氧化鋅礦提純工藝有哪些？

氧化鋅礦是鋅的重要來源之一，在自然界中的儲量較為豐富，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發(fā)利用，高品位鋅礦逐漸減少，氧化鋅礦的開發(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。

1、氧化鋅礦浮選提純

浮選是基于礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異來實現(xiàn)分離的。對于氧化鋅礦，主要是利用其與脈石礦物在表面潤濕性上的不同，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附著在氣泡上并上浮至礦漿表面形成泡沫層，通過刮取泡沫層得到氧化鋅精礦。

一般來說，在弱堿性至堿性范圍內(nèi)（pH8-11），氧化鋅礦的浮選效果較好。這是因為在該 pH 區(qū)間內(nèi)，捕收劑的解離和吸附狀態(tài)較為適宜，同時也有利于抑制部分脈石礦物。

浮選氧化鋅礦時，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；精選是對粗精礦進(jìn)一步提純，提高精礦品位；掃選則是對粗選尾礦進(jìn)行再次浮選，回收殘留的氧化鋅礦，以提高回收率。在整個浮選過程中，需要嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)的藥劑添加量、礦漿濃度、浮選時間等參數(shù)，以確保合理的浮選效果。

2、氧化鋅礦浸出-沉淀提純

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，然后再通過沉淀等方法從溶液中提取出高純度的鋅化合物。在酸浸過程中，常用硫酸作為浸出劑，鋅以硫酸鋅的形式進(jìn)入溶液，同時產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。在堿浸過程中，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)過凈化處理，去除其中的雜質(zhì)離子，然后通過加入沉淀劑使鋅離子以碳酸鋅的形式沉淀出來。經(jīng)沉淀得到的碳酸鋅經(jīng)過過濾、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，其濃度一般在1-3mol/L之間較為合適，濃度過低，浸出速度慢，鋅浸出率低；濃度過高，會導(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。

3、氧化鋅礦火法冶金提純

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。在焙燒過程中，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，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，然后鋅蒸氣通過冷凝收集得到液態(tài)鋅。

對于一些含鋅較高且脈石礦物熔點較低的氧化鋅礦，可采用熔煉工藝。在熔煉過程中，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，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，在火法冶金過程中，會產(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，以減少對環(huán)境的污染。同時，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)勢及應(yīng)用環(huán)境，在實際應(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，通過分析，為其設(shè)計合理的氧化鋅提純工藝方案。