

冶金工程|锌浸出渣中锌铟挥发的影响因素研究及工艺优化

汉斯出版社

2025-06-24

导读：关注汉斯出版社公众号联系小编即可投稿，还可获取最新论文模板！

导读：

对国内某厂的锌浸出渣开展分析，其中含有Zn 17.82%、In 0.037%，都具有可回收的价值，故在挥发过程中，开展氧气氛、配碳量、焦煤比、反应温度、反应时间对锌铟挥发的影响试验，并确定在密闭环境、焦粉配比35%、挥发温度1250℃、挥发1.5 h的条件下，锌、铟得到了较好的富集，锌和铟的挥发率分别达到99.9%和92%，有效地提高了铟的挥发率。

基本信息：

锌浸出渣中锌铟挥发的影响因素研究及工艺优化

Research on the Influencing Factors of Zinc-Indium Volatilization in Zinc Leaching Slag and Process Optimization

作者：

田子瑜, 万洪强, 李肇佳, 田洪庆：长沙矿冶研究院有限责任公司，湖南长沙

关键词:

锌浸出渣；碳热还原；铟挥发

项目基金：

国家重点研发计划课题(2021YFC2902804)

原文链接：

https://doi.org/10.12677/meng.2025.122005

内容简介：

在汉斯出版社《冶金工程》期刊上，有论文系统研究挥发工艺的各个参数对锌铟挥发的影响，并获得相关参数以开展扩大试验，优化相关挥发工艺。

在湿法炼锌工艺中，对锌精矿的焙砂进行中性浸出时，中锌残渣富集了锌矿中的铟，是综合提铟的最主要的原料。从含铟的锌残渣中提铟的具体流程图如图1所示。

原料取国内某厂，为锌浸出渣。原料经烘干后，破碎至−80目。对原料化学分析，结果分别见表1。结果如图2所示，酸浸渣中的主要物相是ZnO，占58.20%，其次为ZnFe2O4和Zn2SiO4，分别占18.76%和10.52%，值得注意的是，酸浸渣中还含有一些Pb的化合物，Pb2OSO4和NaPb4(AsO4)3分别占7.42%和5.10%。

金属挥发率α计算公式：

式中：mm,b为原料中单质金属的质量，mt,a为烧后残渣的质量，wm,a为残渣中金属的质量含量。在本实验中需计算锌和铟的金属挥发率。

在原料25 g，反应温度1250℃，反应时间1 h，还原剂占比为35%且为全焦粉，持续通入氧气与氩气的混合气体，考察混合气体中氧气占比对锌铟挥发的影响，结果如图3所示：

在原料25 g，反应温度1250℃，反应时间1 h，还原剂为全焦粉，考察在密闭环境下配碳量对锌铟挥发的影响，结果如图4所示。

相较于焦炭而言，煤碳具有更高的成本优势，故开展有关在还原剂中掺杂煤对锌铟挥发率的影响试验。在原料25 g，反应温度1250℃，反应时间1 h，考察在煤占比15%及煤焦比30%时不同配碳量对锌铟挥发率的影响，结果如图5，图6所示。

结论

1) 国内某厂的锌精矿经过湿法冶炼后的锌酸浸渣中物相主要为氧化锌，铁酸锌与硅酸锌，主要呈单体形式产出。其中Zn、In含量分别为17.82%和0.037%，具有回收价值。

2) 回转窑挥发法回收锌浸出中锌铟资源是目前的主流工艺。该工艺具有流程短，成本低、适应性强等优点，有较好的工业应用价值。综合考虑生产成本，在弱氧化气氛、焦粉配比35%、挥发温度1250℃、挥发1.5 h的条件下，锌浸出中的Zn、In得到了挥发并在挥发烟尘中得到较好的富集，锌和铟的挥发率分别达到99.9%及92%。挥发后窑渣呈疏松状，其中含锌和铟分别为0.01%和0.006%。

3) 试验发现还原剂中煤含量的增加会小幅提高In的挥发率，但是挥发渣会产生结块现象，在扩大试验中，可通过考察挥发窑渣的状态进而调节还原剂中焦和煤的配比。

1.张学义, 孙文燕. 闪锌矿中稀散元素镓和铟的富集规律研究[J]. 地球科学前沿, 2021, 11(1): 60-93. https://doi.org/10.12677/AG.2021.111006

2.刘艳敏. 碲渣的浸出工艺试验研究[J]. 冶金工程, 2024, 11(2): 35-42.

https://doi.org/10.12677/meng.2024.112005

3.余迈新, 罗晖, 易浪波. EDTA浸取法从冶锌铁渣中回收锌[J]. 环境保护前沿, 2020, 10(3): 355-361. https://doi.org/10.12677/AEP.2020.103041

4.牛勤学, 王正民, 付国秀. 铟富集工艺优化试验研究及生产实践[J]. 冶金工程, 2015, 2(2): 93-97. http://dx.doi.org/10.12677/MEng.2015.22015

5.陶成, 戴曦. 铁矾渣富氧强化还原挥发熔炼工艺研究[J]. 冶金工程, 2021, 8(2): 76-86. https://doi.org/10.12677/MEng.2021.82010

所属期刊

-Metallurgical Engineering-

《冶金工程》是一本开放获取、关注冶金工程领域最新进展的国际中文期刊，主要刊登冶金工程领域新技术改造、有色金属冶金等冶金工程领域内最新研究进展的创造性论文和评论性文章。本刊支持思想创新、学术创新，倡导科学，繁荣学术，集学术性、思想性为一体，旨在给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论该领域内不同方向问题与发展的交流平台。