有色冶金基礎(chǔ)知識(shí)

有色冶金基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三提綱

2、冶金及冶金分類

3、有色金屬冶煉

4、火法冶金

5、濕法冶金

1、金屬與有色金屬

6、鉛鋅冶煉

7、銅鎳冶煉第二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三一：金屬與有色金屬做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、金屬的定義

金屬是黑色金屬和有色金屬的總稱。

金屬最突出的特征是其容易失去電子的傾向。從化學(xué)角度看，金屬是指在溶液中容易生成陽(yáng)離子化學(xué)元素，其氧化物與水結(jié)合形成氫氧化物而不是相應(yīng)的酸。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、金屬的物理性質(zhì)

從物理學(xué)角度看，由于金屬的原子外層結(jié)構(gòu)中都含有游離的或易激化的電子，因而具有一系列的金屬特性（金屬性）。包括：良導(dǎo)電性；良導(dǎo)熱性；具有金屬光澤；金屬延展性；非揮發(fā)性（汞除外）；不溶于水和有機(jī)溶劑；做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、有色金屬

元素周期表中共有112種元素，金屬和半金屬占96種；其中鐵、鉻、錳一般列為黑色金屬；鈾、钚、鐳等27種放射性金屬；

砷和硒一般歸類為非金屬；

64種有色金屬分成5類：重（有色）金屬、輕金屬、貴金屬、稀有金屬和半金屬。

做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三二：冶金與冶金分類做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三冶金是指從礦石或二次金屬資源中提出金屬或金屬化合物。作為冶金原料的的礦石或精礦，其中除含有所要提取的金屬礦物外，還含有伴生金屬礦物以及大量無(wú)用的脈石礦物。冶金的目的就是把所要提取的金屬?gòu)某煞謴?fù)雜的礦物合體中分離出來(lái)并加以提純。冶金分離和提純過(guò)程常常不能一次完成，需要進(jìn)行多次，通常包括預(yù)備處理、熔煉和精煉三個(gè)循序漸進(jìn)的作業(yè)過(guò)程。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)1、冶金第八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三現(xiàn)代冶金中，由于礦石（或精礦）性質(zhì)和成分、能源、環(huán)境保護(hù)以及技術(shù)條件等情況不同，實(shí)現(xiàn)上述冶金過(guò)程的工藝流程也是多種多樣的。根據(jù)冶煉金屬不同，冶金工業(yè)通常分為黑色冶金工業(yè)（或鋼鐵冶金工業(yè)）和有色冶金工業(yè)。黑色冶金工業(yè)（鋼鐵冶金工業(yè)）包括生鐵、鋼和鐵合金（鉻鐵、錳鐵）的生產(chǎn)。有色冶金包括其余所有各種金屬的生產(chǎn)。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2、冶金分類第九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三三：有色金屬冶煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

有色金屬冶煉是指從礦石、精礦、二次資源或其他物料中提取伴生元素或其化合物的物理化學(xué)過(guò)程。提取方法主要有火法冶金、濕法冶金和電冶金三類。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)1、有色金屬冶煉第十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一）火法冶金火法冶金是在高溫（700℃以上）條件從冶金原料中提取或精煉有色金屬的工藝過(guò)程。礦石或精礦中的部分或全部礦物在高溫下經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)變化，生成另一種形態(tài)的化合物或單質(zhì)，分別富集在氣體、液體或固體產(chǎn)物中，達(dá)到所要提取的金屬與脈石及其他雜質(zhì)分離的目的。實(shí)現(xiàn)火法冶金過(guò)程所需熱能，通常是依靠燃料燃燒來(lái)供給，也有依靠過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)（比如硫化礦的氧化焙燒和熔煉）；金屬熱還原過(guò)程也是自熱進(jìn)行的?；鸱ㄒ苯鹕a(chǎn)成本一般低于濕法冶金?；鸱ㄒ苯鹨话惆ǎ涸蠝?zhǔn)備、焙燒、熔煉（吹煉）和精練四大過(guò)程。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2、有色冶金方法分類第十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三典型火法冶金：氧氣底吹煉鉛法（QSL法）做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二）濕法冶金濕法冶金是在溶液中進(jìn)行的冶金過(guò)程。濕法冶金是利用浸出劑將礦石、精礦、焙砂及其他物料中有價(jià)金屬組分溶解在溶液中或以新的固相析出，金屬金屬分離、富集和提取的科學(xué)技術(shù)。濕法冶金溫度不高，一般低于100℃?，F(xiàn)代濕法冶金中的高溫高壓過(guò)程，溫度也不過(guò)473K左右，極個(gè)別情況溫度可達(dá)573K。濕法冶金包括：浸出、液固分離、溶液凈化、金屬提取等操作過(guò)程。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三典型濕法冶金工藝：濕法煉鋅工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（三）電冶金電冶金是利用電能提取金屬的方法。根據(jù)利用電能效益的不同，電冶金又分為電熱冶金和電化學(xué)冶金。電熱冶金：是利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苓M(jìn)行冶煉的方法。在電熱冶金過(guò)程中，按其物理化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)來(lái)說(shuō)，與火法冶金過(guò)程差別不大，兩者主要區(qū)別只是冶煉過(guò)程來(lái)源不同。電化冶金（電解和電積）：是利用電化學(xué)反應(yīng)，使金屬?gòu)暮饘冫}類的溶液或熔體中析出。前者稱為溶液電解，如銅的電解精煉和鋅的電積，可列入濕法冶金；后者稱為熔鹽電解，不僅利用電能的化學(xué)效應(yīng)，而且也利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，借以加熱金屬鹽類使之成為熔體，可列入火法冶金一類。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2、火法冶金與濕法冶金比較方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)火法冶金高溫下反應(yīng)速度快，單位設(shè)備生產(chǎn)率和勞動(dòng)率高；能充分利用硫化精礦本身的能源，容易實(shí)現(xiàn)自熱熔煉，產(chǎn)品單位能耗低；硫及金屬產(chǎn)物能很好的富集金銀等貴金屬。存在高溫含塵煙氣污染問(wèn)題，治理費(fèi)用高；難以處理低品味原料；工作場(chǎng)地勞動(dòng)衛(wèi)生條件差。濕法冶金適于處理高、低品味原料，比如可處理銅低品味原料；能處理復(fù)雜礦物原料；多金屬綜合回收利用效果好；較少煙塵污染問(wèn)題。生產(chǎn)能力低，設(shè)備龐大，設(shè)備費(fèi)用高，單位車間面積的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)低于火法冶金；能耗大；存在廢水、廢渣的污染和治理問(wèn)題。第十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、金屬冶煉過(guò)程一般有色金屬提取冶金過(guò)程中，需要根據(jù)原料性質(zhì)和對(duì)產(chǎn)品的要求采用兩類或三類冶金方法相互配合組成提取流程。如銅、鉛、鋅、鎳、鈷多采用火法冶金制取粗金屬，以電化學(xué)方法制取純金屬。輕金屬多采用濕法冶金制取純金屬化合物，以電冶金制取粗金屬或純金屬。大多數(shù)稀有金屬是以濕法冶金方法制取純金屬化合物，以火法冶金或電冶金制取純金屬。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三四：火法冶金做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

