一种低铁锌精矿氧压浸出方法

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明涉及一种低铁锌精矿氧压浸出方法，属于湿法冶金技术领域。背景技术：2.硫化锌精矿的直接加压氧化酸浸工艺具有工艺流程短、锌浸出率高等特点，但硫化锌精矿氧压浸出时氧溶解至溶液中并与zns接触发生氧化反应较为困难。在氧压浸出的过程中，铁闪锌矿(znfes)、黄铁矿(fes2)和磁黄铁矿(fe7s8)中的铁都可能在酸中溶出传递氧气。铁对于zns的溶解至关重要，铁作为氧传递的载体加速了zns的溶解，只要浸出矿浆中含有足够的酸溶铁，即可满足硫化锌精矿浸出过程的需要，可加速浸出反应的进行。对于含铁较低锌精矿，易导致浸出速率慢，且存在反应过程因硫未及时氧化转化导致硫化氢产生，因一段氧压浸出利用二段氧压浸出产出的含铁浸出液，该现象并不明显，但在二段氧压浸出的高温高酸过程显得更为突出。同时氧压浸出过程由于存在部分硫氧化转化为硫酸，使得体系内的硫酸量，通常在后续处理时需采用石灰中和或结晶硫酸锌的方式，开路系统内硫酸根以平衡系统内硫酸。3.锌焙烧矿的常规浸出流程，焙烧矿中以铁酸锌形式存在的锌在中性浸出-酸性浸出过程不被破坏，与未焙烧完全的硫化锌，进入锌浸出渣中。为了破坏铁酸锌以便回收锌和伴生有价金属，通常需采用火法烟化挥发法或热酸浸出技术进行处理。火法烟化挥发可产出分离富集的氧化锌烟尘，再对氧化锌烟尘进行湿法浸出提取锌和伴生有价金属。技术实现要素：4.针对低铁锌精矿氧压浸出过程存在的铁含量低导致的氧化速度慢、易产生硫化氢，以及硫氧化转化为硫酸导致的体系酸不平衡的问题，以及传统锌冶炼工艺产生大量的浸出渣需进行火法烟化处理生产氧化锌的问题，本发明提供一种低铁锌精矿氧压浸出方法，即在锌精矿传统两段氧压浸出工艺的第一段氧压浸出过程添加一定比例的氧化锌烟尘、第二段氧压浸出过程添加一定比例的锌焙烧矿或锌浸出渣，利用锌焙烧矿或锌浸出渣中铁的浸出提供氧压浸出所需铁离子，利用锌焙烧矿或锌浸出渣和氧化锌烟尘平衡氧压浸出体系的硫酸。本发明采用锌精矿与锌焙烧矿联合浸出工艺，同时协同处理锌浸出渣与氧化锌烟尘，有效提供氧压浸出所需铁源，避免低铁锌精矿氧压浸出过程硫化氢的生成，解决氧压浸出由于硫转化为硫酸导致的酸平衡问题，简化锌浸出渣与氧化锌烟尘处理过程，锌及伴生有价金属浸出率高。5.一种低铁锌精矿氧压浸出方法，具体步骤如下：6.(1)将低铁锌精矿与氧化锌烟尘混合均匀得到混合物a，将湿法炼锌废电解液加入到混合物a中进行调浆，再进行一段氧压浸出得到一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；7.(2)将一段氧压浸出渣与锌焙烧矿混合均匀得到混合物b，或将一段氧压浸出渣与锌浸出渣混合均匀得到混合物c，混合物b或混合物c与湿法炼锌废电解液调浆，再进行二段氧压浸出得到二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣，二段氧压浸出液返回步骤(1)替换湿法炼锌废电解液用于一段氧压浸出。8.所述步骤(1)低铁锌精矿为含铁小于5wt.％的硫化锌精矿；氧化锌烟尘为含锌物料火法烟化挥发工艺得到的氧化锌烟尘，氧化锌烟尘中含锌35～55wt.％、含铁1～6wt.％。9.所述低铁锌精矿与氧化锌烟尘的质量比为1:0.1～0.2，混合物a与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为3.8～4:1，一段氧压浸出的氧压为2000～4000kpa，温度为110～130℃，时间为60～90min。10.所述步骤(2)锌焙烧矿中含有锌45～55wt.％、含铁7～15wt.％；锌浸出渣中含锌10～25wt.％、含铁15～30wt.％。11.所述一段氧压浸出渣与锌焙烧矿的质量比为1:0.2～0.3，一段氧压浸出渣与锌浸出渣的质量比为1:0.1～0.15。12.