电热法炼锌的特点是,在电阻炉或电弧炉内,利用电能直接加热炉料,还原挥发出来的锌蒸气随烟气导出,经冷凝成固体金属锌。这种方法能耗大,产品纯度不高。
火法炼锌生产的锌锭,叫粗锌,生产上还需要进行精馏,成为精锌。粗锌纯度为98%~99.9%Zn,精锌纯度为99.99%~99.997%Zn。
2)湿法炼锌
我国锌冶炼工艺,以湿法冶炼为主,火法次之。据2002年统计全国锌产量中,湿法炼锌占70%,火法炼锌占30%。
湿法炼锌又称电解(积)法炼锌,生产规模大、能耗低、劳动条件好,容易实现机械化和自动化,发展很快。
株洲冶炼厂是我国采用常规流程中最大的湿法炼锌厂,始建于20世纪50年代,设计规模产锌10万t/a,逐年扩产到15万t/a。20世纪90年代又新建一条10万t/a生产线,2005年产锌32.68万t。
在湿法炼锌中,焙烧、浸出、浸出液净化和电解(积)是重要环节,从硫化锌精矿湿法炼锌的经典流程见图1-3。
图1-3 硫化锌精矿湿法炼锌的经典流程图
硫化锌精矿首先在流态化焙烧炉(沸腾焙烧炉)内进行氧化焙烧,使锌由难以浸出的ZnS形态转化为易溶于H2SO4的ZnO及部分ZnSO4,焙砂再用废电解液(主要是H2SO4及ZnSO4)进行两段逆流浸出,中性浸出液净化除去有害杂质后进行电积得金属锌,酸性浸出渣再用烟化法回收残余的锌及其他有价元素。
电解沉积的阴极锌片,虽然化学成分已经达到指标,但片薄而大,其表面状态不佳,不宜直接作为商品销售。因此,阴极片需进行熔化,铸成锭,才供市场。
湿法炼锌的锌锭纯度一般达到99.99%Zn。