火法冶金是在高溫（700℃以上）條件從冶金原料中提取或精煉有色金屬的工藝過(guò)程?；鸱ㄒ苯鸬幕緱l件是維持一定的高溫所需的熱源，除了冶金本身為放熱反應(yīng)外，主要依靠碳質(zhì)燃料燃燒供熱（煤、焦炭、天然氣和石油產(chǎn)品）。為提高燃料熱效率減少煙氣體積，相繼發(fā)展了富氧或純氧熔煉工藝（空氣中含有79%（體積）的氮?dú)猓?。為充分利用硫化精礦以及粉狀物料大比面積，相繼發(fā)展了閃速、旋渦、熔池熔煉等新工藝。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)（一）火法冶金及其新工藝第二十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)典型工藝：火法煉銅第二十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

火法冶金一般包括：原料準(zhǔn)備、焙燒、熔煉（吹煉）和精練四大過(guò)程。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)（二）火法冶金過(guò)程第二十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、原料準(zhǔn)備

將精礦或礦石、熔劑和煙塵等按冶煉要求配制成具有一定化學(xué)組成和物理性質(zhì)的爐料過(guò)程，為現(xiàn)代火法冶金流程的重要組成部分。爐料準(zhǔn)備一般包括貯存、配料、混合、干燥、制粒、制團(tuán)等。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、焙燒

焙燒是指在低于物料熔化溫度下完成的某種化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。焙燒大多為下步熔煉或浸出等主要冶煉作業(yè)做準(zhǔn)備。根據(jù)工藝目的，焙燒大致可分為：氧化焙燒、鹽化焙燒、還原焙燒、揮發(fā)焙燒、燒結(jié)焙燒。鹽化焙燒包括硫酸化焙燒和氯化焙燒，磁化焙燒屬還原焙燒。按物料在焙燒過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分為固定床焙燒、移動(dòng)床焙燒、流態(tài)化焙燒、漂浮焙燒。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1）氧化焙燒

氧化焙燒是用氧化劑是物料中的金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锏墓に?。目的是為了獲得氧化物以利于下一步熔煉制取粗金屬，并回收其中的熱量和有價(jià)成分。氧化焙燒多用于硫化礦冶煉。有時(shí)為了揮發(fā)除去硫化礦中的砷和銻等有害雜質(zhì)，也進(jìn)行氧化焙燒。氧化焙燒時(shí)硫化礦先熱分解變成低價(jià)硫化物和硫，最后生成氧化物和。如下：

MeS2=MeS+1/2S21/2S2+O2=SO2MeS+1/2O2=MeO+SO2總反應(yīng)：MeS2=MeO+2SO2一些硫化礦的氧化焙燒是放熱反應(yīng)，所放出的熱量可使反應(yīng)自熱（或部分自熱）進(jìn)行到底。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2）鹽化焙燒

硫酸化焙燒和氯化焙燒是鹽化焙燒的典型例子。目的是在嚴(yán)格條件控制下使物料中的某些金屬硫化物或氧化物盡可能多地轉(zhuǎn)化為溶于水或稀酸的可溶鹽。

A：硫酸化焙燒

2/3MeS+O2→2/3MeO+2/3SO22SO2+O2→2SO3MeO+SO3→MeSO4銅精礦、銅鈷精礦、鈷硫精礦及低品位金屬物料的處理。

硫酸化焙燒控制條件主要有溫度和送風(fēng)量。在同一溫度下，各種硫酸鹽的分解壓和穩(wěn)定性是不同的，溫度越高，硫酸鹽越不穩(wěn)定，容易分解為氧化物。利用各種硫酸鹽穩(wěn)定性的差異，通過(guò)適當(dāng)控制溫度，進(jìn)行選擇性硫酸化焙燒。當(dāng)送風(fēng)量能使氣相中的SO3具有最大值時(shí)，便是硫酸化焙燒最合適的送風(fēng)量。工業(yè)上常用流態(tài)化焙燒爐進(jìn)行硫酸化焙燒。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三B:氯化焙燒

氯化的物理可以是氧化物、碳化物、硫化物及金屬或合金。常用氯化劑可以是Cl2、HCL、CCl4、CaCl2、NaCl、MgCl2、FeCl3

如：MeO+Cl2→MeCl2+1/2O2根據(jù)作業(yè)溫度條件，分為中溫氯化焙燒和高溫氯化焙燒。前者作業(yè)溫度不高，生成的氯化物以固態(tài)存在，利用其水溶性，在浸出工序中加以提取。高溫氯化因焙燒溫度高，而氯化物沸點(diǎn)較低，因此生成的氯化物往往同時(shí)揮發(fā)進(jìn)入氣相后而富集。氯化物沸點(diǎn)低、熔點(diǎn)不高，與金屬礦、硫化物、氧化物幾乎不互溶，既易生成，又易還原或分解，再加上氯化焙燒選擇性好，使得氯化焙燒得到廣泛應(yīng)用。

