一種鋅冶煉工藝中除鐵的方法和裝置與流程

2023-08-12 15:39:56

本發明屬於冶鋅領域，具體涉及一種鋅冶煉工藝中除鐵的方法和裝置。

背景技術：

目前用來冶鋅的原料是屬於高矽高鐵的氧化鋅，而氧化鋅原礦經過酸浸後有大部分的二價鐵存在。在浸出過程中，二價鐵離子無法水解，除鐵的目的無法達到。只有把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，才能達到最終水解除鐵的目的。在這個工序中加入錳粉可以將二價鐵離子氧化成三價鐵離子，最終達到水解除鐵。但是隨著礦石的逐漸開採，礦石的品位逐漸下降，原礦中雜質的含量越來越高，投入的錳粉也越來越多，造成生產陳本的急劇增大；並且在整個溼法治煉過程中操作時勞動負荷大，粉塵飛舞，嚴重的影響了工人的身體健康。因此急需一種降低錳粉加入量的方法和合適的錳粉添加系統。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供鋅冶煉工藝中除鐵的方法，能夠降低錳粉的加入量和有效的防止粉塵汙染。

具體技術方案為：

一種鋅冶煉工藝中除鐵的方法，所述錳粉添加方法是在硫酸鋅溶液出口處添加錳粉，其添加條件是溫度為70℃、ph值為2.5~3.0之間。

進一步，把硫酸鋅溶液的管子加長到車間外面錳粉倉庫前。

進一步，所述鋅冶煉工藝中除鐵的裝置包括：機架（1）、單粱行車（101）、彩鋼瓦屋架（102）、加粉平臺（2）、吊裝口（201）、下料鬥（202）、圓盤給料機（203）、溜槽（204）、混合槽（205），所述機架（1）中部設置有加粉平臺（2），所述加粉平臺（2）一端設置有吊裝口（201），所述加粉平臺（2）的另一端設置有下料鬥（202），所述下料鬥（202）下端設置有圓盤給料機（203），所述圓盤給料機（203）通過溜槽（204）與混合槽（205）連接，所述混合槽（205）與硫酸鋅溶液出口連接；

所述機架（1）上部設置有單粱行車（101），所述單粱行車（101）由電機驅動，所述機架（1）頂端設置有彩鋼瓦屋架（102）。

本發明的有益效果：本發明能夠在保證硫酸鋅溶液中二價鐵離子完全轉化成三價鐵離子的情況下，降低錳的使用量；並且通過合適的工藝有效的降低了錳粉汙染，改善了工作環境，提高了生產效率。

附圖說明

圖1為一種鋅冶煉工藝中除鐵裝置的示意圖。

圖2為一種鋅冶煉工藝中除鐵裝置主視圖的剖視圖。

其中，1-機架、101-單粱行車、102-彩鋼瓦屋架、2-加粉平臺、201-吊裝口、202-下料鬥、203-圓盤給料機、204-溜槽、205-混合槽。

具體實施方式

一種鋅冶煉工藝中除鐵的方法和裝置，所述錳粉添加方法是在硫酸鋅溶液出口處添加錳粉，其添加條件是溫度為70℃、ph值為2.5~3.0之間。

進一步，把硫酸鋅溶液的管子加長到車間外面錳粉倉庫前。

進一步，鋅冶煉工藝中除鐵裝置包括：機架1、單粱行車101、彩鋼瓦屋架102、加粉平臺2、吊裝口201、下料鬥202、圓盤給料機203、溜槽204、混合槽205，所述機架1中部設置有加粉平臺2，所述加粉平臺2一端設置有吊裝口201，所述加粉平臺2的另一端設置有下料鬥202，所述下料鬥202下端設置有圓盤給料機203，所述圓盤給料機203通過溜槽204與混合槽205連接，所述混合槽205與硫酸鋅溶液出口連接；

所述機架1上部設置有單粱行車101，所述單粱行車101由電機驅動，所述機架1頂端設置有彩鋼瓦屋架102。

本發明的基本原理：把硫酸鋅溶液的管子加長到車間外面錳粉倉庫前，通過電機驅動單粱行車101，使錳粉包從吊裝口201上升到加粉平臺2，然後通過下料鬥202和下料鬥202下端的圓盤給料機203持續均勻的輸送錳粉，最後錳粉通過滑槽204進入混合槽205中；由於混合槽205與硫酸鋅溶液出口連接，此時控制混合槽205的溫度為70℃、ph值為2.5~3.0之間，硫酸鋅溶液的二價鐵離子與錳粉充分反應形成三價鐵離子，在溫度和ph值條件下從而使錳粉的氧化作用充分的發揮出來，因此錳粉的消耗量比較低；加上把硫酸鋅溶液的管子加長到車間外面錳粉倉庫前，因此降低了錳粉汙染，改善了工作環境；並且應用了錳粉添加系統，提高了生產效率。

