硫化锌精矿的加压酸浸（一）

    A  加压酸浸的机理
    加压氧化酸浸是液、固、气多相反应，浸出中氧对硫化锌精矿有氧化作用和金属氧化物的酸溶作用，实质上是将传统湿法炼锌的焙烧、浸出两个过程合为一个过程进行。硫化锌精矿加压氧化酸浸的机理基本上可分为两种类型，即电化腐蚀机理和吸附配合物机理。
    a  电化腐蚀机理
    硫化物的溶解类似于金属腐蚀的电化反应。
    阴极反应：
                                   O₂+2H⁺+2e ==== H₂O₂

                                   H₂O₂+2H⁺+2e ==== 2H₂O
    阳极反应：
                                    MeS ==== Me²⁺+S+2e

                              MeS+4H₂O ==== Me²⁺+SO₄^2-+8H⁺+8e
    总反应：
                                    1
                              MeS+ ——O₂+2H⁺ ==== Me²⁺+H₂O+S
                                    2
                                    MeS+2O₂ ==== MeSO₄
   
    硫化物中的S^2-在矿粒阳极部位氧化放出电子，通过矿粒本身转送到阴极部位，使氧还原，完成一个闭路微电池。氧的还原通过一个H₂O₂中间物进行转移。
    硫化锌在100℃下进行氧化酸溶试验，其动力学曲线如下图所示。溶液中的氧压与所需酸量的关系是：氧压愈高，要求的酸浓度愈高；氧压一定时，酸超过极限含量，反应速率则不再增大，保持一个恒定值。在130℃时硫化锌进行氧化酸溶也可得到类似的曲线，证实属于电化学腐蚀机理。

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    b  吸附配合物机理
    假设在固相S与液相B之间的反应中途形成吸附配合物S·B，其反应机理可用下式表示。

                                      S_固+B_液 ==== S·B —→  产物

    吸附配合物的形成是过程的最缓慢阶段，为过程速率的控制步骤。过程的反应动力学可以推导如下：
    设Q为形成吸附配合物过程中参与反应的部分，
                               1 - Q = 没有参与反应的游离部分
    设形成配合物的速率ξ₁为
                                            ξ₁ = K₁（1-Q）[B]ⁿ
    设配合物分解（成组分）的速率ξ₂为
                                                ξ₂ = K₂Q
    设配合物分解（成产物）的速率ξ₃为
                                                ξ₃ = K₃Q
    式中，K₁，K₂，K₃均为速率常数。
    当n=1反应状态稳定时，可建立如下关系式：

    试验证实CuS氧化酸溶的反应速率符合上式的规律，试验结果见下图。[next]

              [B]
    由图看出，——与[H⁺]在某一恒定氧压值时为直线关系。由此可推论出CuS的氧化酸溶可能按以下各步骤
               ξ_Cu
进行。
                                                    K₁
                                         CuS+2[H⁺]←—→[CuS·2H⁺]
                                                    K₂

                                                      K₃
                                            CuS·2H⁺ —→ Cu²⁺+H₂S

                                                  1     K
                                              H₂S——O₂—→S+H₂O
                                                  2
    总反应式：
                                                   1
                                          CuS+2H⁺+——O₂—→Cu²⁺+S+H₂O
                                                   2
    式中CuS·2H⁺的形成是最缓慢的阶段。