湿法炼锌中浸出过程的基础理论（一）

    浸取^{[1~3，7，8]}
    浸取是湿法炼锌中的主要过程。在此过程中一方面要将原料中的锌及锡等有价金属尽可能地完全溶解，使其进入溶液，以求得高的金属回收率。另一方面要在浸出终了阶段，使一些有害杂质（例如Fe,As,Sb,Si等）从锌浸液中分离留在浸出渣中。同时还力求获得沉降速度快，过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。
    湿法炼锌中，使用浸出的原料主要包括：硫化锌精矿经过焙烧所得到的焙烧料（焙砂及烟尘）、氧化锌精矿，硫化锌精矿以及冶炼厂在生产过程中，产出的粗氧化锌粉及氧化锌烟尘等。
    在浸出中，虽然有用盐酸溶液浸出的报道，但主要是用硫酸溶液浸出。由于浸出原料的性质差异浸出方法也有不同。根据原料的组成及性质不同，因而有：（1)焙烧料常规浸出工艺；(2)焙烧料热酸浸出工艺；(3)硫化锌精矿氧压浸出工艺；(4)氧化矿酸浸工艺；(5)粗氧化锌及铅锌烟尘的酸浸工艺。但在上述几种浸出工艺中，焙烧料的酸浸工艺目前居主要地位。
    浸出过程的基础理论
    焙烧料的浸出热力学
    A  电位E-pH图和金属离子在水溶液中的稳定性
    各种金属离子在水溶液中的稳定性与溶液中金属离子的电位,pH值、离子活度、温度和压力等有关，湿法冶金广泛使用电位E-pH图来分析浸出过程的热力学条件，电位E-pH图是将水溶液中基本反应的电位与pH值的变化关系表示在图上。从图上不仅可以看出各种反应的平衡条件和各组分的稳定范围，还可判断条件变化时平衡移动的方向和限度。下面简要说明在常温（25℃）下，浸出时固液相间多相反应的吉布斯自由能变化和平衡式，及电位E-pH图的绘制与应用。
    浸出过程的有关化学反应可用下列通式表示。

                                aA＋nH⁺＋ze ==== bB＋cH₂0

    根据反应的特点，可将反应分为(a) (b)、（c）三类，第(a)类反应中仅有电子迁移,H⁺或OH^-没有变化，即电位E与pH值无关的氧化还原反应，其反应的吉布斯自由能变化为

    这时吉布斯自由能的变化转变为对外所作最大有用功，因氢标为零，式中可用φ电动势E，即

—△G^ө = zFE^ө[next]

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