有色金屬冶金-冶金原理第九章-浸出液的凈化與沉積課件

冶金原理第九章浸出液的凈化與沉積上一章冶金原理第九章浸出液的凈化與沉積上一章1

礦物在浸出過程中，當(dāng)欲提取的有價金屬從原料中浸出來時，原料中的某些雜質(zhì)也伴隨進入溶液。為了便于沉積欲提取的有價主體金屬，在沉積前必須將某些雜質(zhì)除去，以獲得盡可能純凈的溶液。例如，將鋅浸出液中的鐵、砷、銻、鎘、鈷等除至規(guī)定以下，將鎳浸出液中的鐵、銅、鈷等除至規(guī)定的限度以下。這種水溶液中主體金屬與雜質(zhì)元素分離的過程叫做水溶液的凈化。概述礦物在浸出過程中，當(dāng)欲提取的有價金屬從原料中2

在很多情況下，凈化分離出來的雜質(zhì)金屬往往又是作為有價副產(chǎn)品加以回收的重要原料。例如，從鋅浸出液中凈化所得的銅鎘渣，是提取銅鎘的重要原料，所得的鈷渣是提取鈷的重要原料。所以凈化過程又是綜合利用資源的重要過程。工業(yè)上經(jīng)常使用的凈化方法有離子沉淀法、置換法、共沉淀法、有機溶劑萃取法、離子交換法等。在很多情況下，凈化分離出來的雜質(zhì)金屬往往又是作為有價副產(chǎn)3

金屬從凈化后的水溶液中沉積出來，是整個濕法冶金的最后一個主要過程。常用的沉積方法有電解沉積、電解精煉、置換沉積、加壓氫還原等。在冶金生產(chǎn)中，置換既可用于溶液的凈化，也可用于金屬的沉積，它們的基本原理是一樣的，將合并討論。電解沉積用于銅、鋅、鎘、鎵、錸等金屬的濕法冶金中，電解精煉用于合金的電解和粗金屬的提純。金屬從凈化后的水溶液中沉積出來，是整個濕法冶4第一節(jié)離子沉淀法

所謂離子沉淀法，就是溶液中某種離子在沉淀劑的作用下，形成難溶化合物而沉淀的過程。為了達到使主體有價金屬和雜質(zhì)彼此分離的目的，工業(yè)生產(chǎn)中有兩種不同的做法：一是使雜質(zhì)呈難溶化合物形態(tài)沉淀，而有價金屬留在溶液中，這就是所謂的溶液凈化沉淀法；二是使有價金屬呈難溶化合物沉淀，而雜質(zhì)留在溶液中，這個過程稱為制備純化合物的沉淀法。第一節(jié)離子沉淀法所謂離子沉淀法，就是溶5

濕法冶金過程中經(jīng)常遇到的難溶化合物有氫氧化物、碳酸鹽、黃酸鹽和草酸鹽等，但是具有普遍意義的是形成難溶氫氧化物的水解法和呈硫化物沉淀的選擇分離法。下面將分別討論這兩種方法的基本原理和應(yīng)用。濕法冶金過程中經(jīng)常遇到的難溶化合物有氫氧化物6一、水解沉淀

除少數(shù)堿金屬的氫氧化物外，大多數(shù)金屬的氫氧化物都屬于難溶化合物。在生產(chǎn)實踐中，使溶液中金屬離子呈氫氧化物形態(tài)沉淀，包含兩個不同方面的目的：一是使主要金屬從溶液中呈氫氧化物沉淀，如生產(chǎn)氧化鋁時，鋁呈氫氧化鋁從鋁酸鈉溶液中沉淀析出；二是使雜質(zhì)從浸出液中呈氫氧化物沉淀，如鋅焙砂酸浸時，控制浸出液終點的PH值，使雜質(zhì)鐵呈Fe(OH)3沉淀分離除去。一、水解沉淀除少數(shù)堿金屬的氫氧化物外，大多7

