Výroba zinku Zn: b.t. 420oC, b.v. 907oC, 8,9 g.cm3 10 mil.tun2005 Výrobní postupy: 25% pyrometalurgie  výroba Zn, Pb 75% hydrometalurgie  výroba Zn Rudy: sulfidické - ( 2% Zn): ZnS sfalerit 67% Zn selektivní flotací  Zn- selektivní koncentrát: 20-40 % Zn kolektivní flotace  Zn- kolekt. konc.: 25% Zn, do 10% Fe, Pb oxidické - ( 2% Zn) neupravitelné na koncentrát ZnO zinklit (Zn,Mn)Fe3O4 franklinit ZnCO3 kalamin uhličitý Zn2SiO4 kalamin křemičitý Nečistoty: Pb, Fe, Cu, Cd, Co, Ni, As

Výrobní postupy: základem ZnS  ZnO Pražení (praženec min.S: 0,2 % S2- ,1 % SO42-) pyro: nad 1 000 oC (aglomerace) hydro: do 950 oC (fluidní pražení) Fázový diagram Zn-Fe-O-S

Pyrometalurgická výroba: ZnO + C = Zn(g) +CO ∆ 353 kJ 1100 - 1300oC Teplota (oC) Zn Pb Cd Cu Fe Bod tání 420 327 321 1083 1535 Bod varu 907 1740 767 2300 3255 ISP pochod: pro Zn-Pb konc. Zn:Pb = 2:1 Zpracování chudých oxidických rud a odpadů: Waelz proces v rotační peci Zpracování strusek: odhánění Zn z roztaveného materiálů Produkty: ZnO → Zn, redukce v retortách, nebo hydrometalurgické zpracování

Imperial Smelting Process Zn-Pb koncentrát Aglometrace Koks, str. přísady Reudukční tavení Kouřové plyny + Zn(g) Struska Olovo Kondenzace, Pb-sprchy Pb-Zn (l) Pb (l) Zinek Oddělení Zn, Pb

Fázový diagram Pb-Zn

Schéma ISP pochodu a)  Moisture trap; b)  Mechanical washer; c)  Water jets; d)  Gas scrubbing tower; e)  Water seal for zinc dust removal; f )  Blower; g)  Stirrers; h)  Air preheater; i)  Jets; j)  Feeding vessel for hot coke and calcine; k)  Cone; l)  Furnace; m)  Hearth; n)  Lead pump; o)  Pump sump; p)  Water jacket; q)  Condenser; r)  Water-cooled trough; s)  Lead recycle trough; t)  Separating wall; u)  Zinc bath

Pyrometalurgická rafinace Zn Zn hutní čistoty: 0,7 – 3 % Pb, do 0,2 % Fe a 0,3 % Cd, event. As, ušlechtilé kovy Rafinace: rektifikace, vakuová destilace Schéma rektifikační kolony a) tavící pec, b) olověná kolona, c) kondenzátor, d) kadmiová kolona, e) kondenzátor par Cd, f) kondenzátor par Zn, g) Pb (Fe, ušlechtilé kovy)

Hydrometalurgická výroba Zn Zn praženec: ZnO, ZnO.Fe2O3, 2PbO.PbSO4, oxidy Cu, Cd. Ni, Co, As, ušlechtilé kovy Základní operace: Loužení : neutrální, pH=4,5-5,0, kyselé, pH= 2,0-3,0 ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O (Cu, Cd. Ni, Co) 2PbO.PbSO4 + 2 H2SO4 → 3 PbSO4 + 2 H2O Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 H2O Rafinace výluhu: vysrážení Fe, cementace nečistot Jarozitový postup 3 Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 12 3 H2O  2 Na[Fe3(SO4)2](OH)6 + 6 H2SO4 30% Fe goethitový proces Fe2(SO4)3 + 4 H2O  2 FeOOH + 3 H2SO4 50% Fe hematitový proces Fe2(SO4)3 + 3 H2O  Fe2O3 + 3 H2SO4 60% Fe

Oblasti stability Fe-oxidických sloučenin (čárkovaná oblast –stabilní jarozit)

Elektrolytické vylučování Zn Zn2+ + 2 e- = Zn -0,763 V Pro udržení vodíkového: As, Ge, Sb, Te < 0,05 mg/l Cu < 0,2 mg/l Cd, Co, Ni < 1 mg/l Fe: 5-20 mg/l, Cl-, F-: 150-200 mg/l pH, kyselost, teplota, proudová hustota, drsnost katody 99,97-99,99% Zn Anodový kal: 70% MnO2, 10-14% PbSO4

Přímé tlakové loužení ZnS koncentrátů