【正文】 當(dāng)用量為 ， 電鋅中含鉛可降至 ~%。 工業(yè)上析出周期一般為 24h。 ? Fe、 Cd、 Pb對(duì)電流效率影響不大 。 鈷的影響與銅相似 ， 工業(yè)上稱為燒板 ， 產(chǎn)生 小黑點(diǎn)和孔眼 ， 銻會(huì)加劇鈷的燒板 。 ? 電流效率 ： 目前實(shí)際生產(chǎn)中的電流效率約為 88~93%。 S－ 電極表面積 ， m2； CC、 Ci－ 電極表面及溶液本體內(nèi)雜質(zhì)的摩爾濃度 ， mol/m3； δ－ 擴(kuò)散層厚度 ， m。 當(dāng)電解液含 Zn50g/l， H2SO4115g/l， 40℃ 條件下 (正常電解時(shí)電解液成分范圍內(nèi) )， 從理論上看 ， 氫離子優(yōu)先于鋅離子放電 。 ? 當(dāng)陽(yáng)極電位接近 ， 會(huì)有下列反應(yīng)發(fā)生： Pb + 2H2O － 4e = PbO2 + 4H+ E= 這樣被覆蓋的鉛會(huì)直接生成 PbO2， 形成更致密的保護(hù)層 。 所用的陽(yáng)極板為鉛銀合金板 ， 陰極板為鋁板 。 ? 除氟可用石灰乳法 ， 使氟以難溶的 CaF2形式除去 。 ? 與砷鹽凈化法相比 ， 逆銻凈化法 有以下優(yōu)點(diǎn) ： (1) 不需要添加銅離子；先除銅和鎘 ， (2) 后加 Sb鹽除鈷效果好；對(duì)于含鈷高的溶液更有利 。 鈷的脫除 （ 3） 鈷的脫除 銻鹽凈化法 ? 第一步 ：在 50~60℃ 較低溫度下 ， 加鋅除銅鎘 ， 使銅和鎘的含量小于 。 而這時(shí)的鈷仍不穩(wěn)定 ， 易復(fù)溶 。 溶液中Cu2+含量應(yīng)保持在 200~250mg/l。 純度高 、 粒度適中 （ ~ ） 、盡量避免表面氧化；若一段同時(shí)除銅鎘 ， 鋅粉粒度以~；如果分兩段除銅鎘 ， 先用粗粒鋅粉除銅 ， 再用細(xì)粒鋅粉除鎘 。 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu Zn + Cd2+ = Zn2+ + Cd 加入的鋅粉可置換出氫氣 。渣中的物料在窯內(nèi)經(jīng)過(guò)如下變化 ： ? (1)鉛、鋅及其他金屬鹽類高溫分解成氧化物，然后還原為金屬蒸氣； ? (2) 進(jìn)入煙氣中的金屬蒸氣與氧結(jié)合生成金屬氧化物， ? 在收塵系統(tǒng)回收鉛鋅金屬氧化物（含 Zn約 60％），送回收鋅。 缺點(diǎn)： 1) 溶液中的 Fe3+的還原和 Fe2+的氧化過(guò)程 ， 操作比較復(fù)雜； 2) 在渣的存放過(guò)程中 ， 渣中的一些離子 (SO42)，有可能滲漏 ， 造成污染 。 ? Fe3+4~12g/l ， 生成Fe2(SO4) ?Fe3+12~100g/l ， 生成4Fe2(SO4) 的草黃鐵礬 酸浸液中鐵的脫除 (2) 針鐵礦法除鐵 ? 針鐵礦除鐵原理 針鐵礦法沉鐵反應(yīng)為： Fe2(SO4)3+ZnS+1/2O2+3H2O= ZnSO4+2FeOOH↓+2H2SO4+S0 ?針鐵礦法沉鐵條件： 1) 溶液中 Fe3+濃度要 2g/l； 2) 溶液 pH控制在 3~4； 3) 溶液溫度高于 90℃ 。 應(yīng)用廠家：比利時(shí)巴倫鋅廠和奧爾佩特廠 ， 韓國(guó)溫山 ， 美國(guó)巴特斯維爾廠等 。通過(guò) 低溫預(yù)中和 或用 中性浸出液稀釋 實(shí)現(xiàn)，一般兩者兼用。 