Page 188 - 化工工艺理论及技术

Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术

随着工业湿法炼锌溶液中锌离子浓度的降低，渣含铁升高，含硫和含锌降低，
沉铁率提高。降低赤铁矿沉铁前液的 pH，铁渣含铁降低，沉铁渣中主要是碱式
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硫酸铁。增加 SO 4 浓度，除铁率和渣含铁都不同程度地降低。升高温度则会增
加除铁率，渣含铁也会增加。延长反应时间，除铁率和渣含铁都会增加，但当反
应时间超过 4h 时其变化不明显。
赤铁矿晶体的形貌与晶体的长大速率和聚合速率有关。有晶种存在时，赤铁
矿晶体的定向长大速率大于晶核聚集的速率，此时晶体颗粒的长大过程占主导地
3+
位，因而溶液中的 Fe 会扩散至晶种颗粒表面，并在晶种表面定向排列长大，最
终形成晶形较大、且表面光滑的赤铁矿晶体。
除铁矾中的硫酸根外，渣中其余硫酸盐在赤铁矿表面以不可逆化学吸附存在，
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形态及含量变化晶种的存在可以减少 SO 4 在渣中的吸附，主要与赤铁矿渣的物
理形貌有关。晶种的存在可以显著改善赤铁矿渣的物理形貌，获得的赤铁矿晶体
外观呈明显的纺锤状，颗粒大小均匀，晶体颗粒表面致密且相对光滑，这种物理
形貌可有效减少硫酸根离子在晶体表面的吸附作用，降低渣中硫含量。

三、赤铁矿法除铁技术的应用

赤铁矿法除铁工艺于 1972 年在日本同和矿业公司 Iijima（饭岛）炼锌厂投
入生产，公司自 2001 年开始将赤铁矿渣全部卖给水泥制造行业，成功实现了赤
铁矿渣的资源化利用，目前运行良好。

德国鲁尔锌厂是世界上第二家采用高温赤铁矿法除铁工艺的工厂，饭岛冶炼
厂工艺与鲁尔锌厂工艺不同之处主要为：一是还原剂不同，饭岛冶炼厂采用液态
二氧化硫，鲁尔锌厂采用锌精矿；二是热酸还原浸出液的中和预处理，饭岛冶炼
厂采用石膏预中和，鲁尔锌厂采用焙砂，避免了广西来宾冶炼厂针对高铁锌精矿

具有的高铁、高铟的特点，与北京矿冶科技集团有限公司和中南大学在国内率先
于 2006 年开展了赤铁矿法除铁技术工艺研究。
云南省文山州马关县都龙镇锌锡矿，具有含锌低、含铁高、含铟高、含铅低、
含铜锡较高、含银一般、有害杂质砷和氟含量高的特点，为典型的高铟铁闪锌矿。

为实现高铁闪锌矿的高效分离提取与资源综合利用，云南华联锌铟股份有限公司
与昆明理工大学、中国恩菲工程技术有限公司联合开展了赤铁矿法除铁相关研究，
开发了“高铁锌精矿还原浸出—赤铁矿法沉铁技术”，形成了锌浸出渣还原浸出—

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