[发明专利]用含Cu、Pb、Zn、Ag复杂成分的氧化锌物料制锌工艺

说明书

技术领域

本发明涉及锌冶炼技术，具体涉及一种用含Cu、Pb、Zn、Ag复杂成分的氧化锌物料制锌工艺。

背景技术

随着国内外锌矿资源的开发利用，高品位硫化锌矿资源日益枯竭，开发处理复杂硫化锌矿与氧化锌矿或低品位氧化锌矿已成必然。对于高品位氧化锌矿，国内外普遍采用硫酸浸出法处理获得浸出液，然后用常规方法,得到电锌，并适当回收稀贵金属。但当原料如果含铁、硅较高时，在中和过程中容易形成硅胶，影响浸出液的过滤性能，严重影响生产，而且成本也很高。因此，对于中低品位或者复杂的氧化锌矿石，国外ZincOx公司斯思科皮昂锌矿冶炼厂采用溶剂萃取-电积（SX-EW）工艺直接提取金属锌。可是，对于酸溶性杂质Ca、Mg含量较高的氧化锌矿石，浸出过程需要消耗大量的硫酸，成本较高。而采用NH₃-(NH₄)₂CO₃-H₂O体系、NH₃-(NH₄)₂SO₄-H₂O体系浸出氧化锌矿石制取等级氧化锌，前者需要蒸发与回收氨水、碳酸铵，后者需要用硫酸做中和剂，依然要耗用大量硫酸与氨水。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种用含Cu、Pb、Zn、Ag复杂成分的氧化锌物料制锌工艺，采用Zn-NH₃-NH₄Cl-H₂O体系浸出氧化锌矿石，湿法炼锌浸出液经过净化后，用电积法回收锌，整个工艺无废水排放，很好的保证了环保的要求。

本发明是一种用含Cu、Pb、Zn、Ag复杂成分的氧化锌物料制锌工艺，

以浓NH₄Cl溶液作浸出剂，氯化铵溶液浓度为30～35％重量份，在90-105℃中性条件下，浸出含Cu、Pb、Zn、Ag复杂的中低品位氧化锌物料，使锌成为锌氨络合物溶液，矿石中的全部铁以针铁矿形式留在渣中，其他如As、Sb、Sn杂质也进入渣中；

各种原料与氯化铵的反应式如下：

ZnO+2NH₄Cl=Zn(NH₃)₂Cl₂+H₂O

Zn(OH)₂+2NH₄Cl＝Zn(NH₃)₂Cl₂+H₂O

ZnCO₃+2NH₄Cl＝Zn(NH₃)₂Cl₂+CO₂↑+H₂O

Zn+2NH₄Cl=Zn(NH₃)₂Cl₂+H₂↑

即这些形态的锌在与氯化铵反应时，均生成Zn（NH₃）₂Cl₂络合物；

浸出液用锌粉置换铜、铅、镉、镍后，除杂质净化后在电解液中加入氨水，用钛板或铝板为阴极，石墨板为阳极；使之在Zn-NH₃-NH₄Cl-H₂O体系中进行电解，控制pH值3.0～4.5，温度40-50℃，电流密度150-500A/㎡，槽电压2.6-3.0V；

络合物电解发生如下反应：

阴极：［Zn(NH₃)₂]2⁺2e=Zn+2NH₃

阳极：2Clˉ+H₂O-2e=?O₂↑+2HCl

溶液中：2NH₃+2HCl=2NH₄Cl+H₂O

便能得到高质量的阴极锌。

所述的含Cu、Pb、Zn、Ag复杂的氧化锌物料为中低品位氧化锌矿石，或含氧化锌、氢氧化锌及碳酸锌的原料，或工业废副产物含ZnO的钢厂电弧炉烟灰。

下面详细地阐述本发明与酸法及其它方法不同点：

1）原料广泛，本发明不但适用于含氧化锌、氢氧化锌及碳酸锌的原料，而且也适用于含金属锌的原料。