锌冶炼上加压湿法冶金技术的应用及发展研究

高三宝

摘要：随着我国经济的高速发展，对各种金属矿产资源的需要量不断增加，尤其是对锌矿产资源的需求量与日俱增。湿法冶金在金属矿产资源冶炼过程中发挥着非常重要的作用，其可以进行除了钢铁之外所有金属的冶炼，应用范围非常广泛，相关理论也非常非常迅速，非常适合在锌冶炼中进行应用。为此，笔者将要在本文中对锌冶炼上加压湿法冶金技术的应用和发展进行研究，希望对促进我国矿产事业的发展，可以起到有利的作用。

【关键词】：锌冶炼；加压湿法冶金；研究

1前言

锌是一种非常重要的金属元素，在现代工业中有着非常广泛的应用，我国锌资源储量非常丰富，总量位居世界第一，对锌矿产资源的开采量每年增加很快。当前，我国冶锌技术高速发展，已经达到了世界先进水平，加压湿法冶金技术在锌冶炼中的应用不断增加，效果也非常突出。

2加压湿法冶金发展的简单介绍

加压湿法冶金是指在加压的条件下，开展湿法冶金。通过对溶液进行加压，可以进一步提升溶液的沸点，对整个冶金过程进行强化，直接改变冶炼的热力学条件，保证冶炼中的各种化学反应更好进行，提升冶金工作开展的效率。该技术是上个世纪八十年代提出的，需要在加压釜中实现，利用氢氧化钠溶液来析出其中的锌元素，还可以实现对其中氧化铝的分离。该技术自从被应用之后，就得到了比较好的应用效果，非常适合在含铜和镍的硫化矿中进行应用，避免了对氧化焙烧工艺的应用，生产效果也可以得到保证【1】。

该技术在上个世纪70年代开始，在锌精矿的处理中得到了应用，通过加压酸浸-电积工艺，可以将精矿当中的硫元素分离出来。在通过对技术的进一步改进之后，可以直接将压预氧化处理来代替烧焙处理，为氰化浸出创造出了更好的条件，技术发展非常迅速。从目前国内的实际情况来看，我国在加压湿法冶金技术的研究中，也做出了很大的贡献。当前，我国还处于锌精矿的加压浸出研究当中，但研究成果的转化率并不是很高。为了进一步促进技术的发展，我国和发达国家之间开展了有效的合作，并最终达成了技术合作协议。云南冶金集团通过不断的努力，在上个世纪末成功开发出了锌精矿压浸技术，并得到了比较成功的应用，先后建成了相关的加工厂【2】。

该技术是最近几年新出现的一种技术，出现的时间并不是很长，但由于技术的优势非常突出，可以进一步简化生产工艺流程，提升冶金生产的效率，生产成本也相对比较低，具有非常好的发展和应用前景。不过，我们也应该清醒看到，该技术受到发展时间的制约，技术中还存在较多不完善之处，需要进一步开展技术的研究。

3锌精矿直接氧压酸浸方案

冶锌技术的发展。在冶锌技术的发展过程中，其经历了火法和湿法冶金的发展历程，由于技术优势非常明显，其很快就替代了火法冶炼技术，称为主流的锌冶炼方法，总产量占世界总产量的百分之八十左右。很多新建工厂都是采用该工艺进行生产的，通过不断的技术改进，该技术进步非常迅速。在上个世纪六十年代，出现了专门的高温高酸浸出技术，可以有效对残渣进行处理，在提升锌回收率的同时，还能降低生产过程中对环境的污染程度，工艺技术非常先进。在科学技术不断发展的过程中，在该生产工艺实际应用的过程中，又逐渐融入了自动化技术，生产效率得到进一步提升。但是我们也应该清醒的看到，该工艺在实际的应用过程中，还是存在较多的问题，并不能保证锌生产和硫酸生产同步进行，对原料的要求也非常高，生存中的能耗问题也比较突出，技术的推广难度相对比较高。在这种情况下，由必要对传统的湿法冶锌工艺进行进一步的创新，保证技术的应用效果。

