【導(dǎo)讀】數(shù)據(jù)；能對課題進行理論分析，并得出有價值的結(jié)論。按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀律；工作作風(fēng)嚴謹扎實。綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理；文統(tǒng)一格式規(guī)定》。創(chuàng)新工作中有創(chuàng)新意識；對前人工作有改進或突破，或有獨特見解。累計缺席及耽誤時間超過教學(xué)計劃規(guī)定時間的2∕3以上，不得參加答辯。問題進行研究，選題合理。在鋅的濕法冶金中，鋅精礦的浸出是關(guān)鍵技術(shù)。擇該題目進行研究有較強的現(xiàn)實意義。納各種信息和資料的能力和有自己的見解。生學(xué)位論文統(tǒng)一格式規(guī)定》；設(shè)計（論文）有應(yīng)用價值。是否同意該學(xué)生參加答辯是。底較好，達到了培養(yǎng)目標(biāo)，同意論文答辯。、鈷的方法各是什么？4）主要設(shè)備的選擇與論證計算，濕法煉鋅過程中浸出工藝的設(shè)備選型。冶金工業(yè)出版社，5．陳楓.有色冶金工廠設(shè)計基礎(chǔ)[M]，江西理工大學(xué)，

　　

【正文】 58 酸性浸出濃密機 58 .7 木耳過濾機 59 .8 圓盤過濾機 59 8 .2 .9 真空泵 59 參考文獻 致謝 附錄 附錄Ⅰ 工藝流程圖 附錄Ⅱ 浸出車間平面配置圖 附錄Ⅲ 設(shè)備連接圖 附錄Ⅳ 濕法煉鋅攪拌浸出槽 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 1 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計 第一章 緒論 鋅的性質(zhì)及其用途 鋅的性質(zhì) （ 1）物理性質(zhì) 鋅是略帶藍灰色的金屬 ， 它的物理性質(zhì)特點為熔點和沸點都較低 ， 質(zhì)軟 ， 有展性 ， 但加工后的流動性好 。 它有三種結(jié)晶狀態(tài)： α、 β 和 γ 鋅 ， 其同質(zhì)異性變化溫度為 170℃ 和 330℃ 。 在熔點附近的鋅蒸氣壓很小 ， 但液態(tài)鋅蒸氣 壓隨溫度升高而急增 ， ℃ 時即達 101325Pa， 這是火法煉鋅的基礎(chǔ) 。 （ 2）化學(xué)性質(zhì) 鋅在常溫下不被干燥的氧或空氣所氧化 ， 在潮濕空氣中往往形成一層灰白色的致密堿式碳酸鋅 Zn3Zn（ OH） 2 而防止了鋅的繼續(xù)被侵蝕 。 熔融的鋅能與鐵形成化合物并保護了鋼鐵 ， 此一特點被用在鍍鋅上 。 常溫下無空氣的水對鋅沒有作用 ， 但在紅熱溫度時 ， 鋅易分解水蒸氣 ， 生成氧化鋅 。 在空氣中加熱金屬鋅至 505℃ 即可燃燒生成非晶形氧化鋅 。 商品鋅易為硫酸或鹽酸所溶解并放出氫氣 ， 也可融入堿中 ， 但溶解的速度不及在酸中快 。 鋅可與水銀生成汞齊 。 二氧化碳與水蒸氣混合的氣體可使鋅迅速氧化成氧化鋅 ， 這是火法煉鋅的極為重要的反應(yīng) 。 鋅的電化極電位較負 ， 這一特點被應(yīng)用于從含金溶液中加鋅粉提金和濕法煉鋅中的加鋅置換凈液上 。 鋅的用途 鋅的消耗量與銅、鉛差不多 。 主要消耗在鍍鋅方面 ， 作為覆蓋層以保護鋼材和鋼鐵制品 。 鋅能與許多金屬形成性質(zhì)優(yōu)良的合金 。 