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氧化锌精矿提纯工艺分析

2022-09-22

    铅锌矿的氧化锌精矿除ZnO外,还含有Fe、Mn、Cu、Cr、Pb等杂质。为了制造纯净的氧化锌粉末,必须首先去除杂质。用浓硫酸浸出将杂质与锌一起转化为离子形式。将这些杂质在溶液中逐一沉淀除去是一种有效的方法。

    在酸浸过程中,随着ZnO的浸出,锌矿粉中的杂质也以Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Cd2+和Pb2+等离子的形式进入溶液中。溶液中的 Zn2+ 在 pH=5.5 时会沉淀。为了减少Zn2+的损失,应将溶液的pH值调节在4左右。如果pH>4,则加入少量浓硫酸,如果pH<4,则加入水或氧化锌矿粉调整。

(1)氧化除铁时,pH控制是关键。由于Fe3+水解出来的pH值为1.5,Fe2+水解出来的pH值为6.65,通过提高溶液的pH值,可以使溶液中Fe2+和Fe3+的水解完全水解,过滤去除。

(2)在浸出液中加入过硫酸铵,沉淀出出土的黄泥状物质MnO(OH)2。沉淀完成后,可抽滤除去Mn。

(3)采用置换法去除重金属离子。由于锌和镉标准电极电位(0.36V)的差异,理论上可以用锌粉去除溶液中的铜、镉和铅等离子。为加速反应,完成置换,将滤液加热至85℃左右,加入过量纯锌粉(理论量的1.2~1.5倍)并剧烈搅拌。充分反应2小时后,静置过滤得到纯硫酸锌溶液。