典型范例有：金紅石或高鈦渣氯化法制取TiCl4，二氧化鋯氯化法制取ZrCl4。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3）還原焙燒

還原焙燒指在還原氣氛下將金屬氧化物還原成金屬或低價(jià)化合物的焙燒過(guò)程。按被還原物揮發(fā)和不揮發(fā)分為還原揮發(fā)焙燒和不揮發(fā)焙燒兩類。

還原劑可固體、液體或氣體等碳質(zhì)還原劑。（在使用固體還原劑煤火焦炭時(shí)，在焙燒過(guò)程中碳先轉(zhuǎn)化成CO）如：ZnO+CO=Zn+CO2

As2O5+2CO=As2O3+2CO2MeO(s,l)+CO(g)=Me(g)+CO2(g)磁化焙燒實(shí)質(zhì)上也屬于還原焙燒，其典型例子為赤鐵礦磁化焙燒，反應(yīng)為：

3Fe2O3+CO=Fe3O4+CO2

做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、熔煉熔煉是指爐料在高溫（1300K~1600K）爐內(nèi)發(fā)生一定的物理、化學(xué)變化，產(chǎn)出粗金屬或金屬富集物和爐渣的冶金過(guò)程。為提供必要的溫度，往往需加入燃料燃燒，并送入空氣或富氧空氣。粗金屬或金屬富集物由于與熔融爐渣互溶度很小和密度差異而分層得以分離。富集物有锍、黃渣等，他們尚需進(jìn)一步吹煉或用其他方法處理才能得到金屬。熔煉可分為：氧化熔煉和還原熔煉。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第二十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1）氧化熔煉以氧化反應(yīng)為主的的熔煉過(guò)程，如硫化銅、鎳礦物原料的造锍熔煉、锍的吹煉、硫化銻精礦鼓風(fēng)爐熔煉等。主要反應(yīng)：

MeS(s,l)+O2(g)=Me(l)+SO2(g)MeS(s,l)+1.5O2=MeO(s,l,g)+SO2(g)[Me’S](l)+(MeO)(l)=[MeS](l)+[Me’O](l)Me、Me’代表金屬，[]代表主金屬熔體，（）代表熔渣。氧化熔煉是一個(gè)富集和分離過(guò)程，如銅、鎳硫化精礦，在熔煉時(shí)將銅、鎳富集到锍中，同時(shí)被氧化后，與雜質(zhì)金屬（如鐵）和脈石一道造渣除去而分離。按所用設(shè)備分為：鼓風(fēng)爐熔煉、反射爐熔煉、電爐熔煉；按工藝特征分為：閃速熔煉、熔池熔煉、旋渦熔煉、富氧熔煉、熱風(fēng)熔煉和自熱熔煉。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三A：閃速熔煉將硫化精礦（銅、鎳精礦）、熔劑與氧氣或富氧空氣或預(yù)熱空氣儀器噴入赤熱反應(yīng)塔內(nèi)，使?fàn)t料在飄懸狀態(tài)下迅速氧化和熔化的熔煉工藝。優(yōu)點(diǎn)：

1）細(xì)顆粒物懸浮于紊流中，化學(xué)反應(yīng)速度快；

2）細(xì)顆粒干精礦具有大的表面積，反應(yīng)速度快；

3）煙氣中SO2含量高，易于綜合利用；閃速熔煉：奧托昆普（Outokumpu）型、國(guó)際鎳公司因科（Inco）型、基夫賽特（Kivcet）法和氧氣噴撒熔煉（OSS）法。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三B：熔池熔煉將爐料直接加入鼓風(fēng)翻騰的熔池中迅速完成氣、液、固相間主要反應(yīng)的強(qiáng)化熔煉方法。按反應(yīng)氣體鼓入熔體方式，分為側(cè)吹、頂吹和底吹三種。1)側(cè)吹從設(shè)于側(cè)墻和埋入熔池的風(fēng)口直接將富氧空氣鼓入銅锍—爐渣熔體內(nèi)。有諾蘭達(dá)法、瓦紐科夫法、特尼恩特法和白銀煉銅法。2）頂吹從爐頂往爐內(nèi)插入噴槍，噴槍出口距熔池液面一定高度或浸沒(méi)與熔體之中。有三菱法、頂吹旋轉(zhuǎn)法和艾薩熔煉法等煉銅、煉鎳和煉鉛法。3）底吹采用臥式長(zhǎng)形圓筒反應(yīng)器，在用墻分開的氧化段和還原段都設(shè)有數(shù)個(gè)底吹噴嘴，氧化段噴吹氧氣，還原段噴吹氧氣和還原劑（煤粉或天然氣），貧化爐渣，回收鉛鋅。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三C：熱風(fēng)熔煉將預(yù)熱空氣或預(yù)熱富氧空氣鼓入冶金爐以強(qiáng)化冶金過(guò)程的熔煉方法。優(yōu)點(diǎn)如下：

1）可代替部分燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量，降低燃料消耗，降低助燃風(fēng)量，減低單位金屬的煙氣量和煙氣帶走的熱損失；

2）使燃料和反應(yīng)物的活性提高，有利于提高燃燒溫度和完全程度，強(qiáng)化冶煉過(guò)程、提高金屬回收率；

3）使熔煉爐高溫集中，加快熔煉熔化速度，提高爐渣過(guò)熱程度。目前已經(jīng)廣泛用于銅、鎳閃速熔煉、鼓風(fēng)爐煉鋅、鉛。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三D：富氧熔煉領(lǐng)用工業(yè)氧氣部分或全部取代空氣以強(qiáng)化冶金過(guò)程的熔煉方法。從硫化礦熔煉獲得金屬過(guò)程自始至終是氧化過(guò)程，當(dāng)熔煉鼓風(fēng)中氧濃度愈大，爐內(nèi)氧分壓愈高，氧的擴(kuò)散速度也愈快，硫化礦的氧化速度也隨之增加。