如銅鋅形成的黃銅 ， 銅錫形成的青銅 ，銅錫鉛鋅形成的抗磨合金等 ， 在機械工業(yè)、國防工業(yè)和交通運輸業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用 。 高純鋅制造的 AgZn 電池 ， 體積小而能量大 ， 多用于飛機和航天儀表上 。由于鋅的熔點低和流動性 好 ， 適于壓鑄制造各種精密鑄件 。 鋅的抗腐蝕性良好 ，可用于制造火藥箱、家具、儲存器和無線電裝置零件 。 在化學(xué)工業(yè)中 ， 鋅可供制造顏料 。 氧化鋅還可用于橡膠制造業(yè) ， 氯化鋅可作為木材防腐劑 。 在冶金工業(yè)中 ， 鋅可用來從含金溶液中置換金；在濕法煉鋅中 ，用鋅粉凈液除銅鎘等 。 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 2 國內(nèi)外鋅冶煉技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 國外鋅冶煉技術(shù)水平 鋅是常用的有色金屬 ， 是重要的工業(yè)原材料 ， 鋅冶煉工藝分為火法和濕法兩大類 。 20 世紀前基本上是火法冶煉 ， 自從 1916 年濕法煉鋅問世以來 ， 由于它自身的優(yōu)勢而迅速得到發(fā)展 ， 在鋅冶煉工藝中逐漸占據(jù) 優(yōu)勢 。 現(xiàn)在 ， 濕法煉鋅是世界上最主要的煉鋅方法 ， 其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量 80％以上 ， 新建和擴建的鋅冶煉企業(yè)均采用濕法煉鋅工藝 。 我國鋅冶煉技術(shù)水平及生產(chǎn)狀況 鋅的冶煉方法可分為火法和濕法兩大類 。 火法煉鋅包括平罐 (豎罐 )煉鋅、密閉鼓風(fēng)爐煉鋅、電爐煉鋅三類 。 濕法煉鋅包括常規(guī)浸出法、熱酸浸出法、氧壓浸出法三大類 ， 其中熱酸浸出法又可分為黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法 (加壓除鐵 )三類 。 平罐煉鋅因勞動條件差、勞動生產(chǎn)率低、耗煤量大 ， 已逐步淘汰；豎罐煉鋅存在單罐能力受限制、間接加熱、環(huán)保投資大的弊端 ， 8 0 年代后 國外工廠全部停產(chǎn) ， 國內(nèi)葫蘆島鋅廠通過不斷改進、完善冶煉工藝 ， 依然采用豎罐煉鋅進行生產(chǎn)；電爐煉鋅電耗高 ， 粗鋅直收率低 ， 生產(chǎn)能力無法滿足大規(guī)模煉鋅廠的要求 ，已很少采用；密閉鼓風(fēng)爐煉鋅對原料適應(yīng)性強 ， 能同時煉鋅和鉛 ， 是目前唯一還具有一定競爭力的火法熔煉方法 ， 但該工藝存在 SO2難以利用 。 環(huán)境污染嚴重 ， 勞動條件惡劣等缺陷 。 70 年代以來 ， 濕法煉鋅技術(shù)發(fā)展迅速 ， 相對于火法煉鋅濕法煉鋅具有勞動條件好 ， 環(huán)保 ， 生產(chǎn)易于連續(xù)化、自動化、大型化等優(yōu)點 ， 新建鋅冶煉廠普遍采用 。 目前濕法煉鋅的產(chǎn)量已占世界總鋅產(chǎn)量的 80％以上 。 濕法煉鋅技術(shù)中 ， 應(yīng)用最廣泛的是常規(guī)浸出法和黃鉀鐵礬法 。 