從物理化學(xué)的觀點看來，上述兩種生成難溶氫氧化物的反應(yīng)都屬于水解過程。金屬離子水解反應(yīng)可以用下列通式表示：Me2++ZOH-=Me(OH)z(s)(1)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化為：

（9-1）從物理化學(xué)的觀點看來，上述兩種生成難溶氫氧化8有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件9有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件10

表9-1可用來比較各種金屬離子形成氫氧化物的順序。當(dāng)氫氧化物從含有幾種陽離子價相同的多元鹽溶液中沉淀時,首先開始析出的是PH值最低。即溶解度最小的氫氧化物。在金屬相同但其離子價不同的體系中,高價陽離子總是比低價陽離子在PH值更小的溶液中形成氫氧化物，這是由于高價氫氧化物比低價氫氧化物的溶解度更小的緣故。這個決定氫氧化物沉淀順序的規(guī)律，是濕法冶金過程的理論基礎(chǔ)之一。表9-1可用來比較各種金屬離子形成氫氧化物的順序。11

實踐表明：純凈的氫氧化物，只能從稀溶液中生成，而在一般溶液中常常是形成堿式鹽而沉淀析出。實踐表明：純凈的氫氧化物，只能從稀溶液中生成12有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件13

從表9-1和表9-2所列數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)溶液的PH值增加時，先沉淀析出的是金屬堿式鹽，也就是說對相同的金屬離子來說，其堿式鹽析出的PH值低于氫氧化物析出的PH值。從表9-1和表9-2所列數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)溶液的PH值14

從表9-2還可以看出，和表9-1氫氧化物的情況一樣，三價金屬的堿式鹽與二價同一金屬堿式鹽相比較，可以在較低的PH值下沉淀析出。因此，為了使金屬呈難溶的化合物形態(tài)沉淀，在沉淀之先或沉淀的同時，將低價金屬離子氧化成更高價態(tài)的金屬離子是合理的。在這方面，鐵的氧化沉淀對許多金屬的濕法冶金來說具有普遍意義。從表9-2還可以看出，和表9-1氫氧化物的情況15

濕法冶金中常用的氧化劑有MnO2、KMnO4、H2O2、Cl2、NaClO3、O2等，它們的氧化電位順序是H2O2＞KMnO4＞NaClO3＞Cl2＞MnO2＞O2，H2O2、KMnO4、NaClO3較昂貴，而O2在常壓條件下反應(yīng)較慢，所以在鋅銅濕法冶金中主要采用MnO2作氧化劑，而在鎳鈷濕法冶金中廣泛采用Cl2。濕法冶金中常用的氧化劑有MnO2、KMnO4、H2O16二、硫化沉淀

在現(xiàn)代濕法冶金中，以氣態(tài)H2S作為硫化劑使水溶液中的金屬離子呈硫化物形態(tài)沉淀的方法已在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用，并經(jīng)實踐證明是一個既經(jīng)濟且效率又很高的方法。這個方法實際用于兩種目的不同的場合，一種場合是使有價金屬從稀溶液中沉淀，得到品位很高的硫化物富集產(chǎn)品，以備進一步回收處理；另一種場合則是進行金屬的選擇分離和凈化，即在主要金屬仍然保留在溶液中的同時使伴生金屬成硫化物形態(tài)沉淀。二、硫化沉淀在現(xiàn)代濕法冶金中，以氣態(tài)H2S作為硫化17

除堿金屬外，一般金屬硫化物的溶解度都比較小，凡溶度積愈小的硫化物愈易沉淀析出。下面將對硫化物的形成進行熱力學(xué)分析。硫化物在水溶液中的穩(wěn)定性通常用溶度積來表示：

Me2Sz=2Mez++zS2-Ksp(Me2Sz)=[Mez+]2·[S2-]z(9-4)除堿金屬外，一般金屬硫化物的溶解度都比較小，18

二價金屬硫化物（MeS）沉淀的平衡值的計算式為：

(9-7)三價金屬硫化物（Me2S3）沉淀的平衡PH值的計算式為：由上列三式可見，生成硫化物的PH值，不僅與硫化物的溶度積有關(guān)，而且還與金屬離子的活度和離子價數(shù)有關(guān)。某些金屬硫化物在298K時的溶度積列于表9-3。