在上个世纪七十年代，加拿大研究人员提出，在氧化气氛的作用下，可以结合对加压酸浸工艺技术的应用，可以实现在不烧焙的条件下，实现对锌精矿的浸出，工艺主要包括：加压浸出、净化、除杂、电积工艺，其生产成本会更低一些。经过科研技术人员的不断努力，在上个世纪八十年代，全球第一个加压浸出工厂开始运行，经过多年的技术完善，该技术已经比较成熟，已经成为主流的冶锌技术。

经过多年的发展，芬兰的一家公司开发出了一种新的锌精矿常压富氧浸出技术，其可以在0.1兆帕、90度左右的环境中进行生产，直接利用废电解液来实现锌精矿的浸出，但该方法与氧压浸出在原理上差别不大，都是利用铁离子来实现对氧的传递，最终完成对锌精矿的浸出，并最终将硫化物中的硫还原成元素硫，在硫酸和锌分离的同时，还可以保证锌的浸出率。在这两种技术方法的应用过程中，都可以避免对烧焙工艺的应用，对环境的污染程度相对比较低，生产效率也比较高，由于能在常压的环境中反应，可以进一步降低生产温度，生产工艺的控制难度相对比较低。从目前技术发展的实际情况上看，该技术具有非常光明的发展前景，可以在锌冶炼中充分发挥自己的作用。

氧压直接酸浸技术。在传统湿法冶锌的过程中，是建立在火法冶炼基础上的，能够将火法和湿法冶金有效结合起来，其主要分为烧焙、浸出、净化、电解和制酸等五个工艺流程，可以直接利用其中的硫酸溶解到氧化锌和硫酸锌当中的锌元素。但是该工艺在实际应用过程中，对大气的污染程度相对比较高，为了降低对空气的污染程度，就需要认真做好烧焙脱硫工作，还应该建立必要的烟气处理工艺，生产工艺相对比较繁琐。在上个世纪70年代之后，该技术在锌精矿的处理中，得到了比较好的应用效果，同传统的湿法冶炼技术相比，该技术的优势比较突出，能够有效实现原料中硫元素的转化。

氧压浸出工艺可以分为两段，在第一段主要通过氧压浸出，来利用废弃电解液来实现锌精矿的浸出，锌的浸出率可以达到百分之九十八以上，在反应结束之后，残留溶液的浓度可以保持在40g/L左右，必须进行中和处理。在通常的情况下，可以直接利用残酸来实现对氧化锌的浸出，进一步提升锌的产量，在锌冶炼企业的扩大生产中应用比较多。在第二段氧压浸出之后，是在第一段低酸浸出基础上的，酸的浓度可以保持在80g/L，锌的浸出率也相对比较高，酸的浓度也相对比较高。粗硫在经过进一步的处理之后，就可以形成单质硫，锌的浸出率可以保持在百分之九十八左右【3】。

高硅氧化锌加压浸出技术的研究。高硅氧化锌方法在实际的应用过程中，如果采用传统的选矿方法，往往难以保证有效的分离，虽然可以采用火法炼锌法来进行弥补，但污染问题比较严重，湿法工艺的优势会更加突出一些。针对碱性浸出工艺中存在的问题，最近出现了一种加压浸出高硅氧化锌技术，通过对工艺条件的优化，锌的浸出率可以达到百分之九十八。随着技术的不断发展，在该技术基础之上，又出现了一种连续加压酸浸处理高硅氧化锌工艺，并实现了工业化的生产。通过大量的实践证明显示，该工艺流程相对比较简单、反应也更加快速，整个反应过程容易得到控制，可以有效实现对锌硅的分离，且并不需要另外的处理，具有非常好的应用前景。

结语

随着时代的不断发展，对我国冶锌工业的发展，提出了更高的要求。针对传统冶锌生产中的不足，应该持续做好技术的创新工作，加强对加压湿法冶金技术的应用，在保证生产质量的同时，还能进一步提升产量。

参考文献

[1]李广,李涛,吴家江.加压湿法冶金技术应用现状及发展趋势[J].化工设计通讯. 2016(10) ：33-34.

[2]吴远桂,谈定生,丁伟中,郭曙强.针铁矿法除铁及其在湿法冶金中的应用[J].湿法冶金. 2014(02) ：27-28.

[3]谢铿,王海北,张邦胜.辉钼精矿加压湿法冶金技术研究进展[J].金属矿山. 2014(01) ：16-17.