一、金属浴熔融还原法     金属浴熔融还原法：其中含碳球团铁浴熔融还原法是非高炉炼铁中的主要研究工艺之一。金属浴熔融还原法，除具有氧化物(或含碳氧化物球团)快速还原，能量利用好等特点外，金属浴本身自带的大量显热，以及其良好的热传递能力，能快速补充氧化物还原所消耗的热量，促进氧化物的还原反应，这也是其特点之一。由于氧化锌矿中都伴随着一定量的铅，当采用铁浴或铁熔点以上的温度处理时，这些铅基本全部挥发，使收集物产品质量大为降低，所以实现氧化锌矿中的锌、铅分离是得到高品位氧化锌粉的关键。采用铁浴熔融还原法对含铅量高的含锌铅粉尘处理后证实，收集物中ZnO含量仅70%，没有达到处理的效果，后采用废铝形成铝浴替代铁浴，实现氧化锌的熔融还原，收集物中ZnO含量达92.523%，初步实现了锌铅分离及粉尘处理。铝浴熔融还原法的特点：铝的熔化温度很低(660℃)，其传热能力很强，可在较低温度下选择还原温度，既达到氧化锌快速还原，而Pb又不挥发的目的。     （一）铁浴熔融还原法(简称“铁浴法”)     铁浴法处理氧化锌矿的原理类似铁氧化物铁浴还原的机理。铁浴法中氧化锌的还原方式多于其它火法工艺，而且氧化锌的还原是耗热过程，铁浴法的温度高，传热方式主要是传导传热，热传递速度快，并充分利用铁水的显热，所以铁浴法中氧化锌还原反应速度很快。     （二）铝浴熔融还原法(简称“铝浴法”)     铝浴法中氧化锌主要是以含碳球团的方式进行还原。对铝浴中纯氧化锌球团以及含碳氧化锌球团还原的研究结果表明：铝浴在1000～1250℃温度范围内基本不参与氧化锌的还原，有铝浴存在时含碳球团的还原速度快于无铝浴存在。由于氧化锌还原时强吸热反映，提高温度有利于还原，但提高温度也会提高铅的蒸汽压，加大船的挥发，导致铅及其氧化物进入收集物中，铝浴法就是针对这一特点，利用铝熔点低、传热能力强的特点，是氧化锌在低温下也能获得足够热量，从而既能达到快速还原，又能降低铅挥发的目的。     二、电炉法     电炉法是采用电炉冶炼，在电炉中还原氧化锌。电炉法要求氧化锌矿的锌品位很高，铅含量及其它杂质要非常低，入炉料为粉料，还原要求冶金焦，电炉处理法的原料条件要求严格，目前我国大部分氧化锌矿低品位难选氧化矿，这种原料条件很难再众多厂家实现。     三、韦氏炉法和回转窑法     韦氏炉法和回转窑法主要处理低品位难选矿物，原料条件不限，但由于经济效益的缘故，也要求原料中Zn含量大于15%。韦氏炉法和回转窑法的炉料在还原过程中基本保持原有形状，不能发生软化或熔化；冶炼温度低，反映多是气－固相反应，冶炼周期较长；冶炼的热量均来自煤燃烧，传热方式主要是对流传热，能力利用率低。电炉处理法的冶炼温度高，原料为粉料并快速熔化；反映有气－固相反应和液－气相反应等；冶炼的热量来自电能转化，传热方式主要是辐射传热，故要求反应封闭体内进行，能力利用率高。

一、金属浴熔融还原法 金属浴熔融还原法是近10年蓬勃发展起来的冶金新技术，其中含碳球团铁浴熔融还原法是非高炉炼铁中的主要研究工艺之一。金属浴熔融还原法，除具有氧化物(或含碳氧化物球团)快速还原，能量利用好等特点外，金属浴本身自带的大量显热，以及其良好的热传递能力，能快速补充氧化物还原所消耗的热量，促进氧化物的还原反应，这也是其特点之一。国外20世纪80年代末开展了利用铁或铁浴来还原挥发氧化锌的研究。日本伊藤聪、澳大利亚Rankin和加拿大Donald作了这方面的研究，这些都为金属浴熔融还原法处理氧化锌矿提供了依据和参考。由于氧化锌矿中都伴随着一定量的铅，当采用铁浴或铁熔点以上的温度处理时，这些铅基本全部挥发，使收集物产品质量大为降低，所以实现氧化锌矿中的锌、铅分离是得到高品位氧化锌粉的关键。