（9-8）二價金屬硫化物（MeS）沉淀的平衡值的計算式19有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件20當(dāng)溶液的PH值大于平衡PH值時，生成硫化物沉淀，且采用H2S作硫化劑時，反應(yīng)產(chǎn)生更強的酸，使溶液的PH值下降。因此，隨著過程的進行應(yīng)不斷加入中和劑?？刂迫芤旱腜H值，可以選擇性地沉淀溶度積小的金屬硫化物，而讓溶度積大的金屬留在溶液中。例如在含鎳（Ni2+=1）的溶液中，用硫化法沉淀銅，從表9-3可知，當(dāng)溶液的PH值為-4.1時，可將溶液中的Cu2+降到10-4以下，而不會造成鎳的損失。當(dāng)溶液的PH值大于平衡PH值時，生成硫化物沉淀，21

在常溫常壓條件下，H2S在水溶液中的溶解度僅為0.1mol/L，只有提高H2S的分壓，才能提高溶液中H2S的濃度。所以，在現(xiàn)代濕法冶金中已發(fā)展到采用高溫高壓硫化沉淀過程。在常溫常壓條件下，H2S在水溶液中的溶解度僅為0.122

溫度升高，硫化物的溶度積增加，不利于硫化沉淀，但H2S離解度增大，又有利于硫化沉淀，且從動力學(xué)方面考慮，提高溫度可以加快反應(yīng)速度。

H2S在水溶液中的溶解度隨溫度的提高而下降，但提高H2S的壓力，H2S的溶解度又能提高?？偟膩碚f，高溫高壓有利于硫化沉淀的進行。溫度升高，硫化物的溶度積增加，不利于硫化沉淀23第二節(jié)置換凈化與置換沉積

一、置換過程的熱力學(xué)如果將負(fù)電性的金屬加入到較正電性金屬的鹽溶液中，則較負(fù)電性的金屬將自溶液中取代出較正電性的金屬，而本身則進入溶液。例如將鋅粉加入到含有硫酸銅的溶液中，便會有銅沉淀析出而鋅則進入溶液中：

CuSO4+Zn=Cu+ZnSO4或Cu2++Zn=Cu+Zn2+第二節(jié)置換凈化與置換沉積一、置換過程的熱力學(xué)24

同樣地，用鐵可以取代溶液中的銅，用鋅可以取代溶液中的鎘和金：Cu2++Fe=Cu+Fe2+Cd2++Zn=Cd+Zn2+2Cu(CN)-2+Zn=Zn(CN)+2Au用較負(fù)電性的金屬從溶液中取代出較正電性金屬的反應(yīng)叫做置換沉淀。同樣地，用鐵可以取代溶液中的銅，用鋅可以取代25

從熱力學(xué)角度講，任何金屬均可能按其在電位序（見表9-4）中的位置被較負(fù)電性的金屬從溶液中置換出來。Z2Me+Z1Me2=Z2Me1+Z1Me式中Z1、Z2為被置換金屬Me1和置換金屬Me2的價數(shù)。從熱力學(xué)角度講，任何金屬均可能按其在電位序（見26在有過量置換金屬存在的情況下，上述反應(yīng)將一直進行到平衡時為止，也就是將一直進行到兩種金屬的電化學(xué)可逆電位相等時為止。因此，反應(yīng)平衡條件可表示如下：

在有過量置換金屬存在的情況下，上述反應(yīng)將一直進27如果兩種金屬的價數(shù)相同，即Z1=Z2,那么式（9-9）可改寫成：(9-10)從式（9-10）可見，在平衡狀態(tài)下，溶液中兩種金屬離子活度之比可用下式表示：(9-11)

如果兩種金屬的價數(shù)相同，即Z1=Z2,那么式（9-9）可改寫28有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件29有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件30