下面舉實施例，對本發明加以進一步說明。

實施例

礦石品位的下降，伴隨著錳粉用量的增加。由建廠初期的礦石品位20—22點時，每個當班錳粉耗用量為500公斤—1噸；到現在礦石品位下降到13點，每個當班的錳粉耗用量為8—10噸。隨著原礦中雜質含量的越來越高，投入的錳粉也越來越多。小組成員統計了2012年錳粉耗用量。如下表：

表12012年錳粉耗用量

分級機裡的硫酸鋅溶液經過和礦漿混合後，此時的溫度為45℃，ph值為5左右，用現有的條件除鐵，要把每立方米溶液裡含鐵3000毫克鐵降到20毫克，需要加錳粉2.4—2.3千克。才能滿足流程的需要。以下是實驗表：

表2溫度為45℃，ph值為5左右錳粉添加量

小組成員把硫酸鋅溶液和礦漿混合後的溶液升溫至55℃，ph值為5.0，再加入錳粉除鐵，試驗結果如下表：

表3溶液升溫至55℃，ph值為5.0，錳粉添加量

從試驗分析2結果來看，混合後的溶液在溫度為55℃、hp值不變的情況下，要把每立方米含3000毫克的鐵降到20毫克，必須加入2.1千克的錳粉。

小組成員又把硫酸鋅溶液和礦漿混合後的溶液再一次升溫至70℃，ph值調到2.5—3.0之間，加入錳粉除鐵，試驗結果如下表：

表4溶液升溫至70℃，ph值在2.5—3.0之間，錳粉添加量

可以看出只要溶液的溫度達到70℃，ph值調到2.5—3.0之間，那麼只需加入1.4㎏的錳粉就可以把每立方米裡所含的全鐵3000毫克降低至20毫克。也就是說分析1和分析2的混合後溶液達不到錳粉所需要氧化的溫度和酸度，所投入的錳粉在溶液裡沒有完全被氧化。

小組通過以上調查和討論分析，決定研究一種新的錳粉添加方法，在保證fe含量每立方米≤20㎎和不減產的前提下，錳粉的耗用量由每月886噸降到每月720噸。

在球磨機出口中轉槽裡添加。小組抽查了2013年4月2日至7日8個班的球磨機出口處硫酸鋅溶液和礦漿混合後的溫度和酸度如下表：

表5球磨機出口處硫酸鋅溶液和礦漿混合後的溫度和酸度

通過這個表得出在球磨機出口中轉槽裡添加錳粉不可取。因為在球磨機出口處硫酸鋅溶液和礦漿混合在一起，中和溫度只有45℃左右，ph值為5.0，達不到錳粉氧化的最佳氧化溫度和酸度。

直接在硫酸鋅溶液出口處添加，小組抽查了2013年4月9日至16日8個班硫酸鋅溶液出口處的溫度和ph值如下表：

表6硫酸鋅溶液出口處的溫度和ph值

通過4月9日至16日8個班的調查結果可以看出，硫酸鋅溶液的出口溫度達到了錳粉的最佳氧化溫度70℃、ph值也在2.5—3.0之間。因為硫酸鋅溶液是直接從浸出車間送來的，在沒有和備料車間的礦漿混合以前，調漿液的溫度在70℃—75℃，ph值也在2.5—3.0之間。所以直接在硫酸鋅溶液出口處添加錳粉，能有效的降低錳粉的添加量。

2013年5月15日安裝錳粉添加系統後，完成後進行了15天的試加錳粉並進行了試驗如下：

表7安裝錳粉添加系統後，溫度70℃、ph值也在2.5—3.0之間錳粉添加量

通過這十五天的測試可以看出，溶液的溫度為70℃、ph值在2.5—3.0之間，都達到了錳粉的最佳氧化溫度和酸度。只要1.4㎏就可以把每立方裡所含的3000㎎鐵降到20㎎。

小組統計了從2013年6月至11月以來所耗用的錳粉數量如下表：

表86月至11月以來所耗用的錳粉數量

通過以上統計表和安裝錳粉添加系統前後的效果可以看出，把硫酸鋅溶液的管子加長到車間外面錳粉倉庫前，用新型錳粉添加系統添加錳粉，不但使硫酸鋅溶液的溫度和ph值達到了錳粉的最佳氧化溫度和酸度，從而使錳粉的氧化作用充分的發揮出來，由每個月平均加錳粉886噸下降到平均每月加590噸就可以滿足生產，比原計劃制定的目標值720噸還降低了130噸。