所述步骤(2)混合物b或混合物c与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为6～8:1，二段氧压浸出的氧压为5000～7000kpa，温度为140～160℃，时间为120～150min；混合物a与二段氧压浸出液的固液比g:ml为6～8:1。13.本发明的有益效果是：14.(1)本发明实现了多种含锌物料的协同处置：在锌精矿传统两段氧压浸出工艺的第一段氧压浸出过程添加一定比例的氧化锌烟尘、第二段氧压浸出过程添加一定比例的锌焙烧矿或锌浸出渣，实现了锌精矿与锌焙烧矿联合浸出工艺，同时利用氧压浸出的高温高酸体系协同处理锌浸出渣与氧化锌烟尘，高效浸出锌浸出渣与氧化锌烟尘中的铁酸锌与硫化锌；15.(2)本发明避免了低铁锌精矿氧压浸出过程硫化氢的生成：在锌精矿传统两段氧压浸出工艺的第二段氧压浸出过程添加一定比例的锌焙烧矿或锌浸出渣，利用锌焙烧矿或锌浸出渣中铁的浸出提供氧压浸出所需铁离子，弥补低铁锌精矿氧压浸出过程溶液中铁离子浓度低的问题，促进体系内氧离子的传递与锌精矿中s2-的氧化，避免了低铁锌精矿氧压浸出过程硫化氢的生成；16.(3)本发明解决了氧压浸出工艺系统酸不平衡的问题：在氧压浸出过程加入锌焙烧矿或锌浸出渣和氧化锌烟尘作为中和剂，利用锌焙烧矿或锌浸出渣和氧化锌烟尘中含有的铅、钙等将硫氧化转化的硫酸根带入二段浸出渣，开路硫酸根，平衡氧压浸出体系的硫酸，简化了工艺，避免了后续石灰中和或硫酸锌蒸发结晶开路硫酸根。具体实施方式17.下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。18.实施例1：一种低铁锌精矿氧压浸出方法，具体步骤如下：19.(1)将含zn47.31wt％、fe4.56wt％、s31.98wt％的低铁锌精矿与含zn50.17wt％、fe3.79wt％、s4.25wt％的氧化锌烟尘混合均匀得到混合物a，将湿法炼锌废电解液加入到混合物a中进行调浆，通入氧气，在氧压2000kpa，温度110℃下进行一段氧压浸出90min得到一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；其中低铁锌精矿与氧化锌烟尘的质量比为1:0.1，混合物a与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为4:1，湿法炼锌废电解液中h2so4含量为165g/l；20.(2)将一段氧压浸出渣与含zn45.68wt％，fe14.89wt％，s3.27wt％的锌焙烧矿混合均匀得到混合物b，混合物b与湿法炼锌废电解液调浆，通入氧气，在氧压5000kpa，温度160℃下进行二段氧压浸出120min得到二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣，二段氧压浸出液返回步骤(1)替换湿法炼锌废电解液用于一段氧压浸出；其中一段氧压浸出渣与锌焙烧矿的质量比为1:0.2，混合物b与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为8:1，湿法炼锌废电解液中h2so4含量为165g/l；21.本实施例锌的总浸出率为98.76％，二段浸出渣含锌1.17％。22.实施例2：一种低铁锌精矿氧压浸出方法，具体步骤如下：23.(1)将含zn48.51wt％、fe4.32wt％、s32.15wt％的低铁锌精矿与含zn35.26wt％、fe5.98wt％、s4.36wt％的氧化锌烟尘混合均匀得到混合物a，将实施例1的二段氧压浸出液加入到混合物a中进行调浆，通入氧气，在氧压3000kpa，温度120℃下进行一段氧压浸出80min得到一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；其中低铁锌精矿与氧化锌烟尘的质量比为1:0.2，混合物a与实施例1的二段氧压浸出液的固液比g:ml为7:1，湿法炼锌废电解液中h2so4含量为170g/l；24.