1952年加拿大國(guó)際鎳公司（Inco）首先采用工業(yè)氧氣閃速熔煉銅精礦，熔煉過(guò)程不需添加任何燃料。隨后的奧托昆普（Outakumpu）型閃速爐以及隨后開發(fā)的熔池熔煉方法（諾蘭達(dá)法、三菱法、白銀煉銅法、氧氣底吹煉鉛法）都用富氧熔煉。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三E：硫化精礦自熱熔煉主要由精礦中硫化物的氧化劑氧化亞鐵造渣等反應(yīng)熱來(lái)維持高溫熔煉過(guò)程的熔煉方法。實(shí)踐證明，閃速熔煉煉銅，采用40%的富氧和473K的熱風(fēng)進(jìn)行熔煉，產(chǎn)出65%的銅锍，并可實(shí)現(xiàn)自熱熔煉。自熱熔煉不僅可以降低熔煉過(guò)程的能耗，且減少煙氣量，提高煙氣SO2濃度，降低對(duì)環(huán)境的污染，是今后冶煉發(fā)展的主要方向。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2）還原熔煉

金屬氧化物料在高溫熔煉爐還原氣氛下被還原成熔體金屬的熔煉方法。還原熔煉采用碳質(zhì)還原劑（煤、焦炭等）。高溫條件下碳質(zhì)還原劑與金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)如下：

Me+C=Me+COMeO+CO=Me+CO2CO2+C=2COMeO與C的反應(yīng)為固相接觸，受接觸面限制，反應(yīng)不能很好的進(jìn)行，CO氣體還原劑對(duì)金屬氧化物的還原起主要作用。因此，必須加過(guò)量的還原劑（C）。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、精煉

精煉是粗金屬去除雜質(zhì)的提純過(guò)程。對(duì)高熔點(diǎn)金屬，精煉還具有致密化作用，分化學(xué)精煉和物理精煉兩大類。1）化學(xué)精煉利用雜質(zhì)和主金屬某些化學(xué)性質(zhì)的不同實(shí)現(xiàn)其分離。A：氧化精煉：利用氧化劑將粗金屬中的雜質(zhì)氧化造渣或氧化揮發(fā)去除。B：硫化精煉：加入硫化物去除粗金屬中的雜質(zhì)。C：氯化精煉：通入氯氣或加入氯化物使雜質(zhì)形成氯化物而與主金屬分離。（基于氯對(duì)雜質(zhì)的親和力大于主金屬，并生成氯化物不溶于或少溶于主金屬為前提。）D：堿性精煉：向粗金屬熔體中加入堿，使雜質(zhì)氧化與堿結(jié)合成渣而被去除。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2）物理精煉以物理變化為主，利用他們的物理性質(zhì)不同脫除雜質(zhì)的方法。A：精餾精煉：利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同，交替進(jìn)行多次蒸發(fā)和冷凝去除雜質(zhì)，包括蒸餾和分凝回流兩個(gè)過(guò)程。C：真空精煉：在低壓或遠(yuǎn)低于常壓下脫除粗金屬中雜質(zhì)。（防止金屬與空氣總的氧氮反應(yīng)、避免氣體雜質(zhì)污染，更重要的是能為精煉過(guò)程創(chuàng)造有利于金屬和雜質(zhì)分離的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件。）D：溶析精煉：利用雜質(zhì)或其他化合物在金屬中的溶解度變化的性質(zhì)，通過(guò)改變精煉溫度將其脫除。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三五：濕法冶金做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第三十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三典型工藝：濕法煉鋅常規(guī)浸出工藝做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三典型工藝：氧化鋅礦直接浸出流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

濕法冶金是利用浸出劑將礦石、精礦、焙砂及其他物料中有價(jià)金屬組分溶解在溶液中或以新的固相析出，進(jìn)行金屬分離、富集和提取的冶金技術(shù)。由于這種冶金過(guò)程大都是在水溶液中進(jìn)行，故稱濕法冶金。隨著礦石品味的下降和對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，濕法冶金在有色金屬生產(chǎn)中的作用越來(lái)越大。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)1、濕法冶金第四十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、濕法冶金過(guò)程

濕法冶金主要包括：浸出、液固分離、溶液凈化、溶液中金屬提取及廢水處理等單元操作過(guò)程。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.1、浸出

浸出是借助于溶劑選擇性地從礦石、精礦、焙砂等固體物料中提取某些可溶性組分的濕法冶金單元過(guò)程。根據(jù)浸出劑的不同可分為：酸浸出、堿浸出和鹽浸出。根據(jù)浸出的化學(xué)過(guò)程分為：氧化浸出和還原浸出。根據(jù)浸出方式分為：堆浸、就地浸、滲瀝浸、攪拌浸出、熱球磨浸出、管道浸出、流態(tài)化浸出。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三浸出根據(jù)浸出過(guò)程的壓力可分為：常壓浸出和加壓浸出。影響浸出速度的因素主要有：固體物料組成、結(jié)構(gòu)和粒度、浸出劑的濃度、浸出的溫度、液固相對(duì)流動(dòng)的速度和礦漿粘度等。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.2、固液分離

固液分離是指分離成液相和固相的過(guò)程。常用固液分離方法：沉降分離和過(guò)濾分離兩種方法。

沉降分離：借助重力作用將浸出礦漿分離為含固體量較多的底流和清亮溢流液的液固分離方法，其先決條件是：固相和溢流液存在密度差。

過(guò)濾分離：利用多孔介質(zhì)攔截浸出礦漿中的固體粒子，用壓強(qiáng)差或其他外力為推動(dòng)力，使液體通過(guò)微孔的液固分離方法。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.3、凈化（溶液凈化）

凈化是指除去溶液中雜質(zhì)的濕法冶金過(guò)程。一般浸出液中除欲提取金屬外，尚有金屬和非金屬雜質(zhì)，必須先分離掉這些雜質(zhì)才能最終提取目的金屬。凈化的主要作用：確保產(chǎn)品質(zhì)量。（一些雜質(zhì)元素影響產(chǎn)品的用途，必須嚴(yán)格按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。）做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三凈化的作用：