采用铁浴熔融还原法对含铅量高的含锌铅粉尘处理后证实，收集物中ZnO含量仅70%，没有达到处理的效果，后采用废铝形成铝浴替代铁浴，实现氧化锌的熔融还原，收集物中ZnO含量达92.523%，初步实现了锌铅分离及粉尘处理。铝浴熔融还原法的特点：铝的熔化温度很低(660℃)，其传热能力很强，可在较低温度下选择还原温度，既达到氧化锌快速还原，而Pb又不挥发的目的。 （一）铁浴熔融还原法(下面简称“铁浴法”) 铁浴法处理氧化锌矿的原理类似铁氧化物铁浴还原的机理。铁浴法中氧化锌的还原方式多于其它火法工艺，而且氧化锌的还原是耗热过程，铁浴法的温度高，传热方式主要是传导传热，热传递速度快，并充分利用铁水的显热，所以铁浴法中氧化锌还原反应速度很快。铁浴法中氧化锌会发生以下反应： (ZnO)+Cs＝Zn(g)+CO  (1) (ZnO)十CO＝Zn(g)+CO2  (2) C+CO2＝2CO  (3) (ZnO)+[C]＝Zn(g)+CO  (4) C＝[C]  (5) (ZnO)+Fe＝Zn(g)+(FeO)  (6) 式中Zn－代表熔渣中的氧化锌； Cs－代表固体碳； [C]－代表铁浴中饱和碳。 （二）铝浴熔融还原法(简称“铝浴法”) 铝浴法中氧化锌主要是以含碳球团的方式进行还原。对铝浴中纯氧化锌球团以及含碳氧化锌球团还原的研究结果表明：铝浴在1000～1250℃温度范围内基本不参与氧化锌的还原，有铝浴存在时含碳球团的还原速度快于无铝浴存在。由于氧化锌还原时强吸热反映，提高温度有利于还原，但提高温度也会提高铅的蒸汽压，加大船的挥发，导致铅及其氧化物进入收集物中，铝浴法就是针对这一特点，利用铝熔点低、传热能力强的特点，是氧化锌在低温下也能获得足够热量，从而既能达到快速还原，又能降低铅挥发的目的。 二、电炉法 电炉法是采用电炉冶炼，在电炉中还原氧化锌。电炉法要求氧化锌矿的锌品位很高，铅含量及其它杂质要非常低，入炉料为粉料，还原要求冶金焦，电炉处理法的原料条件要求严格，目前我国大部分氧化锌矿低品位难选氧化矿，这种原料条件很难再众多厂家实现。 三、韦氏炉法和回转窑法 韦氏炉法和回转窑法主要处理低品位难选矿物，原料条件不限，但由于经济效益的缘故，也要求原料中Zn含量大于15%。韦氏炉法和回转窑法的炉料在还原过程中基本保持原有形状，不能发生软化或熔化；冶炼温度低，反映多是气－固相反应，冶炼周期较长；冶炼的热量均来自煤燃烧，传热方式主要是对流传热，能力利用率低。电炉处理法的冶炼温度高，原料为粉料并快速熔化；反映有气－固相反应和液－气相反应等；冶炼的热量来自电能转化，传热方式主要是辐射传热，故要求反应封闭体内进行，能力利用率高。

我国西南地区氧化锌矿资源极其丰富，氧化锌富矿的档次一般在25%～35%，档次小于25%归于低档次氧化锌矿。氧化锌是锌的次生矿藏。氧化锌矿石中的锌首要以菱锌矿(ZnCO3)、硅锌矿(Zn-SiO4)等形状存在，矿石中含有许多的金属杂质，如铅、铁、镉、铜等。锌的氧化矿藏相杂乱，不易选别，浮选药剂的挑选、矿藏表面的改性都比较困难。 跟着国际对金属需求量的增大，一起矿藏资源日趋缺少，从低档次矿石中提取有价金属成为近些年来的研讨热门。关于低档次氧化锌矿来说，选用惯例的酸浸工艺作用并不抱负，首要是因为酸耗大、杂质多、锌浓度低、浸出液难以处理，因此低档次氧化锌矿一向没有得到很好的使用。 现在，氧化锌矿石的处理办法有两种：第一种是氧化锌矿石经选矿富集后进入冶炼程序得金属锌；第二种是氧化锌矿石直接人冶炼程序。直接冶锌法又分为火法和湿法两类。 一、火法冶金 （一）金属浴熔融复原法 金属浴熔融复原法是近10年繁荣发展起来的冶金新技能，其间含碳球团铁浴熔融复原法对错高炉炼铁中的首要研讨工艺之一。