陈 聪，王文磊，尹 霞，曾德文

（中南大学化学化工学院，湖南长沙410083）

研究与开发

碱式硫酸锌在湿法炼锌过程结晶热力学研究*

陈 聪，王文磊，尹 霞，曾德文

（中南大学化学化工学院，湖南长沙410083）

对中国几家湿法炼锌厂净化阶段产生的结晶渣进行X射线衍射分析，确定了湿法炼锌过程产生的碱式硫酸锌的结构是 ZnSO4·3Zn（OH）2·5H2O，从而否定了是 ZnSO4·3Zn（OH）2的传统观点，表明碱式硫酸锌的溶解度与水的活度有关。采用高温硫酸锌溶液中加入氧化锌粉末的方法制得与炼锌厂碱式硫酸锌结晶渣晶型一致的产物。同等硫酸锌浓度、pH条件下，碱式硫酸锌溶解度随着温度的升高而升高。研究表明，在锌质量浓度为168 g/L、pH为5.2的中性浸出液中，碱式硫酸锌析出温度为60.6℃±0.4℃，80℃降到40℃的析出量为4.4 g/L。

湿法炼锌；碱式硫酸锌；晶型；析出温度

湿法炼锌过程的中性浸出阶段，溶液中一些盐会在溜槽、管道和滤布处大量结晶析出，给生产的正常运行带来严重危害。如杨景［1］指出，管道内结晶速度可达到1 mm/d，一个月的时间溶液的输送能力可降低75%。结晶渣的主要成分是碱式硫酸锌和二水硫酸钙［2］，其中碱式硫酸锌质量分数占20%～40%。碱式硫酸锌是一系列以 ZnSO4·3Zn（OH）2·nH2O 形式存在的化合物，其中结晶水数目n为一变化值（n=5、4、3、1、0.5）［3］。 已有报道中［3-6］，对碱式硫酸锌晶体的存在形式特别是分子式中结晶水数目的报道均不一致。文献［7-8］认为，湿法炼锌过程产生的碱式硫酸锌为 Zn（OH）2·ZnSO4。 确定碱式硫酸锌在湿法炼锌过程中的存在形式是研究其热力学行为的基础，一方面，这提供了等温溶解度法测定溶解度平衡固相的依据；……