利的條件，反響速度快，強度高，傳熱傳質(zhì)效率高，溫差小，料粒和空氣接觸時間長，使焙燒過程大大強化。沸騰焙燒爐有哪幾種類型？70〔LurgiVM爐8、沸騰焙燒的強化措施有哪些？SO2燒結(jié)煙氣焙燒、多層沸騰爐焙燒等。3章濕法煉鋅浸出過程1、簡述濕法煉鋅浸出的實質(zhì)與目的?！?〕浸出的實質(zhì)濕法煉鋅的浸出是以稀硫酸溶液〔廢電解液〕作溶劑，掌握適當?shù)乃岫?、〔如鋅焙砂、鋅煙塵、鋅氧化礦、鋅浸出渣及硫〕中的鋅化合物溶解呈硫酸鋅進入溶液、不溶固體形成殘渣的過程。浸出所得的混合礦漿再經(jīng)濃縮、過濾將溶液與殘渣分別?！?〕浸出的目的Zn盡可能地全部溶解到浸出液中，得到高浸出率。使有害雜質(zhì)盡可能地進入渣中，到達與鋅分別的目的。獲得一個過濾性良好的礦漿。2、在濕法煉鋅過程中，鋅焙砂中性浸出的pH值為什么要掌握在5.2左右？Zn-Me-H2O系φ-pHpH=5.2。3、影響鋅焙砂浸出的因素主要有哪些，如何提高鋅的浸出速率？接浸出率？ZnO·Fe2O3(溫度60~70℃，終點酸度1~5g/LH2SO4)，浸出率只有1~3％，幾乎不溶解而進入浸出殘渣中造成鋅的損失。承受高溫高酸浸出焙砂，鐵酸鋅可按以下反響溶解：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+H2O4、簡述鋅焙燒礦浸出時中和水解除雜的原理。Fe3+的水解兩個過程。ZnO是溶解屬浸出過程。原理：中和水解除雜質(zhì)就是在浸出終了調(diào)整溶液pH值至5.2~5.4，使鋅離子Me(OH)n形式析出。降低溶液的酸度是參加某些中和劑，如鋅焙砂、鋅煙塵、石灰乳等。中和水解的主要反響為：總反響：

