湿法炼锌过程中去除钙结晶的研究

摘要

湿法炼锌过程中钙结晶危害是湿法冶金领域亟待解决的难题。为了揭示钙结晶在湿法炼锌过程中形成原因和结晶机理，提出合理的除钙方法，本文进行了以下研究:
　　 测定了二水硫酸钙和自制沉钙剂在实验室配制硫酸锌溶液(含锌98～194g/L)中不同温度下(25～80℃)的溶解度。结果表明，一定温度下，二水硫酸钙和自制沉钙剂的溶解度都随着硫酸锌浓度的增加而减小;在一定浓度的硫酸锌溶液中，二水硫酸钙溶解度随温度的升高而增加，而自制沉钙剂溶解度随温度的升高而减小。进一步对二水硫酸钙和自制沉钙剂在湿法炼锌厂现场取样的除铜镉净化液这一复杂电解质溶液中的溶解度进行研究，结果表明二水硫酸钙和自制沉钙剂在现场溶液中与在实验室配制硫酸锌溶液中的溶解度行为一致。
　　 研究了沉钙剂沉钙剂加入量及搅拌时间对现场取样的除铜镉净化液中钙离子去除效果。研究发现，湿法炼锌过程中去除钙结晶的最优条件是:温度80℃、溶液pH5.2、自制沉钙剂沉钙剂加入量5.0g/L、搅拌时间1～2h。在此条件下可以将湿法炼锌体系中钙离子浓度降低到350ppm左右，达到良好的除钙效果。
　　 基于以上研究，提出一种简便实用的避免湿法炼锌过程中钙结晶的解决方案。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 锌的性质、用途及锌资源概况

1．2 锌的冶炼

1．2．1 锌冶金发展历史

1．2．2 火法炼锌技术

1．2．3 湿法炼锌技术

1．3 湿法炼锌过程中结晶的危害以及现有解决措施

1．3．1 湿法炼锌过程中结晶的危害

1．3．2 湿法炼锌过程中避免结晶的现有措施

1．3．3 湿法炼锌过程中结晶形成的原因

1．4 本研究目的和意义和研究内容

1．4．1 研究目的和意义

1．4．2 研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料及试剂

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验试剂

2．2 实验设备与装置

2．2．1 实验设备与仪器

2．2．2 实验装置

2．3 实验方法和操作

2．3．1 结晶样品组分分析

2．3．2 硫酸钙在实验室模拟配制硫酸锌溶液中的溶解度测定

2．3．3 硫酸钙在炼锌现场取净化液中的溶解度测定

2．3．4 沉钙剂加入量及搅拌时间对除钙效果的影响实验

2．3．5 碱式硫酸锌在除铜镉净化液中结晶析出温度的测定

2．4 分析与检测

2．4．1 溶液中锌离子浓度的测定

2．4．2 溶液pH值测量

2．4．3 液相中钙离子浓度的测定方法

2．4．4 固相晶型分析

第三章 结果与分析

3．1 结晶渣中组分分析

3．2 消除钙结晶的实验结果与讨论

3．2．1 硫酸钙在实验室模拟硫酸锌溶液中的溶解度

3．2．2 硫酸钙在净化液中的溶解度

3．2．3 沉钙剂加入量以及搅拌时间对除钙效果影响

3．3 消除碱式硫酸锌结晶的研究

3．3．1 结晶渣中碱式硫酸锌的晶型分析

3．3．2 碱式硫酸锌在除铜镉净化液中的析出温度

3．4 本章小结

第四章 总结和建议

4．1 总结

4．2 建议

参考文献

致谢

硕士期间学术成果