溼法煉鋅生產工藝的製作方法
2023-10-08 10:06:49 3
專利名稱：溼法煉鋅生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於溼法冶金技術領域，具體涉及一種溼法煉鋅生產工藝。
背景技術：
除鐵是溼法鋅冶煉的重要課題，溼法鋅冶煉中焙燒、浸出、淨化、電積及熔鑄的工藝基本相同，主要區別在於採用了不同的除鐵方法，從而產生了不同的溼法鋅冶煉工藝
I、常規法，鋅精礦經焙燒後，採用中性浸出及低酸浸出，鋅浸出率大約70%，渣率約60%，鐵留在浸出渣中，此法由於浸出渣含鋅高，一般採用迴轉窯揮發回收氧化鋅，鐵走窯渣除去，窯渣含鋅約I 2%，含鐵約25 30%，該法產出鐵渣為火法處理的固化渣，重金屬離子得到很好的固化，便於渣堆存及銷售，但該法存在能耗大，耐火材料損耗大及低濃度SO2煙氣需處理等問題，導致生產成本高；2、高溫高酸法，鋅精礦經焙燒後，採用高溫高酸浸出，鋅浸出 率大約96 98%，大部分鋅被浸出進入溶液，同時大量的鐵也被浸出進入溶液，一般浸出溶液含鐵20 30g/l，需對進入浸出溶液中的鐵進行單獨除鐵處理以滿足淨化要求，為此產生了三種除鐵方法。具體如下(I)黃鉀鐵礬法，採用鉀鹽、鈉鹽或氨鹽將浸出溶液中三價鐵離子形成黃鉀鐵礬渣而除鐵，渣率約50%，渣含鋅約4 6%，含鐵約25 30%，該法產出的釩渣為溼法粘狀渣，屬危險固廢，堆存需放置在防滲漏的特殊渣場，對環境有不利影響。(2)針鐵礦法，採用空氣或氧氣將浸出溶液中二價鐵離子氧化成三價鐵離子，然後採用石灰石中和，形成針鐵礦渣，除去鐵，渣率約40%，渣含鋅約8%，含鐵約35 40%，該法產出的鐵渣為溼法石膏渣，堆存需放置在防滲漏渣場，表層可以草木復墾，滿足環保要求。(3)赤鐵礦法，在高溫高壓條件下，將浸出溶液中二價鐵離子氧化形成赤鐵礦渣而除鐵，渣率約20%，渣含鋅約1%，含鐵約50 60%，該法產出的鐵渣為溼法粉狀渣，可直接銷售水泥廠及鋼鐵廠。目前唯一採用赤鐵礦法除鐵工藝的鋅廠是日本Iijima冶煉廠，該廠鋅精礦經焙燒，採用中性浸出及低酸浸出，再經分離得到的中浸上清液即浸出硫酸鋅溶液送淨化、電積及熔鑄產出鋅錠，低酸渣經SO2加壓浸出，產出的浸出渣中回收出Pb、Ag、Cu等，浸出上清液經二段石灰石中和後，在高溫高壓條件下，將浸出溶液中二價鐵離子氧化形成赤鐵礦渣，從而除去鐵。上述各種溼法鋅冶煉除鐵工藝可以歸納為二大類一類是以常規法為代表的火法處理浸出渣工藝，該法的特點是一種棄渣(含鐵)，以火法固化渣排去，棄渣便於堆存及銷售，對環保有利，但存在鋅浸出率低，需採用迴轉窯處理浸出渣回收氧化鋅，能耗大，低濃度SO2煙氣需處理等問題，導致資源浪費，且生產成本高；另一類以高溫高酸法為代表的溼法處理浸出渣工藝，此法的特點是產生二種棄渣，一種是浸出底流產出高浸渣，另一種是從上清液中除鐵產出鐵渣，此法採用高溫高酸浸出，鋅浸出率高，工藝過程簡單，但由於是溼法渣，需特殊渣場堆存，不利於環保。
發明內容
本發明針對上述不足，提供一種鐵渣能作為資源綜合利用、鋅回收率高的溼法煉鋅生產工藝。本發明提供的溼法煉鋅生產工藝，步驟如下
(1)鋅精礦經焙燒得到焙砂，將焙砂進行中性浸出，再經分離得到中浸上清液和中浸底流，中浸上清液即浸出硫酸鋅溶液；
(2)將步驟(I)得到的中浸底流進行熱酸浸出，加入廢電解液，使以鐵酸鋅為主要存在形式的難溶鋅在高溫高酸下進一步浸出，再進行還原浸出，加入過量硫化鋅精礦使溶液中Fe3+還原成Fe2+，分離後得到還原浸出上清液和底流渣；
(3)步驟(2)得到的底流渣送浮選得硫精礦和尾礦，硫精礦與鋅精礦一起經焙燒得到焙砂，焙砂用於中性浸出，尾礦經煙化得到氧化鋅和廢渣，其中氧化鋅加入步驟(2)得到的還原浸出上清液中進行預中和，再加入鋅粉置換得銦沉澱，分離後得到沉銦後液和富銦
渣；