Fe2(SO4)3+6H2O==2Fe(OH)3↓+3H2SO4H2SO4+ZnO==ZnSO4+H2OFe2(SO4)3+3ZnO+3H2O=3ZnSO4+2Fe(OH)3↓5、簡述鋅焙燒礦中各成份在浸出的過程中的行為。鋅的化合物：鋅在焙燒礦中呈ZnO、ZnSO4、ZnS、2ZnO·SiO2、ZnO·Fe2O3、ZnO·A12O3等狀態(tài)存在。焙燒礦的主要成份是自由狀態(tài)的氧化鋅(ZnO)。氧化鋅氧化鋅浸出時與硫酸作用進入溶液：ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O硫化鋅ZnS在常規(guī)的浸出條件下不溶而入渣，但溶于熱濃的硫酸中，其反響為：ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S在硫酸鐵的作用硫化鋅可按下反響局部地溶解：Fe2(SO4)3+ZnS=ZnSO4+2FeSO4+S浸出過程中根本不溶解而進入浸出渣中。硅酸鋅〔2ZnO·SiO2〕2ZnO·SiO2能溶解在稀硫酸中。當60℃浸出時，溶液pH<3.8，2ZnO·SiO2pH5.2~5.4Fe(OH)3一同沉淀入渣。2ZnO·SiO22H2SO4=2ZnSO4+SiO2·2H2O鐵酸鋅〔ZnO·Fe2O3〕ZnO·Fe2O3在中性浸出時(溫度60~70℃，終點酸度1~5g/LH2SO4)，浸出率砂，鐵酸鋅可按以下反響溶解：ZnO·Fe2O3+4H2SO4=ZnSO4+Fe2(SO4)3+H2O問題?！?〕鐵Fe2O3狀態(tài)、自由狀態(tài)或結(jié)合成鐵酸鹽狀態(tài)，局部狀態(tài)存在。Fe2O3在以很稀的硫酸浸出時不溶解，但以廢電解液浸出Fe2(SO4)3形式進入溶液中。FeSO4進入溶液。硫酸鹽狀態(tài)的鐵可溶于水。Fe3O4不溶于稀硫酸。當浸出物料中有金屬硫化物存在時，F(xiàn)e2(SO4)3被復(fù)原為FeSO4。Fe2(SO4)3+MeS=2FeSO4+MeSO4+S010~20%Fe2+Fe3+兩種鐵離子。在中性浸出終了時，pH5~5.4，F(xiàn)e2+Fe3+則很易水解形成Fe(OH)3沉淀除去。為了在浸出終了能使鐵鹽水解除去，需要將Fe2+氧化成2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O銅、鎳、鎘、鈷銅在中性浸出時不溶解，在酸性浸出時約有50%溶解進入溶液。在酸性浸出時很簡潔溶解，生成硫酸鹽進入溶液。CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCdO+H2SO4=CdSO4+H2OCoO+H2SO4=CoSO4+H2O砷和銻焙燒時精礦中的砷和銻將有局部呈高價氧化物As2O5和Sb2O5與爐料中的各種堿性氧化物形成相應(yīng)的砷酸鹽和銻酸鹽留在焙砂中，浸出時主要以絡(luò)陰離子存在：FeO·As2O5+H2SO4+2H2O=FeSO4+2H3AsO4FeO·Sb2O5+H2SO4+2H2O=FeSO4+2H3SbO4鉛與鈣、鎂的化合物鉛的化合物在浸出時呈硫酸鉛(PbSO4)和其(PbS)留在浸出殘渣中。MeO+H2SO4=MeSO4+H2OMeCO3+H2SO4=MeSO4+H2O+CO2CaSO4微溶，主要進入浸出渣中，消耗硫酸。MgSO4溶解度較高，當溶液溫度降低時，MgSO4便結(jié)晶析出，堵塞管道。Al2O3 在酸性浸出時局部溶解，大局部不溶。硅 硅酸鹽則在稀硫酸溶液中局部溶解，生成的二氧化硅呈膠體狀態(tài)存在于溶液中。金與銀金在浸出時不溶解，完全留在浸出殘渣中。銀在鋅焙砂中以硫化銀(Ag2S)與硫酸銀(AgSO4)的形態(tài)存在，硫化銀不溶解，硫酸銀溶入溶液中，溶解的銀與溶液中的氯離子結(jié)合為氯化銀沉淀進入渣中。鎵、銦、鍺、鉈鎵、銦、鍺在酸性浸出時，能局部地溶解，在凈化除銅、鎘時將與銅、鎘一道進入銅鎘渣中而被除去。6、分別寫出鋅焙砂常規(guī)浸出和熱酸浸出的工藝流程圖。鋅焙砂常規(guī)浸廢電解液廢電解液鋅焙燒礦枯燥攪拌槽酸性浸出終酸1~5g/L煙化處理分級磨礦酸性濃縮Zn粉煙化渣中性浸出 終點pH=5~5.2酸性上清液酸性濃泥Zn粉浸出堆存中性濃縮過濾洗滌浸出液含鉛渣中性上清液中性濃泥濾液浸出渣送凈化后電積送鉛廠熱酸浸出流程廢電解液廢電解液鋅焙燒礦分級細磨熱酸浸出沉鐵中性浸出濃縮分別液固分別中性濃縮送去回收PAg熱酸浸出液鋅溶液鐵渣中性上清液中浸渣送凈化后電積7、在濕法煉鋅的熱酸浸出過程中，從含鐵高的浸出液中沉鐵有哪些方法？請分別說明其原理及優(yōu)缺點。法、轉(zhuǎn)化法、針鐵礦法和赤鐵礦法。黃鉀鐵礬法的原理：使三價鐵以黃鉀鐵礬復(fù)鹽的形式從弱玻溶液里沉淀出來并使ZnO·Fe2O3中的鋅溶解，其根本反響為：3Fe2(SO4)3+2A(OH)+10H2O=2AFe3(SO4)2(OH)6+5H2SO4K+、Na+、NH4+、H3O+等離子。ZnO·Fe2O34H2SO4ZnSO4Fe2(SO4)34H2O黃鉀鐵礬法的優(yōu)缺點：黃鉀鐵礬沉淀為晶體，易澄清過濾分別。金屬回收率高堿試劑稍耗量少。(pH＝1.5)ZnO少。鐵礬帶走肯定的硫酸根，有利于保持酸的平衡。脫砷、銻的效果不佳，也不利于稀散金屬的回收。7) 黃鉀鐵礬渣渣量大(40%(3~6%)0難于利用，堆存時其中可溶重金屬會污染環(huán)境。針鐵礦法原理：在較低酸度pH=3~Fe3濃度<1g/l〕和較高溫度80~100℃〕的條件下，浸出液中的鐵可以呈穩(wěn)定的化合物針鐵礦〔Fe2O3·H2O或-FeOOH〕析出。假設(shè)從含F(xiàn)e3+濃度含高的浸出液中以針鐵礦的形式沉鐵，首先要將溶ZnSFe2+ZnOpH3~5，再用空氣緩慢氧化，使其以針鐵礦的形式析出。其根本反響如下：2FeSO4+2ZnO+0.5O2+H2O=2ZnSO4+Fe2O3·H2O針鐵礦法沉鐵的優(yōu)缺點：Fe3+<1g/L；鐵渣為晶體構(gòu)造，過濾性能好；沉鐵的同時，可有效地除去As、Sb、Ge，并可除去溶液中大局部(60~80%)氯；V·M法需要對鐵進展復(fù)原-E·Z法中和酸需要較多的中和劑；

