koncentraty 
siarczkowe

prażenie w stanie 
fluidalnym

gazy

produkcja kwasu 

siarkowego

prażonka

ługowanie obojętne 

pierwsze ługowanie 

jest około          pH 5 więc stopień wyługowania 

nie jest zbyt wysoki. Dlatego filtruje się i 

dowyługowuje – kwaśne.

filtracja

szlam

przesąc

z

Oczyszczanie

 cementacyjne w którym odzyskuje 

się ind, german, gal, kadm. 

filtracja

elektrolit

elektroliz

a

katody Zn

przetop

ługowanie kwaśne

 

tu 

zawraca się składniki z elektrolizy i 

przechodzą do ł. kwaśnego. Tak 

odzyskuje się rzadkie pierwiastki   

 

filtracja

przesą

cz

elektrolit 

zwrotny

osad do 

przerob

u

osad do 

przerob

u

cynk EOS

Hydrometalurgia 
cynku

 

 

Hydrometalurgia 
cynku

Skład prażonki: Zn 62 – 64 %, Pb 1,5 – 2 %, Cd 0,2 - 0,25 %, Fe 
4 - 4,5 %, S

s

 0,5 - 0,65 % 

Zawartość ołowiu, żelaza i magnezu musi być niska, bo 

ołów w szlamie (siarczany ołowiu) źle się filtrują. Żelazo – każda jego ilość zwiększa 
możliwość tworzenia żelazinu, który jest trudnorozpuszczalny i nie można go wyługować 
ani uzyskać całości cynku. Związki żelazinu tworzą się w 600 stopniach, a proces ten ma 
900 stopni, dlatego żelazin łatwo się tworzy – trzeba się go pozbyć, aby te związki nie 
powstawały.   Kadm – dobrze, gdy występuje i jest go około 300 razy mniej niż cynku. 
Całość kadmu przechodzi do roztworu podczas ługowania i podczas cementacji uchodzi z 
pyłem. 

Podstawowe formy występowania cynku w prażonce:

ZnO, ZnSO

4

, ZnO.Fe

2

O

3

, 2ZnO.SiO

2

, ZnS 

Tlenek cynku – to podstawowa forma 

występowania cynku w prażonce.   Krzemian cynku – ma marginalne znaczenie, bo jest go niewiele i 
odchodzi przy ługowaniu. Krzemionka w dużej ilości zatyka otwory płótna podczas filtracji. ZnS – całość 
tego siarczku odejdzie bo jest nie dowyługowania.   

ZnO + H

2

SO

4

 = ZnSO

4

 + H

2

O (wzrost temperatury zwiększa 

szybkość roztwarzania)

 nie trzeba podgrzewać procesu, bo sam osiąga 60 – 70 

stopni, jest to proces samowystarczalny pod względem temperaturowym. 

ZnSO

4

 rozpuszcza się łatwo 

w wodzie

ZnO.Fe

2

O

3

, 2ZnO.SiO

2

 częściowo rozpuszczają się w czasie 

ługowania kwaśnego
ZnS nie ulega rozpuszczaniu w warunkach ługowania 

i zostaje w 

roztworze

 

 

Hydrometalurgia cynku

Zachowanie żelaza w prażonce:

Żelazo występuje głównie w postaci Fe

2

O

3

.

Fe

2

O

3

 + 3 H

2

SO

4

 = Fe

2

(SO

4

)

3

 + 3 H

2

O (w małym stopniu)

Fe na 3cim st. utlenienia, bo to najtrwalszy tlenek

Fe2O3 prawie się nie rozpuszcza

FeO + H

2

SO

4

 = FeSO

4

 + H

2

O

Rozpuszcza się znacznie łatwiej

4 FeSO

4

 + 2 H

2

SO

4

 + O

2

 = 2 Fe

2

(SO

4

)

3

 + 2 H

2

O

Tlen w reakcji – przedmuchiwanie kąpieli, aby uzyskać Fe 3 – wartościowe

Żelazo jest potrzebne do usuwania arsenu i antymonu – dlatego celowo się go dodaje 
(mimo iż trzeba go usunąć z prażonki – taka przekora natury)

 

 

PbO + H

2

SO

4

 = PbSO

4

 + H

2

O

CdO + H

2

SO

4

 = CdSO

4

 + H

2

O

As

2

O

3

 +  3 H

2

SO

4

 = As

2

(SO

4

)

3

 + 3 H

2

O

Sb

2

O

3

 +  3 H

2

SO

4

 = Sb

2

(SO

4

)

3

 + 3 H

2

O

CaO + H

2

SO

4

 = CaSO

4

 + H

2

O

MgO + H

2

SO

4

 = MgSO

4

 + H

2

O

Ołów występuje tylko w postaci tlenku i reaguje z H

2

SO

4

 tworząc PbSO

4

 i w całości 

przechodzi do roztworu tworząc nieprzyjemną konsystencję. Przy wilgotności 20% ma 
postać margaryny, której nie da się zebrać, bo się oblepia. Więc wilgotność zmniejsza się 
do 10% aby uzyskać półsuchy szlam (ale i tak siarczanu ołowiowego jest mniej).

Kadm i miedź – łatwo ulegają rozpuszczeniu i całość prażonki przechodzi do roztworu. 

Arsen i antymon – tlenki tych metali na 5 tym stopniu utlenienia (małe ilości tlenków tych 
metali na 3 cim stopniu utlenienia). % cio wartościowe tlenki trudno przechodzą w 
siarczany, bo arsen w roztworach występuje w postaci kwasu arsenowego H

3

AsO

4

 a arsen 

jest anionowy (3-). 

