濕法煉鋅過程中結(jié)晶的相關(guān)動力學及熱力學研究.pdf

1、濕法煉鋅過程中鈣等結(jié)晶危害是濕法冶金領(lǐng)域亟待解決的難題。為了揭示鈣結(jié)晶在濕法煉鋅過程中形成原因和結(jié)晶機理，提出合理的消除危害性結(jié)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(jié)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(nèi)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(zhuǎn)化速率。研究發(fā)現(xiàn)，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(zhuǎn)化為無水硫酸鈣至少需要36 h，由此推斷，Zdanovskii所報道的相轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)不能看作是平衡溶解度數(shù)據(jù)。研究還發(fā)現(xiàn)，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(zhuǎn)化趨勢與熱力學理論轉(zhuǎn)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(yù)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