氧化锌矿提纯工艺有哪些？

氧化锌矿是锌的重要来源之一，在自然界中的储量较为丰富，主要包括菱锌矿、异极矿等多种矿物类型，这些矿石中的锌主要以氧化物或碳酸盐等形式存在。随着锌资源的不断开发利用，高品位锌矿逐渐减少，氧化锌矿的开发利用显得愈发重要。然而，氧化锌矿的提纯面临诸多挑战，由于其矿物组成复杂，在选矿方面工艺方法的选择尤为重要。下面我们一起来了解氧化锌的提纯工艺都有哪些？

目前，选矿厂常用的氧化锌选矿方法有浮选法、浸出-沉淀法及火法冶金工艺几种。

1、氧化锌矿浮选提纯

浮选是基于矿物表面物理化学性质的差异来实现分离的。对于氧化锌矿，主要是利用其与脉石矿物在表面润湿性上的不同，在矿浆中添加捕收剂，捕收剂选择性地吸附在氧化锌矿表面，使其表面疏水，而脉石矿物表面保持亲水。然后通入空气形成气泡，疏水的氧化锌矿颗粒就会附着在气泡上并上浮至矿浆表面形成泡沫层，通过刮取泡沫层得到氧化锌精矿。

一般来说，在弱碱性至碱性范围内（pH8-11），氧化锌矿的浮选效果较好。这是因为在该 pH 区间内，捕收剂的解离和吸附状态较为适宜，同时也有利于抑制部分脉石矿物。

浮选氧化锌矿时，根据浮选效率要求，常采用机械搅拌式样浮选机或充气搅拌浮选机，其流程一般包括粗选、精选和扫选。其中，粗选是初步富集氧化锌矿，得到粗精矿；精选是对粗精矿进一步提纯，提高精矿品位；扫选则是对粗选尾矿进行再次浮选，回收残留的氧化锌矿，以提高回收率。在整个浮选过程中，需要严格控制各环节的药剂添加量、矿浆浓度、浮选时间等参数，以确保合理的浮选效果。

2、氧化锌矿浸出-沉淀提纯

浸出-沉淀法是利用氧化锌矿在酸或碱溶液中的可溶性，先将锌浸出到溶液中，然后再通过沉淀等方法从溶液中提取出高纯度的锌化合物。在酸浸过程中，常用硫酸作为浸出剂，锌以硫酸锌的形式进入溶液，同时产生二氧化碳气体。在碱浸过程中，一般采用氢氧化钠溶液，氧化锌与氢氧化钠反应生成锌酸钠（Na₂ZnO₂）进入溶液。浸出后的溶液经过净化处理，去除其中的杂质离子，然后通过加入沉淀剂使锌离子以碳酸锌的形式沉淀出来。经沉淀得到的碳酸锌经过过滤、洗涤、干燥等处理后，可进一步加工成氧化锌或其他锌产品。

当采用硫酸作为浸出剂时，其浓度一般在1-3mol/L之间较为合适，浓度过低，浸出速度慢，锌浸出率低；浓度过高，会导致其他杂质元素也大量浸出，增加溶液净化的难度。对于碱浸，氢氧化钠浓度通常在5-10%左右，同样需要根据矿石性质进行优化。

一般，浸出后的溶液中含有多种杂质离子，需要进行净化处理。常用的净化方法包括氧化-水解法去除铁离子、硫化沉淀法去除重金属离子等。

3、氧化锌矿火法冶金提纯

火法冶金工艺是将氧化锌矿在高温下进行焙烧或熔炼，使锌以气态或液态的形式分离出来。在焙烧过程中，氧化锌矿中的锌化合物在高温下分解或发生氧化还原反应。如菱锌矿在高温焙烧时，发生反应ZnCO₃→ZnO+CO₂↑，生成的氧化锌在更高温度和一定还原气氛下可被还原为锌蒸气，然后锌蒸气通过冷凝收集得到液态锌。

对于一些含锌较高且脉石矿物熔点较低的氧化锌矿，可采用熔炼工艺。在熔炼过程中，加入适量的熔剂，使脉石矿物形成炉渣，而锌与其他金属形成金属熔体，然后通过分离炉渣和金属熔体，进一步精炼得到高纯度锌。

火法焙烧时，温度一般在800-1200°C之间，不同的氧化锌矿和工艺要求有所不同。另外，在火法冶金过程中，会产生大量的炉气，其中含有二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体。二氧化硫是主要的污染物，需要进行处理。一般采用石灰乳吸收法，将二氧化硫转化为亚硫酸钙或硫酸钙沉淀，以减少对环境的污染。同时，炉气中的锌蒸气需要高效的冷凝系统进行回收，以提高锌的利用率。

氧化锌矿的每种提纯工艺都有自身的优势及应用环境，在实际应用中，需要根据氧化锌矿的具体性质（如矿物组成、锌含量、伴生矿物情况等）、工业对锌产品的要求（如纯度、粒度等）以及经济和环境因素等综合考虑，选择合适的提纯工艺或联合工艺。因此，建议进行选矿试验，通过分析，为其设计合理的氧化锌提纯工艺方案。