鹽水體系ZnO-ZnSO4-H2O的熱力學性質(zhì)研究.pdf

1、濕法冶鋅在鋅的冶煉中占據(jù)重要地位,約占全球鋅產(chǎn)量的80％以上。濕法冶鋅可分為焙燒、浸出、凈化和電積等四個工藝階段,其中在凈化階段堿式硫酸鋅的結(jié)晶析出阻塞管道、濾布給生產(chǎn)帶來極大的危害。各冶鋅企業(yè)對此采取了相應的措施,但收效甚微。國內(nèi)外對堿式硫酸鋅鹽水體系的研究較少,僅用目前的數(shù)據(jù)不能滿足根本上解決該問題的需要,故而系統(tǒng)研究堿式硫酸鋅的溶解度,了解溫度、濃度和pH值對堿式硫酸鋅生成的影響十分重要。本研究通過實驗得出堿式硫酸鋅鹽水體系在不同

2、溫度下可靠的溶解度數(shù)據(jù)和pH值數(shù)據(jù)并將其與合適的熱力學模型結(jié)合,通過模型的預測就可以得出堿式硫酸鋅隨溫度及鋅離子濃度變化時存在的pH值范圍,從而為濕法冶鋅過程中消除或減少堿式硫酸鋅的生成提供理論依據(jù)。為此,本課題開展了以下工作:
　　 (1)通過對幾種鹽水體系熱力學性質(zhì)的描述和預測,對五種國際常用的熱力學模型的預測能力進行比較研究,同時系統(tǒng)考察了原始Pitzer模型對低濃度電解質(zhì)溶液熱力學性質(zhì)的描述及預測能力,找到適用于ZnO-

3、ZnSO4-H2O三元體系的熱力學模型,以期用于描述并預測該鹽水體系的相圖。
　　 (2)采用等溫溶解度平衡法,精確測定ZnSO4-H2O二元體系在298.15 K和309.15K的溶解度數(shù)據(jù)(溶解度實驗值與文獻數(shù)據(jù)一致)以及ZnO-ZnSO4-H2O三元鹽水體系在291.15 K、298.15 K、308.15 K和323.15 K下的溶解度數(shù)據(jù)和pH值數(shù)據(jù)。
　　 (3)對ZnO-ZnSO4-H2O體系所存在的幾種電