金属浴熔融复原法，除具有氧化物(或含碳氧化物球团)快速复原，能量使用好等特色外，金属浴自身自带的许多显热，以及其杰出的热传递才干，能快速弥补氧化物复原所耗费的热量，促进氧化物的复原反响，这也是其特色之一。国外20世纪80年代末展开了使用铁或铁浴来复原蒸发氧化锌的研讨。日本伊藤聪、澳大利亚Rankin和加拿大Donald作了这方面的研讨，这些都为金属浴熔融复原法处理氧化锌矿供给了根据和参阅。因为氧化锌矿中都伴跟着必定量的铅，当选用铁浴或铁熔点以上的温度处理时，这些铅根本悉数蒸发，使搜集物产品质量大为下降，所以完成氧化锌矿中的锌、铅别离是得到高档次氧化锌粉的要害。选用铁浴熔融复原法对含铅量高的含锌铅粉尘处理后证明，搜集物中ZnO含量仅70%，没有到达处理的作用，后选用废铝构成铝浴代替铁浴，完成氧化锌的熔融复原，搜集物中ZnO含量达92.523%，开始完成了锌铅别离及粉尘处理。铝浴熔融复原法的特色：铝的熔化温度很低(660℃)，其传热才干很强，可在较低温度下挑选复原温度，既到达氧化锌快速复原，而Pb又不蒸发的意图。 1、铁浴熔融复原法(下面简称“铁浴法”) 铁浴法处理氧化锌矿的原理相似铁氧化物铁浴复原的机理。铁浴法中氧化锌的复原办法多于其它火法工艺，并且氧化锌的复原是耗热进程，铁浴法的温度高，传热办法首要是传导传热，热传递速度快，并充分使用铁水的显热，所以铁浴法中氧化锌复原反响速度很快。铁浴法中氧化锌会发作以下反响： (ZnO)+Cs＝Zn(g)+CO  (1) (ZnO)十CO＝Zn(g)+CO2  (2) C+CO2＝2CO  (3) (ZnO)+[C]＝Zn(g)+CO  (4) C＝[C]  (5) (ZnO)+Fe＝Zn(g)+(FeO)  (6) 式中Zn－代表熔渣中的氧化锌； Cs－代表固体碳； [C]－代表铁浴中饱满碳。 2、铝浴熔融复原法(简称“铝浴法”) 铝浴法中氧化锌首要是以含碳球团的办法进行复原。对铝浴中纯氧化锌球团以及含碳氧化锌球团复原的研讨成果标明：铝浴在1000～1250℃温度范围内根本不参加氧化锌的复原，有铝浴存在时含碳球团的复原速度快于无铝浴存在。因为氧化锌复原时强吸热反映，进步温度有利于复原，但进步温度也会进步铅的蒸汽压，加大船的蒸发，导致铅及其氧化物进入搜集物中，铝浴法就是针对这一特色，使用铝熔点低、传热才干强的特色，是氧化锌在低温下也能取得满足热量，然后既能到达快速复原，又能下降铅蒸发的意图。 （二）电炉法 电炉法是选用电炉冶炼，在电炉中复原氧化锌。电炉法要求氧化锌矿的锌档次很高，铅含量及其它杂质要十分低，入炉料为粉料，复原要求冶金焦，电炉处理法的质料条件要求严厉，现在我国大部分氧化锌矿低档次难选氧化矿，这种质料条件很难再许多供应商完成。 （三）韦氏炉法和回转窑法 韦氏炉法和回转窑法首要处理低档次难选矿藏，质料条件不限，但因为经济效益的原因，也要求质猜中Zn含量大于15%。韦氏炉法和回转窑法的炉料在复原进程中根本坚持原有形状，不能发作软化或熔化；冶炼温度低，反映多是气－固相反响，冶炼周期较长；冶炼的热量均来自煤焚烧，传热办法首要是对流传热，才干使用率低。电炉处理法的冶炼温度高，质料为粉料并快速熔化；反映有气－固相反响和液－气相反响等；冶炼的热量来自电能转化，传热办法首要是辐射传热，故要求反响关闭体内进行，才干使用率高。 二、湿法冶金 （一）碱法浸出 碱法浸出用碱浸出氧化锌矿石，设备不易腐蚀，固液别离便利，浸出液易净化，是现在研讨较多和较有出路的氧化锌矿石处理办法之一。本工刁难云南兰坪氧化锌矿石进行碱法浸出探索性实验，选用的浸出剂为和－碳酸铵，旨在为从氧化锌矿石中直接湿法收回锌寻觅卓有成效的办法。 