用負(fù)電性的金屬鋅去置換正電性較大的銅比較容易，而要置換較鋅正得不多的鎘就困難一些。在鋅的濕法冶金中，用當(dāng)量的鋅粉可以很容易沉淀銅，除鎘則要用多倍于當(dāng)量的鋅粉。在許多場合下，用置換沉淀法有可能完全除去溶液中被置換的金屬離子。然而，置換過程不僅僅決定于熱力學(xué)，還與一系列動力學(xué)因素有關(guān)。用負(fù)電性的金屬鋅去置換正電性較大的銅比較容易，而要置換31有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件32二、置換沉淀過程的動力學(xué)

置換沉淀也稱為內(nèi)電解，其理論基本上是沿著原電池理論發(fā)展起來的。根據(jù)電極反應(yīng)動力學(xué)的現(xiàn)代理論，在任何與水溶液電解質(zhì)相接觸的金屬表面上，進行著共軛的陰極和陽極的電化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)是在完全相同的等電位的金屬表面上進行的。因此，如果把一塊金屬放在一種含有更正電性金屬離子的溶液中，由于熱力學(xué)的不穩(wěn)定，便立即在金屬與溶液之間開始離子交換，并在金屬上有被置換金屬覆蓋的表面區(qū)段形成。

二、置換沉淀過程的動力學(xué)置換沉淀也稱為內(nèi)電解，33

電子將沿著金屬由置換金屬流向被置換金屬的陰極區(qū)段。在陽極區(qū)段，則不可避免地發(fā)生逆過程——置換金屬的離子化，其數(shù)量與置換金屬的數(shù)量相當(dāng)，如圖9-1所示。

電子將沿著金屬由置換金屬流向被置換金屬的陰極區(qū)34

在置換過程中，被置換金屬和置換金屬的濃度不斷發(fā)生變化，這就不可避免地引起兩種金屬的可逆電位以及陽極極化和陰極極化發(fā)生變化。在置換過程中，被置換金屬和置換金屬的濃度不斷發(fā)生35

影響置換過程及反應(yīng)結(jié)果的重要因素，例如：（1）置換金屬與被置換物結(jié)合物的組成用于置換的金屬應(yīng)該和被置換物結(jié)合的物質(zhì)組成為可溶性化合物。例如，鐵不能與氨組成可溶性的絡(luò)合物，故鐵不能用來置換氨液中的銅。影響置換過程及反應(yīng)結(jié)果的重要因素，例如：36（2）置換溫度對置換過程的速度和程度有很大影響。隨著溫度的升高，被置換的金屬離子向陰極區(qū)段擴散的速度增大，化學(xué)極化急劇降低，陽極區(qū)段發(fā)生去鈍化作用等等。因此，提高溫度可以大大提高置換速度和程度。（3）置換金屬用量：呈固相形態(tài)加入的置換的金屬應(yīng)該過量，這一點在欲除去極少量的較正電性的金屬時特別重要。（2）置換溫度對置換過程的速度和程度有很大影響。37（4）置換金屬的比表面積置換金屬的比表面積愈大，置換反應(yīng)便進行得愈迅速和愈完全。因此，置換金屬必須進行磨細(xì)后再加入溶液，這是因為粒度愈細(xì)，置換金屬的比表面積愈大。（5）置換時攪拌的作用置換必須進行攪拌，這是因為攪拌可以除去沉積在置換金屬表面上的被置換金屬，以露出置換金屬的新鮮活性表面。例如，用鐵屑從銅溶液中置換銅時，一部分有時甚至全部的鐵表面會被析出的銅所覆蓋，而使鐵表面變?yōu)槎栊?。因此，要加強攪拌，以除去鐵表面上松軟的沉淀銅。（4）置換金屬的比表面積38（6）溶液的陰離子和表面活性物質(zhì)的作用例如在硝酸溶液中，置換過程對電位序規(guī)律有各種偏差發(fā)生，這是由于硝酸根離子還原為亞硝酸根離子比金屬離子還原為金屬更加容易的緣故。再如，氯離子可以使諸如鎳等金屬的表面不容易發(fā)生鈍化，從而使氯化物溶液對鎳置換更正電性金屬離子是有利的。（6）溶液的陰離子和表面活性物質(zhì)的作用39

