锌是重要的有色金属原材料,其用量仅次于铝和铜。虽然我国锌资源较为丰富,但可利用的资源却非常有限,随着资源消耗量逐年递增,硫化锌精矿资源逐年递减,处于堆积或未开采状态的硫氧混合锌矿的高效利用则成为当前研究的主要对象。如何合理有效地处理此类矿物成为当前研究的一个非常重要的课题。本文根据所研究矿石中含钙的特点,在考虑经济效益和技术成本的基础上,采用低温氧化焙烧-氨浸的方式来处理此类复杂的低品位矿。首先对氧化焙烧过程中矿样的物相转变热力学进行了分析。研究表明:在一定的温度下控制硫势和氧势,可以使矿物中的闪锌矿和异极矿发生矿相转变,转化成易溶的ZnO,黄铁矿和方铅矿则分别转化为Fe203和PbSO4,矿物中的S最终以CaSO4的形式存在于焙砂中。同时,结合矿样含钙的特点,采用纯试剂按一定的比例配制了与矿样成分相似的混合物,在相同的焙烧条件下,研究了焙烧过程中钙的固硫作用,矿物中含铁量对含锌物料发生矿相转变的影响。实验结果表明:钙在焙烧过程中确实有一定的固硫效果,含铁量对含锌物料的矿相转变影响明显,直接影响铁酸锌的生成量。其次,对组成混合锌矿原料之一的硫化锌精矿在CaC03存在下的低温氧化焙烧过程进行了研究。焙烧条件为300℃和3h,通过对矿样焙烧产物的物相检测、形貌表征及在NH3-(NH4)2SO4-H2O溶液中锌浸出率的对比,证实了当碳酸钙存在时,采用低温氧化焙烧的方法能够用来处理含硫化锌的物料,这为使用相同的方法处理高钙低品位硫氧混合锌矿的研究提供了实践基础。对两种硫化锌精矿的焙烧试验结果研究表明:低温氧化焙烧法既可以促进闪锌矿的物相转变,又能使S以CaSO4的形式被固定下来,且最佳钙硫摩尔比为1:1。将所得焙砂在浸出温度为45℃的恒温水浴锅内浸出1h,两种硫化锌精矿的锌浸出率分别高达100.00%和92.09%;与直接氨浸矿样的锌浸出率相比,分别提高了98.21和90.25个百分点。最后,对于矿相组成较复杂的两种高钙低品位硫氧混合锌矿在低温条件下进行了氧化焙烧,研究了焙烧条件对硫氧混合锌矿矿相转变的影响,根据混合锌矿的物相转变规律,得出其焙烧的最佳条件,将所得的焙烧产物在氨-硫铵溶液中浸出。实验结果表明:硫氧混合锌矿矿相转变的最佳焙烧温度为300°C。在此温度下,矿物中的异极矿和闪锌矿都转化成了易溶的ZnO。温度过低,含锌物相均未发生矿相转变;温度过高,焙砂中出现了复杂的(Zn0.35Fe0.65)Fe2O4物相,使易溶ZnO含量降低。300℃下硫氧混合锌矿的最佳焙烧时间为3h。此时,ZnO的X射线衍射峰强度最强,且CaCO3完全转化成了 CaSO4。当焙烧时间超过3h,一部分ZnO会与Fe2O3反应生成难溶的铁酸锌,不利于锌的提取。矿相转变显著提高了锌的浸出率。采用NH3-(NH4)2SO4-H2O体系,直接浸出未经焙烧的两种硫氧混合锌矿,锌的浸出率仅为49.32%和43.13%;在300℃下经过3h焙烧得到的焙砂经氨浸后,锌的浸出率分别提高到了 73.27%和66.59%,增加了 23.95和23.46个百分点。