本文通過對常規(guī)浸出法、黃鉀鐵礬法、低污染黃鉀鐵礬法、硫化鋅精礦直接氧壓浸出法的工藝流程、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、優(yōu)缺點進行論述、分析、比較 ， 闡明濕法煉鋅技術(shù)的發(fā)展過程及發(fā)展方向 。 研究的意義及其主要內(nèi)容 本設(shè)計研究的意義 常規(guī)濕法煉鋅工藝中 ， 浸出是主要的工序之一 ， 其對各個工序以及最終產(chǎn)量有著密切的關(guān)系 。 通過本次畢業(yè)設(shè)計 ， 充分認知浸出的重要性 ， 同時鍛煉和提高了專業(yè)理論知識與實踐相結(jié)合的能力、獨立思考能力、分析問題和解決問題的能力 ， 另外也對國內(nèi) 外濕法煉鋅技術(shù)有了比較全面了解和認識 ， 對今后從事冶金方面的工作打下了堅實的基礎(chǔ) ， 具有重大的現(xiàn)實意義 。 本設(shè)計研究的主要內(nèi)容 1) 工藝流程的選擇及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、條件、廠址的選擇與論證； 2) 經(jīng)濟核算及 “三廢 ”治理的論證； 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 3 3) 冶金計算及主要設(shè)備選型的計算 。 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 工藝流程的選擇與論證 火法煉鋅方法的評述 火法煉鋅廠的焙燒純粹是氧化焙燒 。 在焙燒時力求盡可能地除去焙燒礦中的全部硫 ， 同時也希望盡可能地揮發(fā)掉砷和銻 。 在有些工廠還力求除去鉛和鎘 。 這樣既得到鉛鎘多的煙塵作為煉鎘的原料 ， 又可使焙燒礦 在還原蒸餾時得到高質(zhì)量的鋅錠 。 在焙燒時還要獲得濃度足夠大的 SO2煙氣 ， 以滿足生產(chǎn)硫酸的需要 。 火法煉鋅的各種方法 ， 雖然采用的冶煉設(shè)備和加熱方式各有不同 ， 但其基本原理總是將氧化鋅在高溫下用碳質(zhì)還原劑還原 ， 并利用鋅沸點低的特點 ， 使鋅蒸氣揮發(fā) ， 然后冷凝為液體鋅 。 到目前為止 ， 平罐煉鋅雖采用得最早 ， 但因它的缺點太多 ， 因此幾乎被淘汰；豎罐煉鋅雖有其優(yōu)點 ， 但因消耗優(yōu)質(zhì)冶金焦和環(huán)境污染難以克服 ， 競爭力也不強；鼓風(fēng)爐煉鋅自 20 世紀 50 年代在工業(yè)上采用以來得到了一定的發(fā)展 ， 它具有能處理鉛鋅混合礦和含鋅氧化物料直接生產(chǎn)鉛鋅的特點 ， 但競爭力遠不如濕法煉鋅；電爐煉鋅多在電力充足的地區(qū)應(yīng)用 。 濕法煉鋅方法的評述 濕法煉鋅是在第一次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的煉鋅方法 ， 它的本質(zhì)是用稀硫酸（即廢電解液）浸出焙燒礦中的鋅 ， 從而與不溶的脈石等成分分離 ， 硫酸鋅溶液經(jīng)凈化后再以電極法把鋅提取出來 。 濕法煉鋅廠的焙燒實際上也是氧化焙燒 。但在焙砂中除了得到氧化鋅外 ， 還要保留少量的硫酸鋅 ， 以補償電解和浸出循環(huán)系統(tǒng)中硫酸的損失 。 另外 ， 在焙燒時還要盡可能地減少鐵酸鋅的生成 ， 因為鐵酸鋅不溶于稀硫酸溶液 。 而其余的如脫硫、除砷銻和得到高濃度的 SO2 煙氣等均與火法 煉鋅的焙燒具有同樣的目的 。 