1）使后續(xù)作業(yè)順利進(jìn)行。如硫酸鋅水溶液電積時(shí)，雜質(zhì)氟、氯并不影響電鋅質(zhì)量，但會(huì)影響電鋅的極板外觀、起泡、爆裂和作業(yè)；而鈷、銻等不僅影響電鋅質(zhì)量，還可能導(dǎo)致電積燒板。

2）提高生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，某些雜質(zhì)會(huì)直接影響工藝過(guò)程的順利進(jìn)行，如電積時(shí)銅、鈷、鎳、銻、錫、鎘、氯離子影響電流效率和回收率指標(biāo)。

3）綜合回收有價(jià)金屬，如濕法煉鋅中浸出液可回收稀散金屬銦、鍺等，又如電鎳時(shí)可回收鈷。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三凈化分類：

工業(yè)常用的凈化包括：結(jié)晶、沉淀、蒸餾、置換、溶劑萃取、離子交換、電滲析和膜分離等。為獲得純凈溶液，通常多種方法綜合使用。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第四十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.4、從溶液中提出金屬

提取是指將水溶液中所含的金屬物料經(jīng)過(guò)金屬狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，從溶液中析出回收單元的操作過(guò)程，包括：電解法和化學(xué)法兩種。注：氰化冶金是兼具電解法和化學(xué)法的一種特殊冶金方法。電解提取又稱電解沉積，是向含金屬鹽的水溶液或懸浮液中通過(guò)直流電而使其中的某些金屬沉積在陰極的過(guò)程?；瘜W(xué)提取使用一種還原劑把水溶液中的金屬離子還原成金屬的過(guò)程。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第五十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)電解提取不需要大量試劑；對(duì)環(huán)境污染小；適合于大規(guī)模生產(chǎn)；工業(yè)上從水溶液中提取銅、鎳、鋅的主要方法。消耗大量電能，不適用于電力缺乏的地區(qū)；設(shè)備投資大，占地面積大；操作周期長(zhǎng)?；瘜W(xué)提取不需要消耗大量電能；設(shè)備投資少，占地面積??；操作周期短。需要消耗大量還原劑；產(chǎn)生的廢液經(jīng)處理才能排放。提取方法比較第五十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1）電極電解提取時(shí)陽(yáng)極只起電導(dǎo)作用，多數(shù)情況下成為氧的發(fā)生極，因而作為陽(yáng)極材料，最好是不受電解液侵蝕，氧的超電壓小、堅(jiān)固耐用。生產(chǎn)實(shí)踐中用得不溶陽(yáng)極多為Pb-Ag、Pb-Sb合金等。陰極多用目的金屬相同的純金作為種板（如銅），有的使用不同金屬，如鋅電解用鉛板，鈷電解用不銹鋼。2）電解液和電解精練相同，電解液采用目的金屬的可溶性鹽的水溶液，酸根要盡可能穩(wěn)定，價(jià)格低廉。多數(shù)金屬使用硫酸電解液，電解液中還加入各種添加劑，以增強(qiáng)金屬沉積物的均勻性，防止在電解液表面形成泡沫以至產(chǎn)生煙霧。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)電解提出工藝第五十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3）電流密度對(duì)一些負(fù)電位的金屬（如鋅、錳等）的電解，需要高電流密度，一般電流密度增加時(shí)，雜質(zhì)影響也變得明顯。故必須嚴(yán)格凈化電解液。4）電流效率、耗電量、電能效率等電解提取的電流效率主要影響因素為：①電解液中目的金屬的濃度和H+的濃度；②電流密度（一般電流密度越高，電流效率越高）；③電解液的溫度；④電解液中存在的雜質(zhì)種類及其數(shù)量；⑤陰極表面狀態(tài)等。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)電解提出工藝第五十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三六：鉛鋅冶煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第五十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

2009年鉛鋅規(guī)模以上的冶煉企業(yè)數(shù)量達(dá)到674家（2005年，379家），實(shí)現(xiàn)工業(yè)銷售產(chǎn)值為1449.76億元；2009年，鉛鋅總產(chǎn)量達(dá)到806.46萬(wàn)噸，占我國(guó)有色金屬總產(chǎn)量的30.95%。鉛鋅產(chǎn)量排序前3個(gè)省份湖南、河南、云南的鉛鋅產(chǎn)量合計(jì)為389.32萬(wàn)噸，占全國(guó)鉛鋅總產(chǎn)量的52.1%。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)鉛鋅冶煉介紹第五十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一)：鉛冶煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第五十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三鉛是元素周期表中第六周期IVA族元素，原子序數(shù)82，元素符號(hào)Pb，原子量207.19，原子外層構(gòu)型為6s26p2。鉛在地殼中的豐度為1×10－3％。世界鉛儲(chǔ)量為2.9億噸，主要在美國(guó)、加拿大和俄羅斯，中國(guó)的鋅資源儲(chǔ)量700萬(wàn)噸。

自然界中主要的含鉛礦物是硫化礦和氧化礦，前者的主要礦物成分是方鉛礦（PbS），后者主要是白鉛礦（PbCO3），大部分為PbS。硫化鉛礦常與閃鋅礦（ZnS）共生，并伴生有FeS2（黃鐵礦）、CuFeS2（黃銅礦）等硫化物，以及石灰石、石英等脈石礦物。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)1、鉛與鉛礦物的介紹第五十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

目前，世界上鉛冶煉生產(chǎn)方法主要采用火法，濕法煉鉛工藝尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。火法煉鉛可分為傳統(tǒng)煉鉛法和直接煉鉛法。

A：傳統(tǒng)煉鉛法

1）燒結(jié)－鼓風(fēng)爐熔煉法（量最多）；2）密閉鼓風(fēng)爐熔煉法（ISP法，適用于鉛鋅聯(lián)合冶煉和鋅冶煉）；3）電爐熔煉法（極少）等。

