2024-12-06 來(lái)源：鑫海礦裝 (171次瀏覽)
氧化鋅礦是鋅的重要來(lái)源之一，在自然界中的儲(chǔ)量較為豐富，主要包括菱鋅礦、異極礦等多種礦物類型，這些礦石中的鋅主要以氧化物或碳酸鹽等形式存在。隨著鋅資源的不斷開(kāi)發(fā)利用，高品位鋅礦逐漸減少，氧化鋅礦的開(kāi)發(fā)利用顯得愈發(fā)重要。然而，氧化鋅礦的提純面臨諸多挑戰(zhàn)，由于其礦物組成復(fù)雜，在選礦方面工藝方法的選擇尤為重要。下面我們一起來(lái)了解氧化鋅的提純工藝都有哪些？
目前，選礦廠常用的氧化鋅選礦方法有浮選法、浸出-沉淀法及火法冶金工藝幾種。
浮選是基于礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)分離的。對(duì)于氧化鋅礦，主要是利用其與脈石礦物在表面潤(rùn)濕性上的不同，在礦漿中添加捕收劑，捕收劑選擇性地吸附在氧化鋅礦表面，使其表面疏水，而脈石礦物表面保持親水。然后通入空氣形成氣泡，疏水的氧化鋅礦顆粒就會(huì)附著在氣泡上并上浮至礦漿表面形成泡沫層，通過(guò)刮取泡沫層得到氧化鋅精礦。
一般來(lái)說(shuō)，在弱堿性至堿性范圍內(nèi)（pH8-11），氧化鋅礦的浮選效果較好。這是因?yàn)樵谠?pH 區(qū)間內(nèi)，捕收劑的解離和吸附狀態(tài)較為適宜，同時(shí)也有利于抑制部分脈石礦物。
浮選氧化鋅礦時(shí)，根據(jù)浮選效率要求，常采用機(jī)械攪拌式樣浮選機(jī)或充氣攪拌浮選機(jī)，其流程一般包括粗選、精選和掃選。其中，粗選是初步富集氧化鋅礦，得到粗精礦；精選是對(duì)粗精礦進(jìn)一步提純，提高精礦品位；掃選則是對(duì)粗選尾礦進(jìn)行再次浮選，回收殘留的氧化鋅礦，以提高回收率。在整個(gè)浮選過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)的藥劑添加量、礦漿濃度、浮選時(shí)間等參數(shù)，以確保合理的浮選效果。
浸出-沉淀法是利用氧化鋅礦在酸或堿溶液中的可溶性，先將鋅浸出到溶液中，然后再通過(guò)沉淀等方法從溶液中提取出高純度的鋅化合物。在酸浸過(guò)程中，常用硫酸作為浸出劑，鋅以硫酸鋅的形式進(jìn)入溶液，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。在堿浸過(guò)程中，一般采用氫氧化鈉溶液，氧化鋅與氫氧化鈉反應(yīng)生成鋅酸鈉（Na?ZnO?）進(jìn)入溶液。浸出后的溶液經(jīng)過(guò)凈化處理，去除其中的雜質(zhì)離子，然后通過(guò)加入沉淀劑使鋅離子以碳酸鋅的形式沉淀出來(lái)。經(jīng)沉淀得到的碳酸鋅經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥等處理后，可進(jìn)一步加工成氧化鋅或其他鋅產(chǎn)品。
當(dāng)采用硫酸作為浸出劑時(shí)，其濃度一般在1-3mol/L之間較為合適，濃度過(guò)低，浸出速度慢，鋅浸出率低；濃度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致其他雜質(zhì)元素也大量浸出，增加溶液凈化的難度。對(duì)于堿浸，氫氧化鈉濃度通常在5-10%左右，同樣需要根據(jù)礦石性質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化。
一般，浸出后的溶液中含有多種雜質(zhì)離子，需要進(jìn)行凈化處理。常用的凈化方法包括氧化-水解法去除鐵離子、硫化沉淀法去除重金屬離子等。
火法冶金工藝是將氧化鋅礦在高溫下進(jìn)行焙燒或熔煉，使鋅以氣態(tài)或液態(tài)的形式分離出來(lái)。在焙燒過(guò)程中，氧化鋅礦中的鋅化合物在高溫下分解或發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如菱鋅礦在高溫焙燒時(shí)，發(fā)生反應(yīng)ZnCO?→ZnO+CO?↑，生成的氧化鋅在更高溫度和一定還原氣氛下可被還原為鋅蒸氣，然后鋅蒸氣通過(guò)冷凝收集得到液態(tài)鋅。
對(duì)于一些含鋅較高且脈石礦物熔點(diǎn)較低的氧化鋅礦，可采用熔煉工藝。在熔煉過(guò)程中，加入適量的熔劑，使脈石礦物形成爐渣，而鋅與其他金屬形成金屬熔體，然后通過(guò)分離爐渣和金屬熔體，進(jìn)一步精煉得到高純度鋅。
火法焙燒時(shí)，溫度一般在800-1200°C之間，不同的氧化鋅礦和工藝要求有所不同。另外，在火法冶金過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的爐氣，其中含有二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等氣體。二氧化硫是主要的污染物，需要進(jìn)行處理。一般采用石灰乳吸收法，將二氧化硫轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣或硫酸鈣沉淀，以減少對(duì)環(huán)境的污染。同時(shí)，爐氣中的鋅蒸氣需要高效的冷凝系統(tǒng)進(jìn)行回收，以提高鋅的利用率。
氧化鋅礦的每種提純工藝都有自身的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用環(huán)境，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)氧化鋅礦的具體性質(zhì)（如礦物組成、鋅含量、伴生礦物情況等）、工業(yè)對(duì)鋅產(chǎn)品的要求（如純度、粒度等）以及經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素等綜合考慮，選擇合適的提純工藝或聯(lián)合工藝。因此，建議進(jìn)行選礦試驗(yàn)，通過(guò)分析，為其設(shè)計(jì)合理的氧化鋅提純工藝方案。