（7）氧的還原與氫氣的析出在電解質(zhì)溶液中經(jīng)常有一定數(shù)量的被溶解的氧存在，由于氧具有較高的電位，故在陰極上易按下式反應(yīng)：

O2+4H++4e→2H2O(1)在許多場合下，還必須考慮到負(fù)電性金屬與電解質(zhì)溶液中氫離子的相互反應(yīng)。如果置換金屬的電位處于氫電極在給定的條件下的可逆電位之下，那么這種金屬便不能與溶液處于平衡，而將進行置換金屬的自溶解并析出氫氣：2H++2e→H2(2)（7）氧的還原與氫氣的析出在電解質(zhì)溶液中經(jīng)常有40

副反應(yīng)（1）和（2）對置換過程是不利的，因為兩者均會使置換金屬被無益的溶解（沒有相當(dāng)數(shù)量的被置換金屬析出），并可能在置換后期引起被置換金屬的逆溶解。副反應(yīng)（1）和（2）對置換過程是不利的，因為兩者均會41第三節(jié)共沉淀法凈化在濕法冶金過程中，物質(zhì)在溶液中分散成膠體的現(xiàn)象是經(jīng)常遇到的，例如鋅焙砂中性浸出時，產(chǎn)生的Fe(OH)3就是一種膠體。Fe(OH)3在沉淀的過程中能吸附砷、銻共沉。這種利用膠體吸附特性除去溶液中的其它雜質(zhì)的過程叫做共沉淀法凈化。一、分散體系的概念一種物質(zhì)分散成微粒分布在另一種物質(zhì)中稱為分散體系，被分散的物質(zhì)叫做分散質(zhì)，分散質(zhì)周圍的介質(zhì)叫做分散劑。例如，鋅焙砂中性浸出過程中產(chǎn)生的極細(xì)微粒氫氧化鐵和電解質(zhì)溶液所組成的體系，就是一種分散體系。溶液也是一種分散體系第三節(jié)共沉淀法凈化在濕法冶金過程中，物質(zhì)在42

根據(jù)分散體系中分散質(zhì)粒子大小的不同，把分散體系分為下列幾類：（1）溶液分散質(zhì)被分散成單個的分子或離子，其粒子直徑在1×10-7cm以下。（2）溶膠又稱為膠體溶液，它的分散質(zhì)是由許多分子聚集而成的顆粒，粒子直徑在10-7——10-5之間。（3）懸濁液分散質(zhì)也是由許多分子聚集而成的顆粒，粒子直徑在10-5——10-3cm之間。根據(jù)分散體系中分散質(zhì)粒子大小的不同，把分散體系43

溶液是溶質(zhì)以分子或離子狀態(tài)分散在溶劑中形成的均相體系，溶質(zhì)和溶劑沒有物理相界面，它是穩(wěn)定的體系。溶膠與懸濁液都屬于膠體范圍。在膠體中分散的粒子是許多分子的聚合體，分散質(zhì)與分散劑之間有物理相界面，它是不穩(wěn)定的多相體系。膠體的分散質(zhì)與分散劑可以是固體、液體或氣體。在濕法冶金中常遇到的是固體分散質(zhì)分散在水溶液中所形成的水溶膠。溶液是溶質(zhì)以分子或離子狀態(tài)分散在溶劑中形成的44二、膠體的基本特性

膠體的特性很多，這里只介紹與濕法冶金有關(guān)的幾個基本特性。1．膠體的高度分散性與吸附能力膠體中分散質(zhì)顆粒很小，所以膠體具有高度的分散性，正是這種高度的分散性，使體系中的膠體粒子具有巨大的表面積。這可以用這樣的例子來說明，例如有一個立方體粒子的每邊長是1cm，則它的總表面積是6cm2。如果將它切成每邊長1×10-5cm，則這些小立方體粒子的總表面積是60m2(600000cm2),是原來總面積的100000倍。正是由于膠體粒子具有這樣巨大的總表面積，致使膠體粒子具有很大的吸附能力。二、膠體的基本特性膠體的特性很多，這里只介紹與45