碱法浸出是处理氧化锌矿石的有用办法之一，它具有浸出率高和对环境友好等长处。对云南兰坪氧化锌矿石的碱法浸出实验标明，和－碳酸铵溶液都是处理氧化锌矿石的有用浸出剂，锌浸出率可达90%以上。该办法可用于处理同类矿石。 （二）硫酸浸出 选用废电解液浸出氧化锌矿，矿石中的硅许多溶出，生成胶态硅，影响矿浆的液固别离，其它杂质如铁、钙、镁、铝等的浸出也加大净化难度。因此，对氧化锌矿特别是低档次氧化锌矿的湿法处理，国内外进行了许多的研讨。为防止硅酸损害，氧化锌矿浸出时应尽量防止发生胶质SiO2，或操控浸出液中硅酸的聚合作用，使硅酸在胶凝前除掉，改进矿浆液固别离的功能。现在出产上常用的氧化锌矿酸浸工艺有老山工艺（Vieille－Montagne）、中和凝集法和瑞底诺（Radina）法，都是选用不同办法将矿浆中胶质SiO2在胶凝前以不同方式除掉。 用硫酸浸出低档次氧化锌矿，既到达浸出金属锌的意图，又下降了杂质和酸耗，为开发使用低档次氧化锌矿奠定了根底。 （三）细菌浸出 某些细菌因为具有氧化复原作用而被使用于浸矿作业，如氧化铁硫杆菌（Thiobacillus Ferrooxidans简称Tf）是近况细菌中最常用的一种自养菌，已被广泛使用于硫化矿的浸出工艺上。Duncan等人用Tf浸出硫化锌矿，在必定条件下锌的进出速率可达150mg/（L·h），将细菌用于氧化锌矿的浸出，不只能促进其间少数的硫化矿在较短时间内浸出，进步锌的浸出率，还有利于浸出液沉积除铁，下降滤液中的铁含量。Tf可按下式直接或直接浸出硫化锌矿： ZnS＋2O2＝ZnSO4  (7) ZnS＋Fe2(S01)3＝ZnSO4＋2FeSO4＋S0  （8） Fe2＋＝Fe3+ (9) （四）渗滤－萃取浸出 渗滤浸出被广泛使用于低档次硫化矿的堆浸，因为减少了磨矿工艺，下降了浸矿工艺的本钱，出产上具有操作简略，便于管理等长处。氧化矿因为渗透性差，大规模堆浸比较困难，但也能够实施薄层浸出。 （五）低浓度浸－直接电积 针对这些高碱性脉石含锌5%～15%的中低档次氧化锌矿的开发使用，有关单位尽管进行了多年的研讨并提出了多个处理计划，但均因经济或技能方面的原因此没能完成工业使用。近年来，国内有关专家学者学习20世纪80年代法国、比利时从炼钢锌灰中提取锌所选用的NaOH浸出－浸出液净化除杂－电积出产电解锌的思路，提出了相似的流程来处理高碱性脉石中低档次氧化锌。该工艺尽管具有出产本钱较低、NaOH能够再生循环使用等许多长处，但因为不能有用脱除溶液中的铅（浸出液中含有1～2g/L的铅），尚不具有工业使用远景。 考虑到溶液除杂、按捺铅的浸出和进步锌的浸出速度，中南大学在－氯化铵介质中选用拌和浸出－净化－电积工艺对氧化锌矿的处理进行了研讨。因为有Cl－存在，电积进程阳极反响以析氮为主，不只耗费量大，并且对设备原料防腐要求也较高，加之为了确保所产电解锌的产品质量、保持溶液中高的锌浓度，浸出时不得不选用较高的游离浓度，导致电积锌时铵蒸发严峻、操作环境较差，因此锌的出产本钱较高。 针对高硅酸盐、低Ca、Mg含量的中低档次氧化锌矿的处理，国内有关学者提出了硫酸强化浸出－P204萃取－锌反萃液电积的工艺，并完成了体系的小型实验研讨，取得了很好的实验成果。有关单位在学习低档次氧化铜堆浸工艺的根底上，展开了氧化锌矿的堆浸实验研讨，有关作业正在进行。 三、定论 为了开发低档次氧化锌矿，国内外进行了许多的研讨。可是火法冶金存在的高能耗、高污染的冶金特色一时难于改动。湿法冶金存在的高耗费、浸出率低的特色也需求霸占。这些难点是往后低档次氧化锌矿冶金的要点，只要处理了这些问题，才干更好的开发低档次氧化锌矿。