亚硫酸锌的开采通常需要结合地质勘探与化学提取工艺,其过程比传统矿物开采更为复杂。由于亚硫酸锌多以伴生矿形式存在于闪锌矿(ZnS)或菱锌矿(ZnCO₃)中,勘探阶段需通过X射线荧光分析(检测限0.01%)确定矿脉分布,特别关注硫化物氧化带的次生富集区域。
实际开采中常采用巷道掘进配合湿法冶金技术。露天开采仅适用于浅层矿体(深度<50米),而井下开采需部署液压凿岩台车(工作压力350bar)打通矿层。需要重点关注矿石的预处理环节,尤其是破碎后需通过浮选工艺(回收率85-92%)分离脉石,再用硫酸浸出(浓度20-30%)转化锌化合物为可溶性硫酸锌溶液。
环保处理是开采过程中的关键难点。酸性废水(pH<2.5)必须经过石灰中和(CaO添加量1.2-1.5倍当量),同时废气中的二氧化硫(SO₂浓度2000-5000ppm)需通过双碱法脱硫塔(效率>95%)处理。近年兴起的生物浸出技术(嗜酸菌氧化速率3.2g/L·d)可降低30%的化学试剂消耗,但要求矿堆渗透系数>10⁻⁴cm/s。
提炼阶段采用电解法(电流密度400-600A/m²)获得锌锭(纯度99.995%),副产品亚硫酸锌则通过控制还原电位(-0.76V vs SHE)从电解液中结晶析出。整个过程需严格监控浸出率(目标值>98%)和能耗指标(吨锌电耗2900-3200kWh),这些参数直接决定开采的经济可行性。