D0L:10.13374/.issn1001-053x.2011.07.015 第33卷第7期 北京科技大学学报 Vol.33 No.7 2011年7月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jul.2011 氧化锌的碱法浸出 徐冬 赵中伟区 陈爱良刘旭恒 陈星宇 中南大学治金科学与工程学院，长沙410083 ☒通信f作者，E-mail:zhongweizhao@hotmail..com 摘要根据等温溶解度法所研究的25℃、75℃和100℃时Na,0-Z0H,0三元水盐体系的平衡相图，借鉴氧化铝湿法生产 工艺，探讨了氧化锌在碱性体系中的溶解和析晶过程.结果表明，对100℃、N,0的质量分数ww20<34%的平衡体系，可采用 稀释分解实现氧化锌的分离，完成该碱浓度下的氧化锌循环：对100℃、八，0的质量分数飞0>29%的平衡体系，可采用冷却 降温实现锌酸钠的分离，锌酸钠稀释后易得到氧化锌，从而完成在该碱浓度范围的氧化锌循环. 关键词氧化锌：碱法浸出：锌酸盐：相图：析晶 分类号TF813 Leaching zinc oxide in alkaline solutions XU Dong,ZHAO Zhong-0ei,CHEN Ai-liang,LIU Xu-heng,CHEN Xing-yu School of Metallurgical Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083,China Corresponding author,E-mail:zhongweizhao@hotmail.com ABSTRACT The dissolving and crystallization process of zinc oxide in an alkalescency system like the hydrometallurgical process of alumina was discussed according to the equilibrium phase diagram of the Na,O-ZnO-H,O ternary salt-water system at 25,75 and 100 C by the isothermal solubility method.The results show that the circulation of zinc oxide can be realized by separating zinc oxide through diluting if the mass fraction of sodium oxide is below 34%at 100 C.But for the equilibrium system in which the mass fraction of sodium oxide is above 29%at 100C,it is also possible to separate sodium zincate by cooling.Sodium zincate can easily decompose into zinc oxide by diluting with water,and the circulation of zinc oxide is realized in this concentration range of sodium oxide. KEY WORDS zinc oxide:alkaline leaching:zincates;phase diagrams:crystallization 随着国民经济的飞速发展，我国锌的消耗量 作碱性浸出剂，并且这种方法已经开始在很多方面 和需求量越来越大.硫化锌矿的供应日渐不足，使 得以研究甚至应用.Orhan用10molL-的NaOH 得氧化锌矿的开采利用越来越受到关注.氧化锌 碱浸技术在95℃、液固比为7的条件下处理回收电 矿主要是指多种硅酸锌矿（Z,SiO,)、异极矿 弧炉炼铁炉灰中的锌和铅，浸出2h后，Z如的回收率 [☑n4(Si,0,)(0H·H,0]和菱锌矿(ZC03)等-. 达85%.刘三军等回用氢氧化钠和氨一碳铵直接处 火法炼锌技术虽然已基本成熟，但由于能耗大、污染 理菱锌矿氧化锌矿，氧化锌的浸出率分别可达 严重等问题受到限制.目前，用硫酸法浸出处理氧 92.6%和91.3%.Zha0等10和贾希俊等m用氢氧 化锌矿的主要问题是在锌浸出的同时，很多其他金 化钠分别在常压和热球磨条件下对难治氧化锌异极 属及二氧化硅等物质也被浸出，而且容易生成硅胶， 矿浸出，都有较好的效果.使用氢氧化钠为浸出剂 阻止硫酸锌溶液和泥浆的分离，尽管目前己经尝 处理氧化锌矿的优点就是矿中锌和硅分别以锌酸钠 试着用各种絮凝剂来凝聚硅酸，结果使得酸耗增高， 和硅酸钠的形式被浸出，这样其他金属（如铁、钙和 且净化过程复杂，其结果并不令人满意. 镁)就不会被浸出，且体系不会形成硅胶而阻碍固 氧化锌矿的碱性浸出主要是以氢氧化钠和氨水 液分离. 收稿日期：201007-26 基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(No.2007CB613603)第 33 卷 第 7 期 2011 年 7 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 33 No． 