傳統(tǒng)的濕法煉鋅主要由焙燒、煙氣制酸、浸出、凈液、電積、熔鑄等工序組成 。 針對浸出渣火法處理 能耗高、過程復(fù)雜、勞動條件差、耐火材料消耗高等弊病 ， 冶金工作者相繼研究成功了熱酸浸出黃鉀鐵釩法、熱酸浸出針鐵礦法、 熱酸浸出赤鐵礦法處理新工藝 ， 解決了濕法煉鋅長期以來的關(guān)鍵問題既強化了浸出過程 ， 又簡化了渣處理過程 ， 使鋅回收率大幅度提高 ， 促進了濕法煉鋅的高速發(fā)展 。 進入 90 年代后 ， 研究成功了硫化鋅精礦和高硅氧化鋅礦石直接酸浸出法 。同時為了降低鋅精礦氧壓酸對浸出溫度、壓力的要求 ， 進行了催化試驗 ， 取 得了可喜的成果 。 為了使?jié)穹掍\的工藝過程進一步簡化 ， 又進行了硫化礦直接電積的試驗研究 ， 此試驗的成功將從根本上改變目前的濕法煉鋅工藝 ， 使其有更廣闊的發(fā)展前景 。 鋅精礦濕法冶煉過程中將鋅從固態(tài)物料轉(zhuǎn)換為可溶態(tài)主要有兩種方法：一種是先將鋅精礦焙燒 ， 然后浸出焙砂 ， 另一種是直接浸出鋅精礦 。 鋅精礦焙燒過程中產(chǎn)生的二氧化硫 ， 必須經(jīng)過處理轉(zhuǎn)化為硫酸 。 而直接浸出鋅精礦過程中通常硫江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 5 是以元素硫的形式收集 。 故形成濕法煉鋅的三大主要工藝是：硫化鋅精礦焙燒一浸出；硫化鋅精礦直接浸出工藝；氧化鋅礦和氧化鋅煙塵直接酸浸出 。 浸出渣的火法處理 我國濕法煉鋅中 ， 現(xiàn)行的鋅浸出渣 (鋅焙燒礦經(jīng)中浸 —低浸或兩段中浸而得 )處理工藝主要有兩種：一種是火法 ， 即回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法 (又稱威爾茲法 )；另一種是濕法 ， 即熱酸浸出法 ， 并根據(jù)熱酸浸出液除鐵方法的不同 ， 又有黃鉀鐵礬法、針鐵礦法和赤鐵礦法等 。 目前對浸出渣的處理還有：旋渦爐熔煉法、機械活化浸出法和豎罐煉鋅殘渣為燃料采用 Ausmelt 了技術(shù)處理鋅浸出渣的工藝等 。 將各種方法進行比較對現(xiàn)實生產(chǎn)和技改選用均有積極意義 。 ? 鋅浸出渣回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法 回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)法曾是我國濕法煉鋅渣處理使用的典型流程 ， 該法是將干燥 的鋅浸出渣 (含 H20： 12％ —18％ )配以 45％～ 55％的焦粉加人回轉(zhuǎn)窯中 ， 1100—1300℃高溫下實現(xiàn)渣 Zn還原揮發(fā) ， 然后以 ZnO 粉回收 ， 同時在煙塵中可回收 Pb、 Cd 、In 、 Ge、 Ga 等有價金屬 。 該法 Zn 揮發(fā)率可達 90％～ 95％ ， 浸出渣中 F e 和 SiO2，雜質(zhì)約 90％以上進入窯渣 ， 稀散金屬部份富集于 ZnO 中利于回收 ， 窯渣無害 ，易于棄置并可加以利用 ， 但其渣處理工藝流程較長 ， 設(shè)備維修量大 ， 投資高；工作環(huán)境較差；需要大量燃煤或冶金焦；而且 ZnO 粉進入浸出流程前需考慮脫出氟氯；窯煙氣含 SO2也需凈化處理 。 浸出渣的濕法處理 ? 