锌精炼是锌冶炼过程中的重要环节,主要目的是提高锌的纯度。目前常用的锌精炼方法主要包括以下几种:
传统电解精炼
将锌粗品浸入电解槽,以钢板为阴极,通电后锌离子在阳极氧化,锌在阴极沉积,可得到纯度达99.99%以上的精锌。
电炉熔炼法
配入锌浮渣的熔炼炉中,通过电弧加热熔炼锌蒸气,再冷凝成粗锌,后续电解提纯。此方法能耗低、环保,但单台产量较小。
密闭鼓风炉炼锌
全球主流的火法炼锌工艺,锌矿与焦炭、熔剂在高温下反应,锌蒸气冷凝后浇铸成锌锭。该方法产量占全球锌产量的12%-13%,但能耗高、污染较大。
其他火法工艺
包括竖罐蒸馏(已趋淘汰)、电炉炼锌(中小规模)等,但均因效率或环保问题较少使用。
酸浸出法
通过硫酸等溶剂浸出锌矿中的锌,再经净化、电解等步骤提纯。此方法环保且能耗低,但需处理浸出渣等废弃物。
氧压浸出法(OIP)
硫化锌精矿在高温下直接与氧气反应生成氧化锌,再浸出锌。此工艺综合利用率高,是湿法炼锌的重要分支。
溶剂萃取法
通过有机溶剂提取锌化合物,再回收纯化。适用于特定锌化合物的精炼,但成本较高。
蒸馏法
包括平罐蒸馏和竖罐蒸馏,前者因效率低已逐渐淘汰,后者仍用于小规模生产。
现代锌精炼以电解精炼和湿法精炼为主,前者适合大规模高纯度生产,后者在环保和综合利用率上更具优势。火法精炼仍用于部分场景,但需结合新技术改进以降低环境影响。