低品位氧化鋅礦的堿法浸出研究進展

滑熠龍,劉 清,陳家斌

(1.南華大學城市建設學院,湖南衡陽 421001;2.同濟大學環(huán)境學院長江水環(huán)境教育部重點實驗室,上海 200092)

鋅是我國重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源,在有色金屬工業(yè)中占有重要的地位,我國鋅資源豐富,從世界范圍來看,鋅冶煉一直以硫化礦物為主,而這種礦物資源卻日益枯竭。作為另一鋅資源的氧化鋅礦,在我國的資源儲量也十分豐富,主要分布在云南、貴州、甘肅等省份,尤其在云南省儲量較大。常見的的氧化鋅礦有菱鋅礦 (ZnCO3)、硅鋅礦 (ZnSiO3)、異極礦 [Zn4Si2O7·(OH)·H2O]、水鋅礦 [3Zn (OH)2·2ZnCO3]和紅鋅礦 (ZnO)等。隨著世界對鋅的需求量的增加,如何開發(fā)和利用氧化鋅礦顯得越發(fā)重要。

鋅為兩性金屬,氧化鋅、碳酸鋅、硅酸鋅等在堿性溶液中溶解度較大,而其他雜質在堿溶液中的溶解度有限。堿浸時設備不易腐蝕,固液分離方便,浸出液易凈化,適于氧化鋅礦和含鋅廢渣的處理。因此國內(nèi)外多位研究者開始探索氧化鋅的堿法浸出。

1 氧化鋅礦的氫氧化鈉浸出

1.1 氫氧化鈉體系浸出原理

1.2 氫氧化鈉浸出體系熱力學

氧化鋅礦用堿法處理時,菱鋅礦最易溶出,硅鋅礦和異極性氧化鋅礦最難溶出,異極礦是硅酸鋅礦的二聚體形態(tài)。賈希俊[1]對異極礦進行熱力學分析。結果表明,可以增加溶液 pH值進行堿分解使得鋅和硅分別的形式存在,采用堿分解處理時可以得到沉降性能良好且鐵含量低的浸出液。

張承龍[2]通過分析 Zn(Ⅱ)-H2O體系、Zn(Ⅱ)-體系、體系、ZnS-H2O體系體系的氧化-還原電位關系得出,ZnO、ZnCO3和Zn2SiO4分別在 pH＞14、pH＞13.459和 pH＞14的條件下溶于浸出液形成,而 ZnS難以采用強堿溶液溶解。……