锌冶炼中浸渣锌还原浸出机制与动力学

摘要

以锌冶炼中浸渣为研究对象,研究中浸渣的化学成分及锌的存在形态,锌主要以铁酸锌形式存在.采用SO2做还原剂,研究温度、初始硫酸浓度、二氧化硫分压对锌浸出效率的影响,并分析中浸渣中锌还原浸出反应机制及动力学.结果表明:H+在锌还原浸出过程中起关键作用,锌还原浸出反应活化能为31.67 kJ/mol,为化学反应控制;SO2做还原剂时,反应时间、液固比及初始酸度均大幅降低.反应最佳工艺条件:初始硫酸浓度80 g/L、温度95℃、液固比(L/S) 10 mL/g、二氧化硫分压200 kPa、反应时间120 min.该工艺条件下,中浸渣中锌浸出率达99％以上.XRD和ICP分析表明:中浸渣中铁酸锌分解,硫化锌在该反应条件下未完全浸出,还原浸出渣中主要化学成分为铅和锌,主要物相为PbSO4和ZnS.