鐵礦含有一些水溶性陽離子和陰離子12%SO426%Cl-)在渣堆存時滲漏而污染環(huán)境；對沉鐵過程pH值的掌握要比黃鉀鐵礬法嚴格。赤鐵礦法原理：液中的Fe3+會發(fā)生如下水解反響得到赤鐵礦〔Fe2O3〕沉淀：Fe2(SO4)3+3H2O=Fe2O33H2SO4Fe3+。產(chǎn)出的硫酸需用石90%。赤鐵礦法的優(yōu)缺點：鐵高〔58，可直接用作煉鐵原料。CaSO4渣。8、簡述硫化鋅精礦氧壓浸出的原理及其特點。高壓(350~700kPa)鹽和元素硫的工藝過程。ZnSH2SO4+0.5O2ZnSO4S0H2O方鉛礦(PbS)、黃銅礦(CuFeS2)等，浸出時析出元素硫并生成硫酸鹽。Fe2+可被Fe3+，F(xiàn)e3+2Fe3++ZnS=Zn2++2Fe2++S0此工藝抑制了“焙燒-浸出-電積”SO2煙氣污染等缺硫化鋅精礦氧壓浸出的特點:97%以上；流程短，可取消焙燒、制酸系統(tǒng)及渣處理工序；法更好地解決環(huán)保問題；能耗和生產(chǎn)本錢與常規(guī)法大體一樣；有利于鉛、鎘及貴金屬的綜合回收。9、氧化鋅礦的浸出方法有哪些？簡述各工藝的特點。鋅氧化礦的酸浸浸出液鋅含量。鋅氧化礦的氨浸焙砂、鑄鋅渣灰和各種含鋅冶煉廢渣等；②凈化負擔(dān)輕：承受氨浸法處理各種含鋅物料，物料中的很多有害雜質(zhì)等的凈化簡潔，用鋅粉極易在常溫常壓下除去；③工藝流程短；④產(chǎn)品品種多：可以制取氧化鋅、磷酸鋅、陰極鋅和鋅粉。10、氧化鋅粉的來源、組成及處理流程。氧化鋅粉可作為濕法煉鋅原料，其主要來源有：化鋅粉?；患a(chǎn)出的氧化鋅粉。③黃銅廢件再生冶煉回收銅時以氧化鋅粉形態(tài)回收的鋅。銻等雜質(zhì)。因此，一般需實行特地措施脫除這些雜質(zhì)，將其單獨浸出，得到的ZnSO4溶液再泵至焙砂浸出系統(tǒng)。組成：程的選擇主要依原料性質(zhì)及稀散金屬含量而定。對稀有金屬含量較高、含鋅稍低的氧化鋅粉，應(yīng)以提取稀散金屬為主。氧化鋅粉的處理流程可分為兩種：、處理含鋅高、含稀散金屬低的料時，一般與硫化鋅精礦濕法處理流程相〔中性或酸性鍺進入酸性上清波，經(jīng)富集得銦、鍺富集渣，用以綜合回收銦和鍺。一次浸出液和沉銦、鍺后的二次浸出液均送焙燒礦浸出系統(tǒng)。二次浸出渣〔鉛渣〕經(jīng)洗滌、過濾、枯燥，送鉛鼓風(fēng)爐熔煉回收鉛。、處理稀有金屬含量較高、含鋅稍低的氧化鋅粉時，則按濕法煉鋅過程經(jīng)凈化、電解沉積得陰極鋅。11、浸出礦漿液固分別的方法包括哪些？簡述其工藝過程及特點。設(shè)備主要有濃密機〔又稱濃縮槽〕和各類過濾機?！?〕浸出礦漿的濃縮的上清液和含有肯定量液體〔>50%〕的濃泥〔或稱底流。特點：應(yīng)用，其缺點是生產(chǎn)效率低，占地面積大，只能對液固進展初步分別。(2)浸出礦漿的過濾過濾的根本原理: 具有毛細孔物質(zhì)作介質(zhì)在介質(zhì)兩邊形成壓力差，從而產(chǎn)生一種推動力使礦漿中的液體從細小的毛細孔道通過使懸浮固體物被截留在介質(zhì)上。過濾的顯著特點: 固體顆粒連續(xù)不斷地沉積在介質(zhì)孔隙內(nèi)部和外表上，因而在過濾過程中過濾阻力不斷增加。12、簡述影響礦漿濃縮和過濾的主要因素?！?〕影響濃縮過程的因素有：pHpH5.2～5.4。變壞，膠質(zhì)二氧化硅和氫氧化鐵過多時，礦漿澄清性能顯著惡化。礦漿中固體顆粒的粒度：礦漿粒度大簡潔沉降，粒度愈細沉降速度愈小。溶液與固體顆粒的密度：固體顆粒與溶液的密度差愈大，沉降速度愈快，140g/L以上時，溶液的密度和粘度均增大，對澄清濃縮不利。浸出時間：浸出時間較短時，焙砂溶解不完全，固體顆粒較大，澄清較易。55~6060~75℃?？s槽內(nèi)濃泥未準時排出數(shù)量過多，則相對縮小了澄清區(qū)，影響沉降過程。沉降，濃縮效果也越好。9)絮凝劑的參加量：絮凝劑可使微小的懸浮顆粒分散成大粒子，從而加速沉1.5~2.0倍。3#絮凝劑用量視礦漿沉淀性能好壞10~30〔10~30ppm。(2)影響過濾的因素:過濾阻力愈大，甚至還可堵死濾布毛細孔道。礦漿粘度：過濾速度與礦漿粘度成反比。當濃泥中含有Fe(OH)3、硅酸以PbSO4CaSO4、MgSO4飽和結(jié)晶，也是影響過濾的重要因素。礦漿溫度：A、隨著溫度的上升，礦漿的粘度減小，提高礦漿的流淌性，可加快過濾速度；B、提高溫度對排解毛細孔道中的氣泡有利，從而可提高過濾速度；C、提高礦漿溫度有利于礦漿中的細顆分散成大顆粒，可消退細粒堵塞孔隙70～80℃。13、簡述沸騰浸出槽的原理及其優(yōu)點。沸騰浸出槽的原理的區(qū)域，最終排出沸騰浸出槽。沸騰浸出槽的優(yōu)點：能保證溶液質(zhì)量穩(wěn)定和較好的技術(shù)經(jīng)濟指標：既保證了中性上清液質(zhì)損失小。10倍；濃縮槽的單位生產(chǎn)力量可增加到原來的315倍；設(shè)備構(gòu)造簡潔，大大削減了修理工作量和修理時所用的防腐材料；生產(chǎn)設(shè)備占用面積少，投資費用低；易于實現(xiàn)自動化。4章硫酸鋅浸出液的凈化1、鋅焙砂中性浸出液凈化時，鋅粉置換除銅鎘的原理是什么？影響鋅粉置換反應(yīng)的因素有哪些？〔1〕鋅粉置換凈化的原理(Me表示)離子，根本反響為：Zn+Me2+=Zn2++Me置換反響進展的極限程度取決于它們之間的電位差：E=E