通常所說的吸附作用是指固體的吸附作用。固體吸附作用的原因是因為固體內(nèi)部的微粒與它周圍的微粒之間的引力在各方向可相互抵消（如圖9-2A粒子所示）;可是表面層的微粒（如圖9-2B粒子所示）受各方向的引力并不相同，因此它能吸引住與它接觸的氣相或液相中的某些微粒。相同質(zhì)量的同一物質(zhì)，其表面積愈大，則吸引能力更強。所以粉碎得很細(xì)的固體由于總表面積很大，吸附能力也就增大。如木碳是多孔物質(zhì)，由于總表面積很大，便具有較強的吸附能力，活性碳的總表面積更大，吸附能力更強。所以，在濕法冶金中常用活性碳來吸附凈化除去某些雜質(zhì)。通常所說的吸附作用是指固體的吸附作用。固體吸附46有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件472.膠體的電泳現(xiàn)象與其帶電性如圖9-3所示，將FeCl3水解制得的紅褐色Fe(OH)3溶膠裝入U型管中，然后插入兩根金屬電極，接通直流電源后，就發(fā)現(xiàn)陰極附近的顏色逐漸變深，表明Fe(OH)3膠體粒子移向陰極。這種膠體微粒受電的作用而移動的現(xiàn)象，稱為電泳現(xiàn)象。2.膠體的電泳現(xiàn)象與其帶電性48

從電泳現(xiàn)象可知：在穩(wěn)定的膠體溶液中，大多數(shù)情況下，膠體微粒所帶電荷的多少雖有不同，但同一種類的膠體微粒所帶電荷的符號卻是相同的。電泳實驗確定：金屬硫化物溶膠的離子一般帶負(fù)電荷，金屬氫氧化物溶膠粒子一般帶正電荷。但也有些物質(zhì)的膠粒因生成的條件不同,所帶電荷也不一樣,如上述由FeCl3水解,在酸性溶液作用條件下,得到的Fe(OH)3膠體是帶正電荷,而在堿性溶液作用條件下,得到的Fe(OH)3膠粒卻是帶負(fù)電荷從電泳現(xiàn)象可知：在穩(wěn)定的膠體溶液中，大多數(shù)情況下，膠49

膠體溶液中的膠體之所以會帶電，是因為膠體系統(tǒng)具有高度分散性，使膠粒具有巨大的總表面積，從而就有可能選擇性地吸附溶液中的一種離子。膠體粒子的帶電，正是由于膠體粒子的這種強吸附性所致。對于整個膠體溶液來說是電中性的，這是由于膠粒質(zhì)點的電荷被溶液中帶相反電荷的離子所抵消的緣故。膠體帶電對膠體的許多性質(zhì)發(fā)生很大影響，特別是對其穩(wěn)定性很大影響。膠體溶液中的膠體之所以會帶電，是因為膠體系統(tǒng)具50

3．膠體的穩(wěn)定性在濕法冶金中，時?？吹椒磻?yīng)生成的沉淀物，其大顆粒很快地下沉，而小顆粒在膠體范圍內(nèi)的粒子卻很穩(wěn)定地存在于電解質(zhì)溶液中自由運動而不下沉。這種膠體粒子穩(wěn)定地在電解質(zhì)溶液中自由運動而不下沉的現(xiàn)象叫做膠體的穩(wěn)定性。其原因就是因為溶液中高度分散的膠體粒子具有擴散行為，能抵抗重力作用而免于下沉，即有動力穩(wěn)定性；同時其微小的膠體粒子帶電，形成擴散雙電層，具有電動電位，能避免質(zhì)點的聚結(jié)，即有不聚結(jié)穩(wěn)定性。兩種穩(wěn)定性的共同作用，就維持了溶膠的穩(wěn)定。3．膠體的穩(wěn)定性51有色金屬冶金-冶金原理第九章--浸出液的凈化與沉積課件52三、膠體的凝聚與吸附

