氧化锌矿的碱浸出VIP免费

第41卷第1期中南大学学报(自然科学版)Vol.41No.12010年2月JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Feb.2010氧化锌矿的碱浸出赵中伟，贾希俊，陈爱良，龙双，霍广生，李洪桂(中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙，410083)摘要：将处理氧化铝矿物的拜耳法移植于氧化锌矿的湿法处理形成“锌拜耳法”，用浓碱浸出氧化锌矿，然后降低温度或浓度使锌以氢氧化锌的形式析出，析出母液经浓缩处理后返回浸出矿，研究氧化锌矿的碱浸出过程。研究结果表明：当氢氧化钠浓度为5mol/L，浸出温度为85℃，液固比为10׃1，浸出时间为2h时，氧化锌矿中锌的浸出率为77%，铅的浸出率为9%，镉的浸出率为5%。关键词：氧化锌矿；碱浸出；浸出率；锌拜耳法中图分类号：TF813文献标志码：A文章编号：1672−7207(2010)01−0039−05LeachingzincoxideoreinalkalinesolutionZHAOZhong-wei,JIAXi-jun,CHENAi-liang,LONGShuang,HUOGuang-sheng,LIHong-gui(SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Toachievethecirculatoryleachingofzincoxideores,theBayerprocesswasusedtotreatbauxitetozinchydrometallurgy.Thezincoxideoreswereleachedinconcentratedalkalinesolution.Whenthetemperaturedecreased,zincwasprecipitatedintheformofzinchydroxidfromsolution.Theconcentratedmotherliquorwasreturnedtoleachthezincoxideores,andthealkalineleachingprocessofzincoxideorewasresearched.Theresultsshowthatundertheconditionofsodiumhydroxidesolution5mol/L,leachingtemperature85,liquid℃-solidratio10׃1andleachingtime2h,therecoveryratesofzinc,lead,andcadmiumreach77%,9%and5%,respectively.Keywords:zincoxideore;alkalineleaching;leachingrecovery;zincBayerprocess锌的用途非常广泛，世界各国锌产品的消耗量日益增加，然而，目前作为锌冶炼的主要矿石硫化锌矿的供应日趋紧张，因而，氧化锌矿的开发越来越受到人们的重视。氧化锌矿主要包括：硅酸锌矿(Zn2SiO4)，异极矿([Zn4(Si2O7)2(OH)·H2O])和菱锌矿(ZnCO3)等。这些矿石用选矿方法难以处理，而传统的火法技术将矿石经过密闭鼓风炉熔炼或烟化炉还原挥发，得到含锌品位较高的氧化锌烟尘，然后进入下一步流程。但是，在能源价格上涨和环保要求日益严格的情况下，这种方法的应用受到限制；而氧化锌矿的湿法处理工艺因其具有流程相对较短、操作简单等优点而成为研究重点[1−7]。氧化锌矿一般采用硫酸进行酸性浸出，可达到较高的浸出率。但是，对于这种含高碱性脉石的氧化锌矿，采用硫酸浸出则会消耗较多酸。同时，在酸浸出的过程中，氧化锌矿中的硅容易生成硅胶，严重影响液固分离[8−10]。因此，近年来许多研究者进行氧化锌矿的碱性浸出研究。氧化锌矿的碱性浸出主要是以氢氧化钠溶液或氨性溶液作浸出剂。张元福收稿日期：2009−04−19；修回日期：2009−07−20基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(2007CB613603)通信作者：赵中伟(1966−)，男，河北永年人，教授，博士生导师，从事湿法冶金、有色金属提取及相似元素的分离研究；电话：0731-88830476；E-mail:zhaozw@mail.csu.edu.cn中南大学学报(自然科学版)第41卷40等[11−12]研究了用氨法处理氧化锌矿，其中，锌与氨水生成锌氨络离子进入溶液，然后进行电积。Frenay[13]进行了氧化锌矿在不同介质中的溶解实验，用氢氧化钠做浸出剂，在较高的温度下浸出率能达到94%。而锌的浸出液经过电积后可以再生浸出剂，但是，阴极产物只能得到锌粉，这使得碱性浸出法不适于应用。考虑到锌与铝的化学性质很相似，有可能将溶出铝土矿的拜耳法移植到含氧化锌矿的处理中，使其碱法分解过程也通过类似的循环实现氧化锌的提取和碱的再生。目前，处理铝土矿采用的拜耳法是由100多年前由拜耳提出的，即铝的拜耳循环[14]。它主要基于拜耳提出的2个过程：一是高浓度铝酸钠溶出液在常温下，添加氢氧化铝晶种并不断搅拌，其中Al2O3便可以呈氢氧化铝析出；二是对已经析出了大部分氢氧化铝的溶液加热时，又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物，...