Получение цинка

19.10.2013

Получение цинка

Цинка как самородка в естественных условиях не существует. Его получение основано на использовании полиметаллических руд с его в них содержанием от 1 до 4% в виде сульфида, а также с содержанием серебра, кадмия, меди, золота и свинца. При переработке руд методом селективной флотации получаются цинковые концентраты с содержанием Zn до 60%, а также медные, пиритные и свинцовые концентраты. Затем концентраты цинка подвергают обжигу в кипящем слое в печах с переведением его сульфида в оксид, получая в результате сернистый газ, который расходуется на получение серной кислоты.

От оксида цинка к чистому цинку идут, используя следующие методы:

1. Пирометаллургический метод. Подвергшийся ранее обжигу цинковый концентрат подвергается спеканию с целью придания ему зернистой структуры и газопроницаемости с последующим восстановлением коксом или углем при нагревании до 1200-1300 градусов.

Металлические пары, образованные в результате этого, конденсируются и разливаются в изложницы. Ранее для восстановления использовали лишь глиняные реторты, которые обслуживались вручную, затем начали использовать карборундовые вертикальные реторты с механизированным управлением, а позднее – дуговые и шахтные плавильные печи.

Полученный Zn включает в себя до 3% примесей. Для его очистки применяют метод ликвации – отслаивают металл в жидком состоянии от железа и свинца, нагревая их до 500 градусов, благодаря чему получают цинк, имеющий чистоту  98,7%.

2. Второй метод, с помощью которого перерабатывают ранее подвергшиеся обжигу концентраты цинка – гидрометаллургический. Основан на том, что в сернокислотном растворе растворяют окись цинка, а затем используют метод электролиза с целью осадить образованный цинк.

В связи с этим данный метод получил названием электролитического метода. В процессе получения цинка путем электролиза цинковый концентрат ранее подвергается окислительному обжигу.

Огарок, который был образован, выщелачивается отработанным электролитом с содержанием серной кислоты. Полученный сернокислый раствор цинка очищается от вредных примесей с дальнейшим направлением на электролиз.

Цинк в этом случае оказывается осажденным на катоде, а в самом растворе происходит регенерация серной кислоты, которая снова возвращается на выщелачивание.

 

Этот способ применяют для получения около 70% общемирового производства цинка.