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影响置换过程的因素
发布时间: 2023-04-03 19:41:34 被阅览数: 558 次 来源: 锌粉,回收锌粉,回收锌皮,泰州锌粉厂
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由于铜、镉较易除去,故大多数工厂都选择在同一段将铜、镉同时除去,该置换过程 受以下几个方面的影响。
A    锌粉质量
置换除Cu、Cd应选用较为纯净的锌粉,这除了可避免带人新的杂质外,同时可减少 锌粉的用量。由于置换反应是液固相反应,故反应速度主要取决于锌粉的比表面积,因 此,锌粉的表面积越大,溶液中杂质成分与金属锌粉接触的机会就越多,反应速度越快, 但是,过细的锌粉容易漂浮在溶液表面,也不利于置换反应的进行。由于净化用锌粉在制 备、贮藏等过程中均不可避免地有部分表面被氧化,使锌粉的置换能力大大降低,故有的 工厂在净化时首先用废液将净化前液酸化,使锌粉表面的ZnO与硫酸发生反应,使锌粉 呈现新鲜的金属表面,以提高锌粉的置换反应能力。应当指出,溶液酸化必须适当,酸度 过低难以达到目的,酸度过高则会增加锌粉耗量, 一般工厂控制酸化pH值为3.5~4.0。
如果采用一次加锌粉同时除Cu、Cd,一般要求锌粉的粒度为-0.149~-0.125mm, 但有的工厂由于浸出液含铜较高,故采用两段分别除铜、镉,例如,比利时巴伦电锌厂, 当溶液含铜超过400mg/L时,首先加粗锌粉沉铜。飞龙实业有限责任公司,当溶液含铜  超过500mg/L时,加入粗锌粉将铜首先沉积下来,产出海绵铜后再将溶液送至除镉工段。 在单设的除镉工序则可选用粒度相对较粗的锌粉。
B   搅拌速度
由于置换反应是液固相之间的反应,故加大搅拌速度有利于增加溶液中Cu²+和Cd²+ 与锌粉相互接触的机会,另外,搅拌还能促使已沉积在锌粉表面的沉积物脱落,暴露出锌 粉的新鲜表面,有利于反应的进行,同时,加强搅拌更有利于被置换离子向锌粉表面扩 散,从而达到降低锌粉单耗的目的,但搅拌强度过高对反应速度的提高并无明显改善,反 而增加了能耗,造成净化成本上升,因此选择适宜的搅拌强度是很重要的。
锌粉置换除铜、镉时的搅拌方式宜采用机械搅拌,若采用空气搅拌,则会使锌粉表面 氧化而出现钝化现象,另外,空气中的氧会使已置换析出的铜、镉等发生复溶。
C    温度
提高温度可以提高置换过程的反应速度与反应进行的完全程度,但提高温度也会增加 锌粉的溶解及已沉淀析出镉的复溶,所以加锌粉置换除Cu、Cd应控制适当的反应温度, 一般为60℃左右。
研究表明,镉在40~45℃之间存在同素异形体的转变点,温度过高会促使镉复溶,试验结果见表4-5。
D    浸出液的成分
浸出液含锌浓度、酸度与杂质含量及固体悬浮物等,均影响置换反应的进行。浸出液含锌浓度较低有利于置换过程中锌粉表面Zn²+向外扩散,但浓度过低则有利于氢气的析 出,从而增大锌粉消耗量,故生产实践中, 一般控制浸出液含锌量在150~180g/L为宜。
溶液酸度越高则越有利于氢气的析出,从而产生无益的锌粉损耗,并促使镉的复溶,生产实践中,为使净化溶液残余的Cu、Cd达到净化要求,须维持溶液的pH值在3.5以上。

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