Три способи отримання цинку з сульфіду

Гідрометалургійний метод

Близько 85% всього цинку отримують гідрометалургійним методом. Спочатку проводять флотаційне збагачення цинкових концентратів, щоб видалити сірку. Після чого руду обпалюють в підвішеному стані або в печі киплячого шару, а недогарок витравлюють відпрацьованим електролітом, що містить сірчану кислоту.

Отриманий розчин сульфату цинку очищають від заліза, обробляючи його оксидом цинку або надлишком вихідного недогарка. Дану стадію називають нейтральним вилуговуванням. Разом з залізом осідає миш`як, сурма, алюміній, галій та інші домішки. Кадмій, нікель і мідь видаляються під впливом цинкової пилу, в результаті чого отримують мідно-кадмієвий кек. Видалення кобальту проводять за допомогою етілксантогената натрію або калію, а від хлору позбавляються, використовуючи цинкову пил, сульфати міді або срібла.

Цинк осаджують каталитически з отриманого очищеного розчину, для чого застосовують алюмінієві катоди. Відпрацьований електроліт використовують для вилуговування. Його залишки, так звані цинкові кеки, як правило, містять значну кількість цинку у вигляді малорозчинних сполук, наприклад, фериту. Кекі необхідно додатково вилуговувати концентрованої сірчаної кислотою або піддавати випалу разом з коксиком. Такий випал називають вельцеваніем, його проводять в барабанних обертових печах при температурі приблизно 1200 ° С.

Пірометалургійних метод

Виробництво пірометаллургічним методом починається з окисного випалу з отриманням кускового матеріалу, для чого проводять спікання порошкоподібного недогарка або випал на стрічкової агломераційної машині. Відновлення агломерату в суміші з коксом або вугіллям проходить при температурі, що перевищує температуру кипіння цинку. Для цього використовуються реторние або шахтні печі. Пари металевого цинку конденсуються, а найбільш летюча фракція, яка містить кадмій збирається і переробляється окремо. Тверді залишки обробляються вельцеваніем.

Виплавка цинку

Раніше для виплавки цинку використовувалися ряди нагрітих горизонтальних реторд, їх дія була періодичним. У наслідок вони були замінені на вертикальні з безперервним дією. Дані процеси не настільки термічно ефективні, як доменні, коли спалювання палива відбувається в тій же камері, де відбувається відновлення оксиду. Головна проблема - відновлення цинку вуглецем не проходить при температурі нижче кипіння, тому для конденсації пари необхідно охолодження. Крім цього, метал повторно окислюється у присутності продуктів згоряння.

Проблема вирішується за допомогою обприскування парів цинку розплавленим свинцем, що зводить його повторне окислення до мінімуму. Відбувається швидке охолодження і розчинення цинку, який виділяється у вигляді рідини, її додатково очищають вакуумної дистиляцією. При цьому весь присутній кадмій відновлюється, а свинець випускається з дна печі.