CaO, MgO – składniki skały płonej. CaO daje gips nierozpuszczalny i nieszkodliwy a nawet 
korzystny, bo poprawia warunki filtracji. 

MgO daje rozpuszczalny w roztworze 

siarczan magnezowy. Magnez jest jedynym metalem, którego nie da się usunąć z roztworu. 
Zatem magnez występuje w roztworze, kumulując się, bo jest zawracany aż do stężenia 20 
g/l –czyli do lepkości krytycznej. Wtedy elektrolit wycofuje się i kieruje do odzysku cynku i 
magnezu. Jeśli zawartość MgO w koncentracie przekracza 3%, to takie koncentraty 
doczyszcza się ługując przed prażeniem.

Al

2

O

3

 - rozpuszcza się częściowo i jest potem usuwany. Obecnie nie stanowi problemu.

Inne pierwiastki w większych ilościach jak german, tal, gal są odzyskiwane przy 
cementacji. Te pierwiastki są głównie pozyskiwane przy produkcji cynku i nie tworzy się 
dla nich osobnego cyklu produkcji.    

 

 

Hydrometalurgia 
cynku

Ługownik Pachuca 

kadź Pachuca – za pomocą 

              Ługownik z mieszadłem 

mechanicznym

sprężonego powietrza wymusza się

 aby nie doprowadzić do 

mieszania „bez wymieszania"

obieg roztworu, który jest zasysany do góry. 

 ma oś z łopatkami i skrzydłami, 

którą umieszcza  

                      Miesza się intensywnie, co daje dobre rezultaty – mieszanie      

  się w cylindrze perforowanym na bokach. Roztwór

jest pneumatyczne. Koszty są niższe niż w mechanicznym.  krąży bardzo burzliwie i osad nie 
będzie zostawał nie 

                    wymieszany – mieszanie jest bardzo 

dokładne a wydajność

duża.

 

 

Hydrometalurgia 
cynku

Metody ługowania neutralnego:

•ciągła - zakres pH zmienia się od  1,5  w pierwszym 
ługowniku do 4,8-5,0 w ostatnim z szeregu ustawionych w 
kaskadzie

•okresowa – prowadzona w każdym ługowniku do pH ok. 5

Temperatura ługowania wynosi 60-65

 O

C (jest to 

temperatura wynikowa). 

Ługowanie prowadzi się przy pomocy kwaśnego elektrolitu 
zwrotnego z Hali Wanien, zawierającego ok. 55 g/dm

3

 

Zn i ok. 

130 g/dm

3

 H

2

SO

4

.

Okresowa – do ługownika dozuje się prażonkę do pH 5, której ilość zależna jest od pH 
początkowego. Po zakończeniu wylewa się całą zawartość z kadzi – kosztowna 
procedura.

Ciągła – dozowanie jest ciągłe i efekt pH 5 otrzymuje się w ostatniej wannie. W takich 
ługownikach co jakiś czas wypuszcza się dołem szlam. Proces jest bardzo łatwy w 
sterowaniu, bo znamy temperaturę i pH każdego etapu. Podajemy odpowiednią ilość 
prażonki, której parametry znamy.

Temperatura 60 – 65 stopni C to efekt roztwarzania się prażonki w roztworze i nie 
trzeba tego roztworu dogrzewać. 

Bardzo ważnym parametrem jest stosunek fazy stałej do ciekłej - najlepszy 1 do 5, czyli 
5 krotnie więcej roztworu do fazy stałej. Ale obecnie to się zmienia: światowe 
technologie przestawiają się na technologię, gdzie do każdej wanny elektrolit 
doprowadzany jest oddzielnie. Zmierza się do optymalizacji procesu przez 
optymalizację prądową procesu – bo to największe koszty. Obecnie spadek stężenia w 
procesie wynosi 5 g/l.

Dąży się do zwiększenia zawartości cynku w procesie zmniejszając ilość roztworu i 
dążąc do stosunku 1 do 3.

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 
 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Szlam Zn 

Roztwór do oczyszczania 

Ługowanie 

neutralne 

Hydroseparacja 

piasków 

Ługowanie kwaśne 

Sedymentacja 

gęstwy 

Ługowanie  

kwaśno - neutralne 

Filtracja szlamów 

Larox 

Hydroseparacja 

piasków 

Zagęszczanie  

gęstwy 

Woda do 

przemywania 

Prażonka (ZnO) 

Elektrolit zwrotny 

Szlam do przerobu w 

piecach obrotowych 

Hydrometalurgia 
cynku

Zn 15-17 
%

Fe 16-20 
%

Pb 5-7 %

 

 

Hydrometalurgia 
cynku

Komentarze do poprzedniego slajdu:

Przy ługowaniu neutralnym cynk stanowi 70%.

Hydroseperacja piasków – czyli oddzielanie grubej frakcji z pulpy.

 Sedymentacja gęstwy – czyli osadzanie się drobnej frakcji.

Ługowanie kwaśne dla grubej frakcji.

Ługowanie kwaśno – obojętne  - podaje się elektrolit zwrotny z sedymentacji i 
zyskuje kolejne 20 % cynku.

Hydroseperacja piasków przy udziale dużej ilości wody. Dlatego w osadnikach 
zagęszcza się gęstwę.

Filtracja szlamów Laroxa – przemywanie wodą. 

Maxymalnie odzyskuje się 90% cynku.

Odpad jest różnie zagospodarowywany – w Bukownie odpad jest kierowany do 
pieca przewałowego (obrotowego) i odzyskuje się cynk w postaciach tlenkowych. A 
te tlenki trafiają do ługowania.