(2)将一段氧压浸出渣与含zn54.91wt％、fe7.32wt％、s4.03wt％的锌焙烧矿混合均匀得到混合物b，混合物b与湿法炼锌废电解液调浆，通入氧气，在氧压7000kpa，温度140℃下进行二段氧压浸出150min得到二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣，二段氧压浸出液返回步骤(1)替换湿法炼锌废电解液用于一段氧压浸出；其中一段氧压浸出渣与锌焙烧矿的质量比为1:0.2，混合物b与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为7:1；25.本实施例锌的总浸出率为98.82％，二段浸出渣含锌1.09％。26.实施例3：一种低铁锌精矿氧压浸出方法，具体步骤如下：27.(1)将含zn45.23wt％、fe4.21wt％、s32.07wt％的低铁锌精矿与含zn54.93wt％、fe1.08wt％、s4.12wt％的氧化锌烟尘混合均匀得到混合物a，将湿法炼锌废电解液加入到混合物a中进行调浆，通入氧气，在氧压4000kpa，温度130℃下进行一段氧压浸出60min得到一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；其中低铁锌精矿与氧化锌烟尘的质量比为1:0.15，混合物a与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为3.9:1，湿法炼锌废电解液中h2so4含量为175g/l；28.(2)将一段氧压浸出渣与含zn19.34wt％，fe28.85wt％，s6.13wt％的锌浸出渣混合均匀得到混合物c，混合物c与湿法炼锌废电解液调浆，通入氧气，在氧压6000kpa，温度150℃下进行二段氧压浸出120min得到二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣，二段氧压浸出液返回步骤(1)替换湿法炼锌废电解液用于一段氧压浸出；其中一段氧压浸出渣与锌浸出渣的质量比为1:0.1，混合物c与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为6:1，湿法炼锌废电解液中h2so4含量为175g/l；29.本实施例锌的总浸出率为98.79％，二段浸出渣含锌1.12％。30.实施例4：一种低铁锌精矿氧压浸出方法，具体步骤如下：31.(1)将含zn45.23wt％、fe4.21wt％、s32.07wt％的低铁锌精矿与含zn48.95wt％、fe2.97wt％、s4.28wt％的氧化锌烟尘混合均匀得到混合物a，将实施例3的二段氧压浸出液加入到混合物a中进行调浆，通入氧气，在氧压3000kpa，温度120℃下进行一段氧压浸出90min得到一段氧压浸出液和一段氧压浸出渣；其中低铁锌精矿与氧化锌烟尘的质量比为1:0.15，混合物a与实施例3的二段氧压浸出液的固液比g:ml为8:1；32.(2)将一段氧压浸出渣与含zn11.29wt％、fe16.07wt％、s5.91wt％的锌浸出渣混合均匀得到混合物c，混合物c与湿法炼锌废电解液调浆，通入氧气，在氧压6000kpa，温度℃下进行二段氧压浸出150min得到二段氧压浸出液和二段氧压浸出渣，二段氧压浸出液返回步骤(1)替换湿法炼锌废电解液用于一段氧压浸出；其中一段氧压浸出渣与锌浸出渣的质量比为1:0.15，混合物c与湿法炼锌废电解液的固液比g:ml为7:1，湿法炼锌废电解液中h2so4含量为170g/l；33.本实施例锌的总浸出率为98.91％，二段浸出渣含锌1.06％。34.以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。









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