－E 2+

＋0.0295lg(a

2+/a 2+)Me2+/Me

Zn /Zn

Me Zn兩種金屬電位差愈大，置換反響愈徹底。當反響到達平衡時：E －E

＝0.0295lg(a

2+/a

2+)Me2+/Me

Zn /Zn

Zn Me換除銅、鎘很簡潔進展，〔2〕影響鋅粉置換除銅、鎘的因素有：鋅粉消耗量一般為理論需要量的2~3100~120目篩。鋅粉過細簡潔飄浮在溶液外表，也不利于置換反響的進展。凈化槽內(nèi)進展。45~60℃，溫度過高會促使鎘復(fù)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值為150~180g/l。Cu2+具有催化作用，因此置Cu2+，銅的濃度為0.20~0.25g/L，溶液中[Cu2+]：[Cd2+]=1：3時除鎘效果最正確。2、在硫酸鋅溶液中的雜質(zhì)Cu、Cd、Co、Ni、As、Sb、F、Cl在電積過程中有什么危害？如何將它們凈化過程中將他們除去？Cu、Cd、Pb、Co、Ni可在陰極析出，促使在陰極上形成Zn-H微電池，加H+放電和陰極鋅反溶而造成燒板現(xiàn)象，降低陰極鋅的品質(zhì)和電流效率。其它微量雜質(zhì)砷、銻、鎳、銅、鍺等，從而到達溶液的深度凈化。方法有砷鹽凈化法、銻鹽凈化法和合金鋅粉凈化法。AsSbGe，鍺、銻還會加劇其它雜質(zhì)的危害。鍺、砷、銻都會使陰極鋅起皺，嚴峻時產(chǎn)生蜂窩狀或海綿狀沉積物，嚴峻降低電鋅質(zhì)量。向電解液中參加膠質(zhì)，可不同程度地消退鍺與銻的危害。Fe、Mn一般不會在陰極析出，但是會在陰極、陽極之間進展氧化復(fù)原反響消耗電能，使鋅反溶，降低電流效率。量增加而降低鋅的品質(zhì)。當有MnO2存在時，可抑制氯離子的危害。MnO2+4H++2Cl-＝Mn2++C12+2H2O鋅難于剝離。參加酒石酸銻鉀可改善剝離狀況。ZnSOHOZnSOHOZnHSO1O422 422電極反響為：陰極 Zn2++2e=Zn陽極 H2O-2e=0.5O2+2H+2、鋅與氫的標準電極電位分別為-0.763V0.00V。理論上，在陰極上析出鋅之前，電位較正的氫應(yīng)先析出，在實際電積鋅過程中為什么是鋅優(yōu)先于氫析出？Zn2+、H+、微量Pb2+及其它雜質(zhì)金屬離子(Men+)，通直流電時，在陰極上的可能的反響有：Zn2++2e=Zn EZn2+/Zn=-0.763V2H++2e=H2 EH+/H2=0.0V298K時，鋅和氫的放電電位如下：E E E0Zn Zn2.303RT1ga2F0.7630.02951gaZn2Zn2E E0H H2.303RT1gaF0.051gaHHH2SO4120g/l、Zn2+55g/l40℃，ZnH2析出的平衡電位可表示為：EZn2+/Zn=EZn2+/Zn+0.0295lgaZn2+=-0.806VEH+/H2=EH+/H2+0.0591lgaH+=-0.053V從熱力學(xué)上可以看出，在實際的電積鋅過程中，由極化現(xiàn)象而產(chǎn)生電極反響的超電壓〔，陰極反響的析出電位應(yīng)為：EZn=-0.763+lnaZn2+-ZnEH2=lnaH+-H1.105V0.05V。EZn=-0.856V EH2=-1.158V由于氫氣超電壓的存在，使氫的析出電位比鋅負，鋅優(yōu)先于氫析出，從而保證了鋅電積的順當進展。3、雜質(zhì)在鋅電積時的行為有哪些？