熱酸浸出法 鋅浸出渣熱酸浸出黃鉀鐵礬法我國的熱酸浸出法 1985 年首先在柳州市有色冶煉總廠投入工業(yè)應(yīng)用 ， 進入 9 0 年代發(fā)展較快 ， 已在許多地方建廠生產(chǎn) 。 熱酸浸出黃鉀鐵礬法是基于鋅浸出渣中鐵酸鋅和殘留的硫化鋅等在高溫 (90—95℃ )高酸 (終酸 40g／ L)條件下溶解 ， 得到硫酸鋅溶液經(jīng)沉礬除 Fe后返回原浸出流程 。由于沉礬后溶液可保留含 Fe 在 1～ g／ L， 從而使中浸過程自然獲得了水解除雜質(zhì)所需鐵量 。 該法焙燒礦中鋅總浸出率可達 98％以上 ， 渣處理工藝流程短 ，投資少 ， 能耗低 ， 生產(chǎn) 環(huán)境較好 。 但渣處理段溶液體積大且溶液中 Fe 和 SiO2， 含量高 ， 不利于稀散金屬回收；棄渣含硫酸及重金屬離子 ， 需建大容量防滲漏渣庫堆存 ， 易造成環(huán)境二次污染 。 ? 低污染黃鉀鐵礬法 為了進一步改進黃鉀鐵礬法工藝 ， 降低鐵礬渣中的 Zn ， Pb ， Ag ， Au ，Cd 和 Cu的損失 ， 20 世紀 90 年代澳大利亞電鋅有限公司首先研究成功了低污染黃鉀鐵礬法 ， 該法其基本原理是在鐵礬沉淀前調(diào)整溶液的成分 ， 使沉礬過程中不需加中和劑就能達到滿意的除鐵效果 。 以減少有價金屬在礬渣中的損失并改善礬渣對環(huán)境的污染故稱為低污染黃鉀鐵礬法 。 (這可 通過低溫預(yù)中和或用中性浸出江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 6 液作稀釋劑 ， 或者兩者結(jié)合使用得以實現(xiàn) 。 )長沙礦冶研究院馬榮駿等在 20 世紀8 0 年代開展了低污染鐵礬法煉鋅工藝的研究工作 ， 取得了良好的結(jié)果 ， 可使高酸浸液的鐵含量由 27g／ L 左右降到 l L 以下 ， 并得到了幾乎不被浸出殘渣污染的純鐵礬渣 ， 實現(xiàn)了無中和劑沉礬過程且沉淀渣含鐵較高 ， 含有價金屬較少；但需將沉鐵液稀釋 ， 增加沉鐵液的處理量 ， 使生產(chǎn)率降低 。 ? 針鐵礦法 1965～ 1969 年比利時老山公司 ( Vieille Mon tange)研究成功針鐵礦法 ， 簡稱V . 。 該法先將硫酸鋅溶 液中的 Fe3+采用 ZnS 精礦還原為 Fe2+， 再用空氣緩慢氧化為 Fe3+， 以針鐵礦形式沉淀 。 針鐵礦法 1971 年率先在比利時老山公司巴倫 ( Balen )廠投產(chǎn) 。 隨著 V． M．針鐵礦法的深入研究 ， 相繼還采用了 ZnSO3， S O2， PbS 等作為還原劑進行了大量的研究工作 ， 并取得了較好的試驗結(jié)果 。 20世紀 70 年代澳大利亞電鋅公司 ( Electro—lytic Zinc)研究一種新的針鐵礦法 ， 簡稱 E． z．法 。 是將高 Fe3+溶液均勻緩慢地加入至不含 Fe 的溶液中 ， 要求沉 Fe溶液含 Fe3+濃度 1g／ L ， 使 Fe3+以針 鐵礦沉淀 ， 又稱為稀釋法 。 國內(nèi) 1973 年中南礦冶學(xué)院、水口礦務(wù)局、南寧冶金研究所等單位開始進行針鐵礦法試驗研究 ，獲得了較好的試驗結(jié)果 。 該法于 1995 年在水口山礦務(wù)局第四冶煉廠投入工業(yè)生產(chǎn) ， 生產(chǎn)規(guī)模為 2X10t／ a 電鋅 。 V． M．