B：直接煉鉛法

1）氧氣底吹煉鉛法（QSL法）；2）基夫賽特法；3）我國(guó)自我研發(fā)的氧氣底吹－鼓風(fēng)爐煉鉛工藝（SKS法）；4）頂吹旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐法（卡爾多法、TBRC法）；5）富氧頂吹噴槍熔煉法（ISA或Ausmelt法）、奧托昆普閃速熔煉法、瓦紐可夫法等。

做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2、火法煉鉛（冶煉得到粗鉛）第五十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三應(yīng)用情況：由于工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)穩(wěn)定，回收率高等優(yōu)點(diǎn)，多年來(lái)被廣泛采用，所生產(chǎn)的粗鉛占世界鉛產(chǎn)量的80%，國(guó)內(nèi)多數(shù)粗鉛產(chǎn)品都由該法生產(chǎn)。工藝與設(shè)備：燒結(jié)－鼓風(fēng)爐熔煉流程主要由原料制備、燒結(jié)焙燒（氧化SO2）、鼓風(fēng)爐熔煉（C還原）等工序組成。核心設(shè)備：干燥窯、鼓風(fēng)燒結(jié)機(jī)、鼓風(fēng)爐等。

做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2.1燒結(jié)—鼓風(fēng)爐熔煉法第五十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三燒結(jié)-鼓風(fēng)爐還原熔煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第六十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三密閉鼓風(fēng)爐熔煉法（ISP法）在中國(guó)的典型應(yīng)用實(shí)例是韶關(guān)冶煉廠，其特點(diǎn)是能同時(shí)煉鉛鋅，可以處理難選的鉛鋅混合精礦、低品位復(fù)雜精礦及各種含鉛鋅的二次物料。該法工藝流程見(jiàn)附圖2，核心設(shè)備是鼓風(fēng)燒結(jié)機(jī)、密閉鼓風(fēng)爐、熱風(fēng)爐、鉛雨冷凝器、煙化爐等。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2.2密閉鼓風(fēng)爐熔煉法（ISP法）第六十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三密閉鼓風(fēng)爐熔煉法（ISP法）做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第六十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三氧氣底吹煉鉛法（QSL法）核心設(shè)備為QSL反應(yīng)器，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，鉛回收率高達(dá)98%～99%，硫回收率達(dá)99%。由于冶煉過(guò)程是在密閉的反應(yīng)器中進(jìn)行，車間操作崗位的鉛塵含量可達(dá)到0.1mg/m3以下。QSL反應(yīng)器冶煉產(chǎn)生的煙氣SO2濃度可達(dá)8%，利于兩轉(zhuǎn)兩吸制酸。氧氣底吹煉鉛工藝流程短，投資較省，但技術(shù)條件控制要求嚴(yán)，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平高，適宜于大型冶煉廠的技術(shù)改造和新建。水口山煉鉛法（SKS法）是我國(guó)自行開發(fā)的煉鉛工藝，主要設(shè)備有臥式底吹轉(zhuǎn)爐（SKS爐）、鼓風(fēng)爐，其中SKS爐是由QSL爐變化而來(lái)，不同的是水口山煉鉛法保留了傳統(tǒng)煉鉛法中的鼓風(fēng)爐還原系統(tǒng)，因此，水口山煉鉛法適于采用燒結(jié)－鼓風(fēng)爐熔煉工藝的老廠的技術(shù)改造。

做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)2.3氧氣底吹直接煉鉛法（QSL法）第六十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三氧氣底吹直接煉鉛法（QSL法）做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第六十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、粗鉛精煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)目前世界上大部分的粗鉛采用火法精煉，但我國(guó)的粗鉛均為電解精煉。電解精煉的優(yōu)點(diǎn)是除鉍效果好，能使鉍及貴金屬富集于陽(yáng)極泥中，有價(jià)金屬回收率高，勞動(dòng)條件較好，可產(chǎn)出高純度的精鉛。其缺點(diǎn)是占地面積大，基建投資多，只能產(chǎn)出單一品級(jí)的精鉛，而且要先進(jìn)行火法精煉除銅，有時(shí)還需除錫。第六十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.1粗鉛火法精煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)通常由溶析和加硫除銅—氧化精煉除砷銻—加鋅提銀—氧化或真空除鋅—加鈣鎂除鉍等工序組成。（西北鉛鋅冶煉廠采用此法）

濕法煉鉛具有無(wú)或輕污染的清潔生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)，但其工藝和設(shè)備尚不完善，經(jīng)濟(jì)效果也無(wú)法與火法煉鉛競(jìng)爭(zhēng)，工業(yè)上還未應(yīng)用。第六十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2.2粗鉛電解精煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)電解時(shí)以硅氟酸鉛和硅氟酸為電介質(zhì)，在直流電作用下，將粗鉛電解成精鉛。中國(guó)鉛電解精煉工藝流程由火法除銅精煉和電解兩段作業(yè)組成。電，解時(shí)，以電解鉛片作陰極，脫銅后的鉛作陰極，在硅氟酸和硅氟酸鉛水溶液中進(jìn)行電解。在直流電的作用下陽(yáng)極氧化成鉛離子進(jìn)入水溶液，陰極上溶液中鉛離子還原析出：

陽(yáng)極Pb→Pb2++2e

陰極Pb2++2e→Pb第六十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三鋅電解工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第六十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（二)：鋅冶煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第六十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三鋅是元素周期表中第四周期IIB族元素，原子序數(shù)30，元素符號(hào)Zn，原子量65.38，原子外層構(gòu)型為3d104s2。

鋅在地殼中的豐度高于其他有色重金屬，為8.2×10－3％。鋅在陸地的儲(chǔ)量為16.27億噸，海洋結(jié)核中儲(chǔ)量6.89億噸，中國(guó)的鋅資源儲(chǔ)量700萬(wàn)噸。

自然界中主要的含鋅礦物是硫化礦和氧化礦，硫化礦儲(chǔ)量遠(yuǎn)大于氧化礦。硫化鋅礦多為共生礦，如鉛鋅礦、銅鋅礦、銅鉛鋅礦。這些礦石中除含銅、鉛、鋅外，還含有金、銀、鎘、鉍、砷、銻等有價(jià)金屬。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)1、鋅與鋅礦物的介紹第七十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、火法煉鋅