在濕法冶金中，時常產(chǎn)生膠體溶液，這對下一步液固分離，如沉降、過濾帶來許多困難。因此，必須想辦法使膠體溶液中的微小膠?；ハ嗯鲎玻M一步聚結(jié)成大粒，這樣就會從溶液中迅速沉降，或易于過濾。這種作用叫做膠體的凝集，或者叫做破壞膠體。破壞膠體常用的方法有以下幾種：三、膠體的凝聚與吸附在濕法冶金中，時常產(chǎn)生膠體531．加電解質(zhì)由于膠體粒子帶有相同符號的電荷，它們互相排斥，而不能結(jié)成大顆粒沉降。如果向膠體溶液中加入一種電解質(zhì)，這樣就增加了溶液內(nèi)離子的濃度，給帶電的膠體粒子創(chuàng)造了吸引帶相反電荷離子的條件。當(dāng)它接觸或吸引到相反電荷的離子時，膠體粒子所帶電荷會部分或全部被中和，因而失去了膠體保持穩(wěn)定性的條件。這樣，膠體粒子在自由運動過程中，由于互相碰撞便會結(jié)合形成較大的粒子，造成凝聚而迅速下降。1．加電解質(zhì)54例如，在鋅的濕法冶金浸出過程中，形成的Fe(OH)3膠體（為除鐵、砷、銻所必須），這使以后的液固分離造成困難。為了破壞此種膠體，浸出操作時一邊加鋅焙砂調(diào)整PH值，一邊看生成的沉淀顆粒大小。當(dāng)PH值調(diào)整到5.0—5.2時，顆粒長大。其原因就在于用鋅焙砂調(diào)整PH值時，除保證使三價鐵能盡可能完全水解沉淀所需要的PH值（約3.5）外，繼續(xù)加的鋅焙砂所產(chǎn)生的電解的電解質(zhì)，會使Fe(OH)3膠體粒子所帶電荷被中和。這時礦漿的PH值也將繼續(xù)升高，當(dāng)PH值達到一定值（PH=5.2）時，原來膠體粒子Fe(OH)3所帶電荷幾乎全部被中和，膠體粒子幾乎變?yōu)殡娭行?。例如，在鋅的濕法冶金浸出過程中，形成的Fe(55

控制不好，甚至變?yōu)閹喈愲姾傻牧Ｗ?。膠體粒子呈電中性的狀態(tài)，稱為“等電狀態(tài)”。在等電狀態(tài)下最有利于膠體粒子凝聚。膠體粒子呈等電狀態(tài)時的PH值稱為等電點。當(dāng)PH值等于5.2時，是氫氧化鐵的等電點，此時膠體粒子不帶電，吸水程度最低，凝結(jié)性最好，膠體粒子迅速增大而加快沉降。當(dāng)PH值<5.2時，氫氧化鐵帶正電，吸水性強，呈膨脹狀，沉淀不好，砷、銻除去不徹底，澄清過濾也困難；當(dāng)PH值>5.2時，氫氧化鐵帶負(fù)電，同樣吸水多，呈膨大的氫氧化鐵，凝聚也不好，砷、銻雖除去較徹底，但卻影響澄清與過濾。這就是在鋅焙砂中性浸出時，要嚴(yán)格控制PH值的原因?？刂撇缓茫踔磷?yōu)閹喈愲姾傻牧Ｗ?。膠體粒子56

在其它金屬的濕法冶金中，往往加Na2CO3、Ca(OH)2等電解質(zhì)進行中和除鐵，同樣，也是一種破壞膠體的措施。按此道理，如果不是向膠體溶液中加入另一種帶電荷的膠體溶液，當(dāng)它們相互接觸時，也能使膠體粒子所帶電核被中和掉，也會促使膠體粒子互相凝聚、