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 ?鐵沉淀物的轉(zhuǎn)換 ? (1)在有 K+和 HSO4存在下 ， 黃鉀鐵礬十分穩(wěn)定； ? (2)FeAsO4 、 和Fe2O3溶液均可轉(zhuǎn)化為黃鉀鐵礬； ? (3)黃鉀鐵礬生成的 pHθ越低 ，說(shuō)明成礬能力越強(qiáng) ， 越有利于轉(zhuǎn)化成鐵礬 ， 因此工業(yè)上采用接近于沸點(diǎn)的溫度 (95~100℃ )沉礬 ,一般用焙砂中和到 pH=1~ ； 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 ?成礬動(dòng)力學(xué) ? pH= ， 用NH4+ 和 Na+ 沉礬時(shí) ： ?第 1小時(shí)初期反應(yīng)較慢；第 2小時(shí)沉淀速率顯著加快 ， 此后鐵的下降緩慢； 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 ? 熱酸浸出液成分 Fe3+10~25g/l， H2SO415~28g/l。 。溫度： 85~95℃ 。 216。 216。 216。前者不溶于稀酸 ， 而后者可溶于稀酸 ， 分解出不沉淀的膠狀SiO2， 在中性浸出過(guò)程中 ， 如果少量生成 ， 則與氫氧化物一道沉淀 ， 但可溶硅高時(shí) ， 導(dǎo)致大量硅膠產(chǎn)生 ， 使 礦漿澄清 、過(guò)濾和洗滌困難 。 ?)( SCCDFdtdn ??ZnO δ C CS r 浸出速度及影響因素 ZnO δ C CS r 浸出速度及影響因素 由上式可知 ， 當(dāng) CS一定時(shí) ，本體中酸濃度越大 ， 反應(yīng)速度越快 ， 所以實(shí)際生產(chǎn)中適當(dāng)提高反應(yīng)液酸度 (170~200g/l)。 Fe2+的氧化及 As、 Sb共沉淀 浸出液中 As、 Sb、 Ge與鐵共沉淀 ， 所以當(dāng)浸出液中這三種雜質(zhì)含量較高時(shí) ， 必須保證浸出液中有足夠多的鐵離子 。 ? 中 性 浸 出化學(xué)變化主要包含鋅的浸出分離 、 鐵的氧化沉淀和砷銻與鐵共沉淀的過(guò)程 。 中性浸出目的 ： (1) 使 Zn盡可能地全部溶解到浸出液中 ， 提高 Zn浸出率； (2) 使有害雜質(zhì)盡可能進(jìn)入渣中 ， 達(dá)到與鋅分離的目的 。 Zn、 Fe、 Cu、 Cd 、 Co 和 Ni的氧化物均能有效地溶解 ， 而 CaO和 PbO則生成難溶的硫酸鹽沉淀 。所以在中性浸出時(shí)要先把 MnO2加入到礦漿中 ?鐵的氧化脫除 ?實(shí)際生產(chǎn)中 ， 中性浸出前期 pH≈1， Mn2+=3~5g/l， αMn2+≈ 102， 代入 E4 = E2 E1 = (αMn2+ 控制反應(yīng)速度環(huán)節(jié)主要是液相邊界層的擴(kuò)散過(guò)程和界面反應(yīng)過(guò)程 。 而 K與溫度 T有指數(shù)關(guān)系 所以此時(shí)影響反應(yīng)速度的主要因素為 反應(yīng)溫度 。 (3) 硅酸鹽的浸出行為 浸出速度及影響因素 (4) 中性浸出作業(yè)實(shí)踐 浸出速度及影響因素 (4) 中性浸出作業(yè)實(shí)踐 浸出主要設(shè)備 1攪拌風(fēng)管； 2防腐襯里； 3混凝土槽； 4楊升器； 5礦漿輸出管 (4) 中性浸出作業(yè)實(shí)踐 浸出主要設(shè)備 (4) 中性浸出作業(yè)實(shí)踐 浸出主要設(shè)備 (4) 中性浸出作業(yè)實(shí)踐 浸出速度及影響因素 (4) 中性浸出作業(yè)實(shí)踐 思考題 什么是中性浸出 ？ 中性浸出液一般由哪幾項(xiàng)組成 ？ 浸出終點(diǎn)的 pH值一般是多少 ？ 中性浸出的目的是什么 ？ 中性浸出過(guò)程中如何控制鐵不進(jìn)入溶液中 ？ 其原理是什么 ？中性浸出時(shí)添加二氧化錳的作用是什么 ？ 為什么浸出后期還要鼓風(fēng)強(qiáng)化二價(jià)鐵的氧化 ？ 中性浸出除了不讓鐵進(jìn)入溶液之外 ，還有哪幾種金屬被排除進(jìn)入渣中 ？ 其原理是什么 ？ 中性浸出后渣中還含有大量的鋅 ， 它們主要以什么狀態(tài)存在 ？ 酸浸液中鐵的脫除 鋅的熱酸浸出 (1) 問(wèn)題的提出與解決 216。 熱酸浸出主要任務(wù)是浸出鐵酸鋅中所含的鋅，但在鋅浸出的同時(shí)大量的鐵也浸出來(lái)。 Ⅱ 區(qū) — Zn2++Fe2O3 的穩(wěn)定區(qū)。 若要求 α=99%時(shí) ， t=， 工業(yè)生產(chǎn)一般取 3~4小時(shí) 。 ? (2)超酸浸出： 終酸： 100~125g/l。 此種結(jié)晶與天然的黃鉀鐵礬結(jié)構(gòu)非常相似 ，所以把這種復(fù)式鹽通稱為黃鉀鐵礬結(jié)晶 。 黃鉀鐵礬法的缺點(diǎn)： ? 1） 額外消耗一部分硫酸 ， 對(duì)于年產(chǎn) 10萬(wàn)噸鋅的工廠 ， 消耗硫酸達(dá) 。 酸浸液中鐵的脫除 圖 313 低污染黃鉀鐵礬法工藝流程（焙砂中和） 中浸濃密 酸浸濃密 中和濃密 沉礬濃密 礬渣洗滌 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 低污染黃鉀鐵礬法 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 低污染黃鉀鐵礬法 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 低污染黃鉀鐵礬法 酸浸液中鐵的脫除 (1) 黃鉀鐵礬除鐵 低污染黃鉀鐵礬法 酸浸液中鐵的脫除 (2) 針鐵礦法除鐵 ?1965～ 1969年比利時(shí)老山公司研究成功 ， 簡(jiǎn)稱 。 低溫下控制一定 pH可生成Fe(OH)3；溫度升到 90℃ 以上時(shí)控制一定 pH值可生成 FeOOH(針鐵礦 )；溫度升高到 150℃ 時(shí)可生成 Fe2O3(赤鐵礦 )。 生成針鐵礦的速度足以保證 Fe3+的濃度一直小于 2g/l。 日本的坂島冶煉廠采用此法除鐵 。 ? 第 3類： F、 Cl、 Ca和 Mg。 VEE ZnZnZn 202 ???? ?? ? 2222 ????? ???? ZnZnCoCoCdCdCuCu EEEE 鋅粉置換除銅鎘 （ 2） 鋅粉置換除銅鎘 脫除極限 表 315 鋅置換凈液時(shí)不同鋅濃度的平衡電位及除雜限度 可見(jiàn)鋅粉置換可使這 4種離子除至合格程度。 中浸液中 鋅的含量 以 150~180g/l為宜；高了鋅離子產(chǎn)物擴(kuò)散慢 ， 低了鋅置換氫氣加大鋅粉消耗； 酸度 高了增加鋅粉消耗和鎘的返溶；當(dāng)鋅粉用量為理論量的 3倍時(shí) ， 為保證置換