針鐵礦的特點：熱酸浸出液經(jīng)中和還原后 ， 先沉 In后沉 Fe， 對回收稀散金屬有利 ；不需消耗堿試劑： FeOOH (針鐵礦 )為晶體 ， 易于沉清過濾； Fe、 As、 Sb、 F 除去效果好 。 缺點： V． M．法需要增加一道還原工藝 。 ? 赤鐵礦法 1968～ 1970 年赤鐵礦法由日本同和礦業(yè)公司發(fā)明 ， 1972 年 在日赤飯島冶煉廠投人生產(chǎn) 。 該法基于在高溫 (200℃ )、高壓 (18～ 20 kg／ cm)條件下 ， Fe3+以赤鐵礦 (Fe2O3)形式沉淀 。 80 年代日本幫助西德建成了 Dalten(達梯爾 )世界上第二個赤鐵礦法煉鋅廠 。 特點：原料的綜合利用好 ， 可回收 Pb， Cu， Cd 等幾種有色金屬 ，且 Fe2O3經(jīng)焙燒脫硫后可作煉鐵原料；清除了還原渣 ， SO2轉(zhuǎn)為 H2SO4， 不產(chǎn)生硫渣 。 缺點：需要昂貴的用鈦材制造的耐高溫、高壓設(shè)備 ， 投資費用高 。 工藝流程的選擇與論證 鋅精礦的焙燒 火法煉鋅和濕法煉鋅的第一階段都要 有焙燒作業(yè) ， 但是他們之間既有共同之處 ， 也有不同之點 。 火法煉鋅廠的焙燒純粹是氧化焙燒 。 在焙燒時力求盡可能地除去焙燒礦中的全部硫 ， 同時也希望盡可能地揮發(fā)掉砷和銻 。 在有些工廠還力求除去鉛和鎘 。 這樣既得到鉛鎘多的煙塵作為煉鎘的原料 ， 又可使焙燒礦在還原蒸餾時得到高質(zhì)量的鋅錠 。 在焙燒時還要獲得濃度足夠大的 SO2煙氣 ， 以滿足生產(chǎn)硫酸的需要 。 江西理工大學(xué) 2021 屆?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 7 濕法煉鋅廠的焙燒實際上也是氧化焙燒 。 但在焙砂中除了得到氧化鋅外 ， 還要保留少量的硫酸鋅 ， 以補償電解和浸出循環(huán)系統(tǒng)中硫酸的損失 。 另外 ， 在焙燒時還要盡可能地減少鐵酸鋅的生成 ， 因為鐵酸鋅不 溶于稀硫酸溶液 。 而其余的如脫硫、除砷銻和得到高濃度的 SO2煙氣等均與火法煉鋅的焙燒具有同樣的目的 。 焙燒礦的浸出 工業(yè)上以某種溶劑將固體物料中的一種或幾種有價成分溶解到溶液中 ， 從而使有價成分與固體中的不溶渣分開 ， 這個過程稱為浸出過程 。 濕法煉鋅的浸出過程需要達到三個目的： （ 1）使物料中的鋅盡可能完全地溶解到浸出液中 ， 從而得到高的浸出率； （ 2）使有害雜質(zhì)盡可能不溶解而進入渣中 ， 達到與鋅分離的目的； （ 3）得到大顆粒的沉淀物易于液固分離 。 為達到上述分離目的 ， 各工廠都采用三段浸出 ， 整個浸出過程 分為中性浸出 ，酸性浸出和 ZnO 粉浸出三個階段 。 一次中性浸出只能使焙砂中鋅的 20﹪左右溶解 。 為了使鐵及砷銻等雜質(zhì)進入渣中 ， 浸出終點 pH= ~， 且將 Fe2+離子氧化成 Fe3+。 中性浸出礦漿經(jīng)濃縮后 ， 上清液經(jīng)凈化送去電解 。 中性濃泥仍為殘留有大部分的鋅 ， 必須進行二次浸出 ， 以便盡可能地使焙燒礦中的鋅溶解 。 二次浸出為酸性浸出 ， 其終點含酸 1~5g∕L。 然而經(jīng)上述兩次浸出后 ， 仍不能將焙砂中的鋅完全浸出 ， 還有 20﹪左右的鋅殘留在渣中 。 這部分鋅主要是以不溶的 ZnFe2O4和 ZnS 形態(tài)存在 。 所以二次浸出渣通常需采用 煙化揮發(fā)法進行火法處理 。 以氧化鋅粉形態(tài)回收渣中的不溶鋅 。