7 Jul． 2011 氧化锌的碱法浸出 徐 冬 赵中伟 陈爱良 刘旭恒 陈星宇 中南大学冶金科学与工程学院，长沙 410083  通信作者，E-mail: zhongweizhao@ hotmail． com 摘 要 根据等温溶解度法所研究的 25 ℃、75 ℃和100 ℃时 Na2O--ZnO--H2O 三元水盐体系的平衡相图，借鉴氧化铝湿法生产 工艺，探讨了氧化锌在碱性体系中的溶解和析晶过程． 结果表明，对 100 ℃、Na2O 的质量分数 wNa2O ＜ 34% 的平衡体系，可采用 稀释分解实现氧化锌的分离，完成该碱浓度下的氧化锌循环; 对 100 ℃、Na2O 的质量分数 wNa2O ＞ 29% 的平衡体系，可采用冷却 降温实现锌酸钠的分离，锌酸钠稀释后易得到氧化锌，从而完成在该碱浓度范围的氧化锌循环． 关键词 氧化锌; 碱法浸出; 锌酸盐; 相图; 析晶 分类号 TF813 Leaching zinc oxide in alkaline solutions XU Dong，ZHAO Zhong-wei  ，CHEN Ai-liang，LIU Xu-heng，CHEN Xing-yu School of Metallurgical Science and Engineering，Central South University，Changsha 410083，China  Corresponding author，E-mail: zhongweizhao@ hotmail． com ABSTRACT The dissolving and crystallization process of zinc oxide in an alkalescency system like the hydrometallurgical process of alumina was discussed according to the equilibrium phase diagram of the Na2O-ZnO-H2O ternary salt-water system at 25，75 and 100 ℃ by the isothermal solubility method． The results show that the circulation of zinc oxide can be realized by separating zinc oxide through diluting if the mass fraction of sodium oxide is below 34% at 100 ℃ ． But for the equilibrium system in which the mass fraction of sodium oxide is above 29% at 100 ℃，it is also possible to separate sodium zincate by cooling． Sodium zincate can easily decompose into zinc oxide by diluting with water，and the circulation of zinc oxide is realized in this concentration range of sodium oxide． KEY WORDS zinc oxide; alkaline leaching; zincates; phase diagrams; crystallization 收稿日期: 2010--07--26 基金项目: 国家重点基础研究发展计划资助项目( No． 2007CB613603) 随着国民经济的飞速发展，我国锌的消耗量 和需求量越来越大． 硫化锌矿的供应日渐不足，使 得氧化锌矿的开采利用越来越受到关注． 氧化锌 矿主要是指多种硅酸锌矿 ( Zn2 SiO4 ) 、异 极 矿 ［Zn4 ( Si2O7 ) ( OH)·H2O］和菱锌矿( ZnCO3 ) 等［1--6］． 火法炼锌技术虽然已基本成熟，但由于能耗大、污染 严重等问题受到限制． 目前，用硫酸法浸出处理氧 化锌矿的主要问题是在锌浸出的同时，很多其他金 属及二氧化硅等物质也被浸出，而且容易生成硅胶， 阻止硫酸锌溶液和泥浆的分离［7］，尽管目前已经尝 试着用各种絮凝剂来凝聚硅酸，结果使得酸耗增高， 且净化过程复杂，其结果并不令人满意． 氧化锌矿的碱性浸出主要是以氢氧化钠和氨水 作碱性浸出剂，并且这种方法已经开始在很多方面 得以研究甚至应用． Orhan ［8］用 10 mol·L － 1 的 NaOH 碱浸技术在 95 ℃、液固比为 7 的条件下处理回收电 弧炉炼铁炉灰中的锌和铅，浸出 2 h 后，Zn 的回收率 达 85% ． 刘三军等［9］用氢氧化钠和氨--碳铵直接处 理菱锌矿氧化锌矿，氧化锌的浸出率分别可达 92. 6% 和 91. 3% ． Zhao 等［10］和贾希俊等［11］用氢氧 化钠分别在常压和热球磨条件下对难冶氧化锌异极 矿浸出，都有较好的效果． 使用氢氧化钠为浸出剂 处理氧化锌矿的优点就是矿中锌和硅分别以锌酸钠 和硅酸钠的形式被浸出，这样其他金属( 如铁、钙和 镁) 就不会被浸出，且体系不会形成硅胶而阻碍固 液分离． DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2011.07.015