火法煉鋅：在高溫下，用碳作還原劑從氧化鋅中還原提取金屬鋅的過(guò)程。技術(shù)分為：豎罐煉鋅、密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅、電爐煉鋅和橫罐煉鋅。前兩種方法是中國(guó)現(xiàn)行的主要煉鋅方法，電爐煉鋅僅為中小煉鋅廠采用，橫罐煉鋅已經(jīng)淘汰。中國(guó)的葫蘆島鋅廠是中國(guó)唯一和世界上僅存的兩家豎罐煉鋅廠之一。此處不作重點(diǎn)介紹。

火法煉鋅大約占我國(guó)鋅總產(chǎn)能的20％。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、密閉鼓風(fēng)爐煉鋅（ISP）密閉鼓風(fēng)爐煉鋅：在密閉爐頂?shù)墓娘L(fēng)爐中，用碳質(zhì)還原劑從鉛鋅精礦燒結(jié)塊中還原出鋅和鉛，鋅蒸氣在鉛雨冷凝云中冷凝成鋅，鉛與爐渣進(jìn)入爐缸，經(jīng)中熱前床使渣與鉛分離。此方法是，英國(guó)帝國(guó)熔煉公司（ImperialSmeltingCarp,Let.）研究成功的，簡(jiǎn)稱ISP，對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，既可以處理原生硫化鉛鋅精礦，也可以熔煉次生含鉛鋅物料，能源消耗也比豎罐煉鋅法低。

密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅流程主要包括：含鉛鋅物料燒結(jié)焙燒、密閉鼓風(fēng)爐還原揮發(fā)熔煉和鉛雨冷凝器冷凝三部分。

國(guó)內(nèi)的韶關(guān)冶煉廠和陜西東嶺集團(tuán)（寶雞）就是采用ISP工藝煉鉛鋅。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三密閉鼓風(fēng)爐煉鋅（ISP）工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4、濕法煉鋅濕法煉鋅：用酸性溶液從氧化鋅焙砂或其他物料中浸出鋅，再用電解沉積技術(shù)從鋅浸出液中制取金屬鋅的方法。該法于1916年開始工業(yè)應(yīng)用，目前全世界70%以上鋅都是采用濕法煉鋅生產(chǎn)的，我國(guó)80％的鋅是采用濕法煉鋅生產(chǎn)的。

濕法煉鋅包括：硫化鋅精礦焙燒、鋅焙砂浸出、浸出液凈化除雜質(zhì)和鋅電解沉積四個(gè)程序。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕法煉鋅工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.1、鋅精礦焙燒

鋅精礦焙燒：用空氣或富氧使鋅精礦中的ZnS氧化成ZnO和ZnSO4，同時(shí)除去As、Sb、Cd等雜質(zhì)的一種作業(yè)。

濕法煉鋅的精礦焙燒與火法焙燒不同，濕法煉鋅中要求保留1％～2％的硫以SO42－形態(tài)存在，以補(bǔ)充鋅焙砂浸出時(shí)不足的硫酸。而火法煉鋅精礦焙燒希望全部ZnS都氧化為ZnO，以提高冶煉回收率。

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：脫硫率91％～95％，煙氣SO2濃度＞6.5%，不溶硫＜1％。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4.2、鋅焙砂浸出與浸出液凈化鋅焙砂浸出：由中性浸出和酸性浸出兩段組成。一段中性浸出采用廢電解液，二段用硫酸作浸出液。

ZnO＋H2SO4ZnSO4+H2O

為了提高鋅焙砂中鋅浸出率，采用空氣攪拌，以強(qiáng)化浸出過(guò)程。使難溶的ZnO.Fe2O3、ZnO.Al2O3及ZnS得以溶解。

浸出工序的主要指標(biāo)：鋅焙砂含鋅47％～57％，（可溶Zn＞90％），鋅浸出率Zn＞85％，浸出渣含Zn18％～20％，浸出產(chǎn)渣率53％。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

所得浸出液含鋅130g/L～150g/L,其他雜質(zhì)為（g/L）：Cu0.002～0.004，Cd0.5～0.7，Co0.01～0.04，Ni0.2～0.4，Sb0.0003～0.0004。這些雜質(zhì)對(duì)鋅電積非常有害，電積前必須將其除到允許濃度。

傳統(tǒng)浸出液凈化過(guò)程包括兩個(gè)工序：先加鋅粉置換除銅、鎘；再加黃藥<黃鉀鐵礬>（先加CuSO4，后加2C4H9OCSSK）除鈷。此外可以采用白砷（As2O3）代替黃藥除鈷。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕法煉鋅常規(guī)浸出工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第七十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕法煉鋅熱酸浸出工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三氧化鋅礦直接浸出流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三濕法煉鋅硫化鋅精礦直接浸出工藝流程做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三鋅電解沉積是濕法煉鋅的最后一個(gè)工序，是用電解的方法從硫酸鋅水溶液中提取純金屬鋅的過(guò)程。用含銀0.5%-1%的鉛-銀合金板作為陽(yáng)極，以壓延鋁板作陰極，當(dāng)電解槽通過(guò)直流電時(shí)，在陰極板上析出金屬鋅，陽(yáng)極上放出氧氣，溶液中硫酸再生?？傠娀瘜W(xué)反應(yīng)式：

ZnSO4+H2O=Zn+H2SO4+1/2O2陰極反應(yīng)：

Zn2++2e=Zn2H++2e=H2(氫析出超電壓的存在，使氫析出電位比鋅負(fù)，鋅優(yōu)先于氫析出，保證了鋅電積的順利進(jìn)行。

陽(yáng)極反應(yīng)：

Pb-2e=Pb2+Pb+SO42--2e=PbSO4

PbSO4+H2O-2e=PbO2+4H++SO42-做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)5、鋅電解沉積（電積）第八十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三七：銅鎳冶煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三（一)：銅冶煉做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十五頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三