依據(jù)電化反響性質(zhì)和發(fā)生地點的不同，可以把各種雜質(zhì)分為以下幾類：在陰極上放電的雜質(zhì)離子鉛、鎘、錫、鉍較鋅優(yōu)先放電并在陰極上沉積析出，降低電鋅質(zhì)量。銅、鈷、鎳“燒板”〔鋅的反溶〕現(xiàn)象，顯著降低電流效率，增大電耗。鍺、砷、銻積物，嚴峻降低電鋅質(zhì)量。-復(fù)原的雜質(zhì)離子主要是Fe2+、Mn2+，一般不在陰極析出，不會影響電鋅的質(zhì)量，但能夠在極之間進展的這種氧化-反響消耗電能，使鋅反溶，降低電流效率。陰極 Fe2(SO4)3+Zn＝ZnSO4+2FeSO4陽極 4FeSO4+2H2SO4+O2＝2Fe2(SO4)3+2H2O在陽極和陰極上都不放電析出的雜質(zhì)元素鎂含量過高時，決造成冷卻器和管道的結(jié)垢現(xiàn)象，堵塞管道，影響操作。極壽命。Pb+6H++ClO3-＝Pb2++Cl-+3H2O當有MnO2存在時，可抑制氯離子的危害。MnO2+4H++2Cl-＝Mn2++C12+2H2O剝離。參加酒石酸銻鉀可改善剝離狀況。4、如何降低陰極鉛含量，提高電鋅質(zhì)量？降低陰極鉛含量，提高電鋅質(zhì)量，可實行如下措施：添加肯定量的錳離子和適量的鈷離子。(20~30A/m2)電解，在陽極外表形成PbO2薄膜。添加特別試劑，如SrCO3、BaCO3、水玻璃〔Na2SiO3〕等。碳酸鍶的參加1～1.5倍。定期洗刷陽極。一般9～10天刷洗一次。定期掏槽。一般30～40天清冼電解槽一次。保證供電穩(wěn)定，加強槽面治理及熔鑄治理。5、什么是槽電壓？影響槽電壓的因素有哪些？的電能消耗。槽電壓(V槽)由硫酸鋅分解電壓(V分)、超電壓引起的電壓降(V超)，以及陰、陽極電阻(V極)(V液)(V泥)(V接)等引起的電壓降，即：V槽=V分+V超+V極+V液+V泥+V接電阻等。6、什么是電流效率和電能消耗？影響鋅電積過程中的電流效率和電能消耗的因素有哪些？分別寫出電流效率和電能消耗的數(shù)學(xué)表達式。GG100%qIt式中η—電流效率，%； G—陰極上實際析出鋅的質(zhì)量；I—電流強度，安培；t—通電時間，小時；q—鋅的電化當量，1.2195克/安培·小時。電解液的純度、陰極外表狀態(tài)及電積時間等。〔2〕電能消耗是指每生產(chǎn)一噸電鋅所消耗的直流電能：WW實際消耗的電量 V析出鋅產(chǎn)量q1000820VkWh/t槽電壓，伏；η—電流效率，%；q—鋅的電化當量，1.2195克/安培·小時。電能消耗取決于電流效率和槽電壓。和槽電壓的因素都將影響電能消耗。7、提高鋅電積過程中電流效率的措施有哪些？為了在電解鋅時獲得較高的電流效率，應(yīng)當實行如下措施：選擇經(jīng)濟的陰極電流密度，以提高氫的超電壓。50~55g/l，酸/2.5~4，硫酸為170~200g/l。掌握適當?shù)偷碾娊庖簻囟龋弘娊庖喉毨鋮s降溫，一般掌握電解液溫度為35~40℃。加快電解液的循環(huán)，以保持鋅、酸含量的穩(wěn)定、消退濃差極化、準時補充鋅液與廢液混合后送冷卻塔冷卻。5〕盡量提高電解液純度，對電解前液進展深度凈化。合理使用添加劑，適當參加膠或某些外表活性劑。使電解液導(dǎo)電良好，消退或削減漏電損失。合理的析出周期：人工剝鋅為24h，機械化和自動化為48h。提高技術(shù)治理的整體水平。8VDD(A/m2)E(V)(%)1002.5802002.7905003.09410003.596① 依據(jù)表中的電流密度，分別計算鋅電積的電能消耗〔鋅的電化當q1.2195g·A-1·h-1〕W實際消耗的電量 V

