有色金屬冶金學(xué)：第7章 鋅冶金

1、7.1 概述概述7.1.1 鋅的性質(zhì)鋅的性質(zhì) （1）物理性質(zhì)）物理性質(zhì)l鋅是白略帶藍(lán)灰色的金屬。它的熔點(diǎn)和鋅是白略帶藍(lán)灰色的金屬。它的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都較低，質(zhì)軟、有展性，熔化后流沸點(diǎn)都較低，質(zhì)軟、有展性，熔化后流動(dòng)性很好。原子量動(dòng)性很好。原子量65.37, 熔點(diǎn)熔點(diǎn)419.05, 沸點(diǎn)沸點(diǎn)906.97 ,密度密度7.1137.113g/cmg/cm3 3. . l鋅有三種結(jié)晶狀態(tài)：鋅有三種結(jié)晶狀態(tài)： 鋅、鋅、 鋅和鋅和 鋅。鋅。鋅在熔點(diǎn)附近的蒸氣壓很小，但液態(tài)鋅在熔點(diǎn)附近的蒸氣壓很小，但液態(tài)鋅的蒸氣壓隨溫度的升高而迅速增大，鋅的蒸氣壓隨溫度的升高而迅速增大，在在1179.97K時(shí)即達(dá)時(shí)即達(dá)1013

2、25Pa，火法煉火法煉鋅就是利用了鋅的這一特性。鋅就是利用了鋅的這一特性。 （2）化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)性質(zhì)l鋅在常溫下不被干燥的空氣或氧所氧鋅在常溫下不被干燥的空氣或氧所氧化，但在潮濕空氣中，鋅表面漸被氧化，但在潮濕空氣中，鋅表面漸被氧化，生成一層灰白色、致密的堿性碳化，生成一層灰白色、致密的堿性碳酸鋅，使鋅免遭進(jìn)一步侵蝕。酸鋅，使鋅免遭進(jìn)一步侵蝕。l 熔融的鋅能與鐵形成化合物，這種化合物在冷熔融的鋅能與鐵形成化合物，這種化合物在冷卻后保留在鐵的表面，使鋼鐵免受侵蝕，成為卻后保留在鐵的表面，使鋼鐵免受侵蝕，成為鍍鋅。鍍鋅。7.1.3 鋅的用途鋅的用途l 鍍鋅鍍鋅:保護(hù)鋼材和鋼材制品保護(hù)鋼材和鋼材制品

3、.l 鋅能與許多金屬形成性質(zhì)優(yōu)良的合金鋅能與許多金屬形成性質(zhì)優(yōu)良的合金.l 澆鑄精密儀器澆鑄精密儀器.l 高純鋅用來制造高純鋅用來制造Ag-Zn電池。電池。l 在化學(xué)工業(yè)，鋅可供制造顏料。在化學(xué)工業(yè)，鋅可供制造顏料。l 氧化鋅用于橡膠業(yè)、木材防腐；冶金工業(yè)，置氧化鋅用于橡膠業(yè)、木材防腐；冶金工業(yè)，置換金；在濕法煉鋅中用鋅粉置換除銅、鎘等。換金；在濕法煉鋅中用鋅粉置換除銅、鎘等。 7.1.4 鋅的主要化合物鋅的主要化合物(1)硫化鋅：硫化鋅：(2)氧化鋅：氧化鋅：(3)硫酸鋅：硫酸鋅：(4)氯化鋅氯化鋅7.1.5 煉鋅的原料煉鋅的原料硫化礦硫化礦 :閃鋅礦（閃鋅礦（ZnS）、）、磁閃鋅礦（磁閃鋅

4、礦（nZnSmFeS）等等 氧化礦：菱鋅礦（氧化礦：菱鋅礦（ZnCO3）、硅鋅礦（硅鋅礦（ZnSiO4）異極礦異極礦（ZnSiO4H2O） 自然界中較多的還是硫化鋅礦，而且以閃鋅礦自然界中較多的還是硫化鋅礦，而且以閃鋅礦居多，目前鋅產(chǎn)量的居多，目前鋅產(chǎn)量的70%來自經(jīng)浮選得到的來自經(jīng)浮選得到的硫化鋅精礦硫化鋅精礦 硫化鋅礦多與銅、鉛共生，此外還含有銀、金、硫化鋅礦多與銅、鉛共生，此外還含有銀、金、砷、銻、鎘和其他有價(jià)金屬砷、銻、鎘和其他有價(jià)金屬 ；Cd、Inl火法：火法煉鋅是將焙燒所得到的焙砂在高溫下用碳還原成鋅蒸氣，然后進(jìn)一步蒸餾提純得精煉鋅。按冶煉設(shè)備不同可分鼓風(fēng)爐、豎罐、電爐、平罐等煉鋅

5、方法。到目前為止，平罐煉鋅雖采用得最大，但其缺點(diǎn)太多，現(xiàn)已被淘汰；豎罐煉鋅雖有其優(yōu)點(diǎn)，但因消耗優(yōu)質(zhì)冶金焦和環(huán)境污染問題難以克服，其競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)；鼓風(fēng)爐煉鋅自20世紀(jì)50年代在工業(yè)上采用以來得到了一定的發(fā)展，因它能處理鉛鋅混合礦和含鋅氧化物料直接生產(chǎn)鉛鋅，其具有一定的生命力，但競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)不如濕法煉鋅；電爐煉鋅多在電力充足的地區(qū)應(yīng)用。l濕法：濕法煉鋅是用稀硫酸（即廢電解液）浸出鋅焙燒礦得硫酸鋅溶液，經(jīng)凈化后用電積的方法將鋅從溶液中提取出來。當(dāng)前，濕法煉鋅在工業(yè)上占主導(dǎo)地位，鋅總產(chǎn)量的80%來自濕法煉鋅。 l硫化鋅精礦中含有4060%Zn和約30%S，火法煉鋅和濕法煉鋅的第一階段都是進(jìn)行焙燒作業(yè)。其目的是脫除硫化鋅精礦中的硫 l無論是火法煉鋅還是濕法煉鋅，硫化鋅精礦都要進(jìn)行焙燒脫硫。 l火法煉鋅的焙燒完全是氧化焙燒。 l濕法煉鋅廠的焙燒實(shí)際也是氧化焙燒。但在焙砂中除了得到氧化鋅外，還要保留少量的硫酸鹽，以補(bǔ)償電解和浸出循環(huán)系統(tǒng)中硫酸的損失 鋅精礦沸騰焙燒爐 VM擴(kuò)大型沸騰爐 l包括鋅焙砂的酸性浸出和硫化鋅精礦高壓浸出。 l酸性浸出實(shí)質(zhì):用稀硫酸溶劑溶解焙燒礦中的鋅，成為硫酸鋅溶液，然后凈化