Для получения цинка из сульфида цинка (ZnS) методом пирометаллургии необходимо пройти несколько этапов. Основные стадии этого процесса включают обжиг и восстановление. Давайте рассмотрим каждую стадию и соответствующие химические уравнения.
Обжиг:
На первом этапе происходит обжиг сульфида цинка в присутствии кислорода. Основная цель этого этапа — перевести сульфид цинка в оксид цинка (ZnO) и сернистый газ (SO₂). Реакция протекает по следующему уравнению:
[
2 \text{ZnS} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{ZnO} + 2 \text{SO}_2
]
Обжиг проводится при высокой температуре, и выделяющийся сернистый газ обычно улавливают и перерабатывают для получения серной кислоты.
Восстановление:
На втором этапе оксид цинка восстанавливается до металлического цинка. Для этого процесса обычно используется углерод в форме кокса. Реакция восстановления проходит следующим образом:
[
\text{ZnO} + \text{C} \rightarrow \text{Zn} + \text{CO}
]
В этой реакции оксид цинка взаимодействует с углеродом, образуя металлический цинк и угарный газ (CO).
После прохождения этих этапов получают металлический цинк, который может быть дополнительно очищен в зависимости от требований к чистоте продукта.
Таким образом, метод пирометаллургии включает обжиг и восстановление, что позволяет эффективно извлечь цинк из его сульфидной руды.