濕法煉鋅過程中結晶的相關動力學及熱力學研究.pdf

1、濕法煉鋅過程中鈣等結晶危害是濕法冶金領域亟待解決的難題。為了揭示鈣結晶在濕法煉鋅過程中形成原因和結晶機理，提出合理的消除危害性結晶的方法，本文進行了以下研究:
　　測定了二水硫酸鈣和無水硫酸鈣在不同溫度下(25～80℃)，不同硫酸鋅溶液（含鋅95 g/L、167 g/L、161g/L）中12h的溶解濃度。結果表明，在一定溫度下，二水硫酸鈣和無水硫酸鈣的溶解度都隨著硫酸鋅濃度的增加而減小;在一定濃度的硫酸鋅溶液中，二水硫酸鈣溶解度隨

2、溫度的升高而增加，而無水硫酸鈣溶解度隨溫度的升高而減小，在短時間內不同晶型的濃度變化趨勢與其熱力學的溶解度相一致。
　　研究了不同晶型的硫酸鈣在不同溫度和硫酸濃度下的相互轉化速率。研究發(fā)現，在硫酸濃度低于3 mol·kg-1溫度為90℃時，二水硫酸鈣自發(fā)完全轉化為無水硫酸鈣至少需要36 h，由此推斷，Zdanovskii所報道的相轉化和平衡時間只有6小時的無水硫酸鈣在硫酸中的溶解度數據不能看作是平衡溶解度數據。研究還發(fā)現，在二氧化

3、碳飽和的溶液中，實際的二水硫酸鈣-無水硫酸鈣晶型轉化趨勢與熱力學理論轉化趨勢相反，二氧化碳的影響機理有待進一步研究。
　　借助Pitzer熱力學模型，模擬預測了ZnSO4-(NH4)2SO4-H2O體系在298.15 K下的溶解度等溫線，證實文獻(Journal of the ChemicalSociety,1933,30:943-946; Journal of the American Chemical Society,1938