此氧化鋅單獨進行浸出處理 ， 以便回收其中的稀散金屬銦 。 從 20 世紀 30 年代起 ， 科學(xué)工作者就開始研究有效地溶解鋅浸出殘渣中的ZnFe2O4和 ZnS 的方法 ， 以便取代煙化揮發(fā)的火法工藝 。 研究表明 ， 在 90℃ 的高溫和 200g∕L硫酸的高酸度的條件下 ， ZnFe2O4和 ZnS 能被有效地溶解 ， 浸出率可達 92﹪ ~99﹪ .ZnS 是能被 Fe3+氧化分解的 。 可見高溫高酸條件能有效地溶解ZnFe2O4和 ZnS。 然而由于有大量的鐵同時溶解 ， 給鐵的沉降分離帶來了困難 ，直到 60 年代出現(xiàn) 了新的沉鐵方法后 ， 熱酸浸出工藝才在濕法煉鋅中得到應(yīng)用 。 浸出渣 的 處理 ? 熱酸浸出法后利用石灰和煤灰渣處理鋅浸出棄渣 熱酸浸出法 ， 浸出棄渣是濕法煉鋅所產(chǎn)生的固體廢物 ， 渣中含有大量的重金屬離子 。 對于這類廢渣 ， 目前一般是填埋處置 。 為了防止浸出渣中有害物質(zhì)的溶出對環(huán)境造成污染 ， 浸出渣應(yīng)先進行無害化處理 ， 然后再做最終處置 。 無害化處理的方法很多 ， 湘西自治州環(huán)境監(jiān)開展了用石灰、煤灰渣處理鋅含量為 ％、鎘含量為 ％的鋅浸出渣的試驗 ， 試驗結(jié)果表明 ， 該方法不僅簡單 ， 易于操作 ，而且處理效果較好 ， 處理后的浸出渣達到國 家所規(guī)定的控制標(biāo)堆 。 其工藝過程是：江西理工大學(xué) 2021 屆專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 備料 —混合 —成型浸出渣 。 浸出廢渣風(fēng)干過 100 目篩 ， 石灰、煤灰渣分別粉碎后過 40 目篩；浸出渣、石灰、煤灰渣宜采用 100： 7： 5 的配比共同投入到原料混合機中 ， 經(jīng)攪拌混合均勻 ， 然后通過出料裝置去成型 ， 再將成型的坯體養(yǎng)護 ， 使之形成具有一定強度的固化產(chǎn)品 ， 然后送往處置場進行處置 。 ? 利用旋渦爐處理鋅浸出渣 旋渦爐熔煉采用頂部加料和側(cè)壁切向送風(fēng) ， 由上部切向送入的高速氣流在爐內(nèi)形成一種強烈旋轉(zhuǎn)的渦流 ， 渦流在靠近爐壁側(cè)為正壓向下旋轉(zhuǎn) ， 靠近中心部位為負壓向上抽吸 。 在試驗中 ， 從隔膜處抽吸適量的高 溫爐氣由中心上升到爐頂 ，立即與從頂部加入的爐料進行熱交換 ， 使?fàn)t料中的焦粉、煤末等可燃物迅速達到燃點以上 ， 等下降到風(fēng)口區(qū)遇到切向送入的熱空氣便發(fā)生強燃燒反應(yīng)放出大量熱 ， 使旋渦爐的斷面熱強度達到 20～ 2510kJ／ mh ， 爐內(nèi)產(chǎn)生 1400℃ 以上的高溫 。 在爐料中準確地摻配還原劑和控制好人爐的風(fēng)料比 ， 造成有利于鋅、鉛、銀等金屬揮發(fā)的氣氛 。 由于高速旋轉(zhuǎn)氣流離心力的作用 ， 爐料被拋到已形成液態(tài)膜的爐壁上 ， 加速了各種傳熱傳質(zhì)速度 ， 形成了一種半溶浴熔煉狀態(tài) 。 在高溫和還原劑的作用下 ， 首先是鐵酸鋅、硅酸鋅、硫酸鋅、硫酸鉛等各種 鹽類的分解 ， 然后是鋅鉛銀各種氧化物的還原揮發(fā) ， 進人爐氣之后再形成金屬氧化物 。 旋渦爐壁面上的熔體流動速度為 ～ ／ s， 在 7m多高的旋渦爐中 ， 從爐料加人到