FactSage热力学计算在锌湿法冶炼中的应用研究

作者：朱山; 李洪达; 李松; 张谌虎

来源：中国有色冶金, 2022, 51(04): 43-51.

DOI：10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.04.007

• FactSage软件
• ε-pH图
• 优势区图
• 热力学计算
• 湿法冶金
• 锌

为提高湿法炼锌效率，本文通过虚拟仿真计算绘制含锌物料的ε-pH图、优势区图，为锌湿法冶金浸出、焙烧等工序奠定理论基础。本文采用FactSage热力学软件对含有Fe、Cu、Pb、Cd的硫化锌矿、锌焙砂在不同温度条件下的ε-pH图以及硫化锌矿的Zn-S-O三元体系和Zn-Me-S-O四元体系的优势区图进行模拟计算。结果表明：硫化锌矿直接浸出时Zn2+浸出终点pH值大于Fe2+、Cu2+、Pb2+和Cd2+的浸出pH值；而锌焙砂热酸浸出时Fe2+、Fe3+、Cu2+的浸出终点pH值小于Zn2+,Pb2+、Cd2+浸出的pH值大于Zn2+,但Zn2+的浸出电位均低于Fe2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+的浸出电位；对比2种不同矿物的ε-pH图可直观看出硫化锌矿浸出时Zn2+稳定区相对于锌焙砂浸出时较小，从而表明锌焙砂的浸出效果更佳，这也间接说明了硫化锌矿处理前需要进行焙烧的原因。硫化锌矿优势区图分析表明温度在873 K时ZnSO4开始分解生成ZnO,同时硫化锌矿中的Fe会与Zn结合形成ZnFe2O4阻碍ZnO的生成，而ZnFe2O4不易浸出，导致锌浸出率降低，因此，焙烧过程中应尽量减少ZnFe2O4的生成。

• 单位
  六盘水师范学院