1.1.1 锌的资源
锌在地壳中的丰度为82g/t,据1998年美国地质调查局统计,世界已查明的锌资源量约为19×108 t,世界锌储量为1.9×108 t,储量基础为4.4×108 t。自然界已发现80多种含锌矿物,有工业生产价值的矿物如闪锌矿(ZnS),菱锌矿(ZnCO3),红锌矿(ZnO)等,目前主要使用的是闪锌矿。
锌的探明储量,在10种常用有色金属中,仅次于铝和铜。
我国锌矿资源十分丰富,分布广泛,遍布全国29个省、市、自治区。已查明锌矿产地769处,储量居世界第2位。1998年全国已利用锌矿区307处。截至1998年底,我国锌矿保有储量9244.87×104 t。
2000年以后,我国有色地质部门在铅锌成矿和勘查理论研究上取得巨大突破,研究开发了一系列新技术新方法,这些技术和方法的应用和推广,使地质找矿勘查工作的技术水平大大提高。根据国土资源《2006全国矿产资源储量通报》数据显示,截至2006年底,全国共有锌矿区1266个,锌矿储量、基础储量分别为2510.31万t、4227.14万t,比2005年减少4.31%和0.98%,静态保证年限分别为12年和18年;查明资源储量为9710.94万t,比2005年增长2.27%,即新增486.59万t。
1.1.2 锌的冶炼
很久以前人们就知道锌的存在,直到公元14世纪才开始商业性生产。锌作为合金元素,比冶炼纯锌早,考古学家在山东胶县“龙山文化”地层中发现的黄铜锥,含锌量高达23.2%,是公元前2400~2000年的产物,它是世界上最古的黄铜器,证明我国是应用锌最早的国家。
在我国,最古老的炼锌工艺是将要焙烧的矿石与无烟煤混合后松散地置于粘土罐中,罐子上方安放一粘土坩埚作为冷却室,在坩埚内有一粘土杯作为冷凝锌的收集器,粘土坩埚的上端盖以铁盘(见图1-1)。将许多个这样的罐子排于炉子内,在罐子周围用燃料加热,当温度达1000℃时矿石中的氧化锌开始还原,锌蒸气和一氧化碳进入上方的冷却室,在冷却室中大部分锌蒸气冷却后凝结在粘土杯中,将之收集起来即得到金属锌。
图1-1 我国早期炼锌使用的粘土罐及其冷凝系统示意图