銅是元素周期表中第四周期IB族元素，原子序數(shù)29，元素符號(hào)Cu，原子量63.54，原子外層構(gòu)型為3d104s1。銅在地殼中的豐度為0.005％。世界銅儲(chǔ)量為16.27億噸，海底結(jié)核中銅的儲(chǔ)量6.89億噸。我國(guó)銅儲(chǔ)量6708萬(wàn)t，居世界第十位。

自然界中主要的含銅礦物是硫化銅和氧化銅，全世界原生銅產(chǎn)量的85%來(lái)自硫化銅礦。銅礦石含銅一般只有0.4～2%，伴生有少量的鉛、鋅、鎳、鈷、貴金屬金銀和稀有金屬，90%以上是黃鐵礦和鈣鎂等脈石成分。現(xiàn)代均采用選礦法予以富集，產(chǎn)出含銅20%-30%的銅精礦供冶煉使用。金屬銅呈玫瑰紅色，延展性優(yōu)良，銅的用途廣泛，主要用于電纜和電機(jī)制造，電器、汽車、建筑管材等。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)1、銅與銅礦物的介紹第八十六頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、銅冶煉概況

當(dāng)前，全球礦銅產(chǎn)量的75～80%來(lái)自以硫化物形態(tài)存在的礦床，經(jīng)開采、浮選得到的銅精礦為原料，采用火法冶煉工藝提煉銅。經(jīng)造锍熔煉獲得銅锍(俗稱冰銅)，銅锍經(jīng)吹煉產(chǎn)出粗銅。粗銅火法精煉后澆鑄成陽(yáng)極板，再經(jīng)電解精煉獲得品位99.95%以上的電解銅。浸出、萃取、電積的濕法冶煉工藝適用于氧化銅礦、低品位礦石或適于浸出的硫化礦，近年獲得較大發(fā)展，全球2000年生產(chǎn)能力已超過(guò)200萬(wàn)t。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十七頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、火法煉銅在冶金爐中，700℃以上的高溫條件下，從銅精礦中提出銅的生產(chǎn)，成為火法煉銅。該方法由造锍熔煉（銅熔煉）、銅锍吹煉粗銅精煉三個(gè)工序組成，其中精煉分為火法精煉和電解精煉兩種。

做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十八頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、火法煉銅做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第八十九頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三1）造锍熔煉（銅熔煉）

（為什么要造锍熔煉？）銅精礦含銅僅為20%-30%，含脈石和硫化鐵等大量雜質(zhì)，難以用火法直接冶煉銅精礦得到粗銅。造锍熔煉原理：利用銅對(duì)硫的親和力大于鐵和一些雜質(zhì)金屬，而鐵對(duì)氧的親和力大于銅的特性，在高溫及控制氧化氣氛條件下，使鐵等雜質(zhì)金屬逐步氧化后進(jìn)入爐渣或煙塵而被除去，金屬銅則富集在各種中間產(chǎn)物中，并逐步得到提純。造锍熔煉的目的：把爐料中全部銅富集在銅锍相，把脈石、氧化物及雜質(zhì)匯集于熔渣相，然后將銅锍相與爐渣相完全分離。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第九十頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三造锍熔煉工藝：造锍熔煉的傳統(tǒng)方法如鼓風(fēng)爐熔煉、反射爐熔煉和電爐熔煉，由于效率低、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重而逐漸被新的強(qiáng)化熔煉所代替，但目前在中小型冶煉企業(yè)尚未全部淘汰。新的強(qiáng)化熔煉有閃速熔煉和熔池熔煉兩大類，前者包括奧托昆普型閃速熔煉和加拿大國(guó)際鎳公司閃速熔煉等；后者包括諾蘭達(dá)法、特尼恩特法、三菱法、艾薩法、奧斯麥特法、瓦紐可夫法和白銀法等?；鸱掋~技術(shù)走向連續(xù)化、自動(dòng)化，金屬和硫的回收率提高，環(huán)境狀況獲得很大改善，特別是SO2污染得到有效的控制。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第九十一頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三造锍熔煉的銅锍：銅锍是由Cu2S和FeS組成的合金，還含有Ni、Co、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Ag、Au、Se和微量脈石成分，以及2%~4%的氧。銅锍中銅的百分含量，稱為銅锍品位。銅锍品位并非越高越好。銅锍品位選擇是生產(chǎn)中的一個(gè)重要問(wèn)題，銅锍品位太低，會(huì)使銅锍吹煉時(shí)間拉長(zhǎng)，費(fèi)用增加；銅锍品位太高，會(huì)使熔煉爐渣中含銅增加。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第九十二頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三2）銅锍吹煉

銅锍吹煉的任務(wù)是將銅锍吹煉成含銅98.5%~99.5%的粗銅。吹煉實(shí)質(zhì)是在一定壓力下降空氣送入液體銅锍中，是銅锍中的FeS氧化成FeO與加入的石英熔劑造渣，Cu2S則與生成的Cu2O發(fā)生相互反應(yīng)變成粗銅。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第九十三頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三3）火法精煉

銅锍吹煉的任務(wù)是將銅锍吹煉成含銅98.5%~99.5%的粗銅。吹煉實(shí)質(zhì)是在一定壓力下降空氣送入液體銅锍中，是銅锍中的FeS氧化成FeO與加入的石英熔劑造渣，Cu2S則與生成的Cu2O發(fā)生相互反應(yīng)變成粗銅。銅锍吹煉方法有傳統(tǒng)的臥式轉(zhuǎn)爐、連續(xù)吹煉爐、虹吸式轉(zhuǎn)爐。近年來(lái)，吹煉技術(shù)又有創(chuàng)新，如ISA吹煉爐、三菱吹煉爐和閃速吹煉爐等。做靠得住、信得過(guò)的環(huán)保企業(yè)第九十四頁(yè)，共一百零六頁(yè)，編輯于2023年，星期三4）電解精煉

銅的電解精煉是以