锌冶炼

锌冶炼是将锌精矿转化为纯锌的过程。从历史上看，锌的熔炼比其他金属的熔炼更加困难，因为相比之下，锌的沸点低。在通常用于冶炼金属的温度下，锌是一种气体，它将与烟气一起从熔炉中逸出并损失掉，除非采取特殊措施加以防止。

最常见的锌精矿是硫化锌，是通过使用泡沫浮选法浓缩闪锌矿而获得的。次级（回收的）锌材料，例如氧化锌，也与硫化锌一起加工。生产的所有锌中约有30％来自回收来源。

有两种熔炼锌的方法：火法冶金法和电解法。仍然使用两种方法。这两个过程共有相同的xxx步：烘烤。

电解法，也称为湿法冶金法、焙烧-浸出电凝法（RLE）法或电解法，比火法冶金法得到更广泛的应用。

电解过程包括四个步骤：浸出、纯化、电解以及熔融和浇铸。

实际上，这是通过称为双重浸出的过程实现的。首先在中性或弱酸性溶液中浸出煅烧钙，以便从氧化锌中浸出锌。然后将剩余的煅烧炉浸入强硫酸中，以从氧化锌和铁酸锌中浸出其余的锌。该过程的结果是固体和液体。液体中含有锌，通常被称为浸出产品；固体称为浸出残渣，其中包含作为副产品出售的贵金属（通常是铅和银）。强酸浸出的浸出产物中也有铁，在中间步骤中以针铁矿，黄钾铁矾和赤铁矿的形式除去铁。还有浸出产品中的镉、铜、砷、锑、钴、锗、镍。因此，需要对其进行纯化。

纯化过程利用胶结过程进一步纯化锌。它使用锌粉和蒸汽去除铜、镉、钴和镍，而铜、镉、钴和镍会干扰电解过程。纯化后，这些杂质的浓度限制为小于每升0.05毫克（每加仑4×10 ^-7磅）。纯化通常在大型搅拌罐中进行。该过程在40至85°C（104至185°F）的温度范围内，压力在大气压至2.4 atm（240 kPa）（xxx规模）范围内进行。副产物被出售以进一步精制。

硫酸锌溶液必须非常纯，才能使电解沉积完全有效。杂质可以将分解电压改变到足以使电解池产生大量氢气而不是产生锌金属的程度。

通过电解沉积法从纯化的硫酸锌溶液中提取锌，这是一种特殊的电解方式。该过程通过使电流流过一系列单元中的溶液而起作用。这导致锌沉积在阴极（铝片）上，氧在阳极形成。硫酸也在此过程中形成，并在浸出过程中重新使用。每隔24到48小时，关闭每个电池，取出并冲洗镀锌的阴极，并从铝板上机械剥离锌。

电解锌冶炼厂包含多达数百个电解槽。一部分电能转化为热量，从而提高了电解质的温度。电解池在30至35°C（86至95°F）的温度范围内和大气压下工作。一部分电解质连续循环通过冷却塔，以通过蒸发水冷却和浓缩电解质。然后将冷却并浓缩的电解质再循环到电池中。冶炼锌时，此过程约占所有能源消耗的三分之一。

有两种常见的电镀金属工艺：低电流密度工艺和Tainton高电流密度工艺。前者使用10％的硫酸溶液作为电解质，电流密度为每平方米270-325安培。后者使用22-28％的硫酸溶液作为电解质，电流密度约为1,000安培/平方米。后者具有更好的纯度，每单位体积的电解质具有更高的生产能力，但缺点是运行温度较高，并且对制成该容器的容器更具腐蚀性。在任何一种电解过程中，每吨锌的生产都会消耗约3,900  kW·h（14  GJ）的电力。

根据生产的最终产品的类型，从电沉积工厂出来的锌阴极可以在铸造厂中进行额外的转化步骤。锌阴极在感应炉中熔化，然后浇铸成可销售的产品，例如铸锭。可以添加其他金属和合金成分以生产用于压铸或一般镀锌应用中的含锌合金。最后，可以使用专门设计的绝缘容器将熔融锌运输到附近的转化工厂或第三方。Balen和Budel就是这种情况。