1000820V

kWh/t由 析出鋅產(chǎn)量 q 得D(A/m2)1002005001000〔kWh/t〕2562.52460.002617.022989.58②為了使鋅電積的本錢最優(yōu)，應(yīng)如何選擇電積過程的電流密度？200D(A/m2)90%500D(A/m2)200D(A/m2)時電能消耗，電流效率則可到達94%500(A/m2)是最合理的。選擇200或1000也可以，但要給出合理的選擇說明。6章濕法煉鋅進展動態(tài)1、濕法煉鋅有哪些方法？濕法煉鋅的方法主要有硫化鋅精礦的直接電解、ZnMnO2同時電解、溶劑萃取-電解法提鋅及熱酸浸出-萃取法除鐵等。2ZnMnO2反響。硫化鋅精礦的直接電解在酸性溶液中，用70%30%石墨粉為陽極，鋁板為陰極，直接用電解生產(chǎn)鋅。陰極和陽極反響為：陽極 ZnS-2e=Zn2++S陰極 Zn2++2e=Zn陽極電流效率為96.8~120%，陰極電流效率為91.4~94.8%，陰極鋅純度達99.99%以上。ZnMnO2同時電解將鋅精礦磨細至200目，ZnS/MnO2按化學(xué)計量配入并用硫酸進展浸出，浸液經(jīng)凈化后用鉛-〔1%銀解時陰極和陽