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Filiera zinco idrometallurgico

Zinc hydrometallurgy pipeline

Filiera zinco idrometallurgico (RLE): arrostimento di concentrati di solfuri (ZnS → ZnO), lisciviazione in H2SO4, purificazione con cementazione su polveri di Zn ed elettrolisi (electrowinning) per produrre zinco al 99,99%.

IRI
chem:zincHydrometallurgyPipeline
Unit Operation
4
Operazioni chimiche
4 (con reazione)
Operazioni fisiche
0
CO₂eq cumulato
3.50 kg/kg
Produzione globale
13 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
46 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR zincRoasting["arrostimento Zn"] acidLeaching["lisciviazione acida"] znPowderCementation["purificazione con polveri Zn"] zincElectrowinning["elettrolisi Zn"] s_sphalerite(["sfalerite"]):::role_rawMaterial s_sphalerite --> zincRoasting s_oxygen(["oxygen"]):::role_byproduct s_oxygen --> zincRoasting s_zincCalcine(["calcine di zinco"]):::role_intermediate zincRoasting --> s_zincCalcine s_sulfurDioxide(["anidride solforosa"]):::role_byproduct zincRoasting -.-> s_sulfurDioxide s_zincOxide(["ossido di zinco"]):::role_byproduct zincRoasting -.-> s_zincOxide s_zincCalcine --> acidLeaching s_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::role_byproduct s_sulfuricAcid --> acidLeaching s_zincOxide --> acidLeaching s_znLeachLiquor(["soluzione di leaching Zn"]):::role_intermediate acidLeaching --> s_znLeachLiquor s_water(["acqua"]):::role_byproduct acidLeaching -.-> s_water s_jarosite(["jarosite"]):::role_waste acidLeaching -.-> s_jarosite s_znLeachLiquor --> znPowderCementation s_zinc(["zinco"]):::role_finalProduct s_zinc --> znPowderCementation s_purifiedZnSO4(["soluzione ZnSO4 purificata"]):::role_intermediate znPowderCementation --> s_purifiedZnSO4 s_cuCdCoCementate(["cementato Cu-Cd-Co"]):::role_byproduct znPowderCementation -.-> s_cuCdCoCementate s_purifiedZnSO4 --> zincElectrowinning s_water --> zincElectrowinning zincElectrowinning --> s_zinc zincElectrowinning -.-> s_sulfuricAcid zincElectrowinning -.-> s_oxygen zincElectrowinning -. recycle .-> s_sulfuricAcid classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 arrostimento Zn sfalerite, oxygencalcine di zinco calcinatore a letto fluido 0.300.97
🧪 lisciviazione acida calcine di zinco, acido solforico, ossido di zincosoluzione di leaching Zn 0.93
🧪 purificazione con polveri Zn soluzione di leaching Zn, zincosoluzione ZnSO4 purificata 0.99
🧪 elettrolisi Zn soluzione ZnSO4 purificata, acquazinco cella elettrolitica 3.20.92

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
arrostimento Zn 2 ZnS + 3 O2 -> 2 ZnO + 2 SO2 -879.0 kJ/mol
lisciviazione acida ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O -80.0 kJ/mol
purificazione con polveri Zn Cu(2+) + Zn -> Cu + Zn(2+) -218.0 kJ/mol
elettrolisi Zn ZnSO4 + H2O -> Zn + H2SO4 + 1/2 O2 +338.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (1)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (6)
⬜ scarto (1)
▫️ intermedio (3)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
arrostimento Zn 900–1000 °Cossidante
lisciviazione acida 60–90 °Catm
purificazione con polveri Zn 70–90 °C
elettrolisi Zn 35–40 °C

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
elettrolisi Zn elettrica3.3 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:zincHydrometallurgyPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:zincHydrometallurgyPipeline · ontologia completa · TTL sorgente