(4)往步驟(3)得到的沉銦後液中通入濃度不低於98%的氧氣，控制溫度160 200°C、壓力1000 2000kPa，使沉銦後液中的鐵沉澱進入渣中，經降溫降壓後，再經濃密機分離得濃密上清液和濃密底流，濃密上清液即除鐵後液與用鋅精礦焙燒得到的焙砂合併，再進行中性浸出，濃密底流經壓濾、洗滌，得鐵渣，步驟(3)得到的富銦渣送銦回收系統回收；
(5)步驟(I)得到的中浸上清液經淨化、電積、熔鑄，得鋅錠，其中電積產生的廢電解液用於步驟(2)的熱酸浸出。作為本發明的進一步改進，步驟(I)的中性浸出控制溫度40 60°C，終點PH4. 8 5. 2 ;步驟⑵的還原浸出控制溫度85 95°C，終酸45 55g/l ;步驟(3)的預中和控制溫度50 60°C，終點ρΗ1· 2 I. 8，鋅粉置換銦時控制溫度55 65°C，終點ρΗ3· 5
4.5。作為本發明的更進一步改進，步驟(4)的溫度為170 185°C，壓力1100 1300kPao本發明提供的溼法煉鋅生產工藝，與赤鐵礦法的比較見下表(其中本發明的沉銦後液即表中的除鐵前液)
權利要求
1.一種溼法煉鋅生產工藝，步驟如下 (1)鋅精礦經焙燒得到焙砂，將焙砂進行中性浸出，再經分離得到中浸上清液和中浸底流，中浸上清液即浸出硫酸鋅溶液； (2)將步驟(I)得到的中浸底流進行熱酸浸出，加入廢電解液，使以鐵酸鋅為主要存在形式的難溶鋅在高溫高酸下進一步浸出，再進行還原浸出，加入過量硫化鋅精礦使溶液中Fe3+還原成Fe2+，分離後得到還原浸出上清液和底流渣； (3)步驟(2)得到的底流渣送浮選得硫精礦和尾礦，硫精礦與鋅精礦一起經焙燒得到焙砂，焙砂用於中性浸出，尾礦經煙化得到氧化鋅和廢渣，其中氧化鋅加入步驟(2)得到的還原浸出上清液中進行預中和，再加入鋅粉置換得銦沉澱，分離後得到沉銦後液和富銦渣； (4)往步驟(3)得到的沉銦後液中通入濃度不低於98%的氧氣，控制溫度160 200°C、壓力1000 2000kPa，使沉銦後液中的鐵沉澱進入渣中，經降溫降壓後，再經濃密機分離得濃密上清液和濃密底流，濃密上清液即除鐵後液與用鋅精礦焙燒得到的焙砂合併，再進行中性浸出，濃密底流經壓濾、洗滌，得鐵渣，步驟(3)得到的富銦渣送銦回收系統回收； (5)步驟(I)得到的中浸上清液經淨化、電積、熔鑄，得鋅錠，其中電積產生的廢電解液用於步驟(2)的熱酸浸出。
2.如權利要求I所述的溼法煉鋅生產工藝，其特徵在於步驟(I)的中性浸出控制溫度 40 60°C，終點 ρΗ4· 8 5. 2。
3.如權利要求I所述的溼法煉鋅生產工藝，其特徵在於步驟(2)的還原浸出控制溫度85 95°C，終酸45 55g/l。
4.如權利要求I所述的溼法煉鋅生產工藝，其特徵在於步驟(3)的預中和控制溫度50 60°C，終點pHl. 2 I. 8，鋅粉置換銦時控制溫度55 65°C，終點ρΗ3· 5 4. 5。
5.如權利要求I至4之一所述的溼法煉鋅生產工藝，其特徵在於步驟(4)的溫度為170 185 ，壓力 1100 1300kPa。
全文摘要
本發明涉及一種溼法煉鋅生產工藝。本發明提供的溼法煉鋅生產工藝，通過對還原浸出上清液進行預中和，再加入鋅粉置換銦，分離去除銦後，再往沉銦後液中通入濃度不低於98%的氧氣，控制溫度160～200℃，壓力1000～2000kPa，使沉銦後液中的鐵沉澱進入渣中。本發明得到的除鐵後液的鐵含量低於1.2g/l，除鐵後液可直接返回中性浸出，體系的生產工況穩定，有利於穩定生產；本發明的鐵渣中含鋅量低於1%，鋅損失小，鋅的回收率高；鐵渣可直接外售給水泥廠和鋼鐵廠作為原料使用，無需渣場堆存，從而有利於環保及資源的綜合利用，節約了礦產資源。
文檔編號C22B7/00GK102876888SQ20121039538
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者梁敏炎, 文丕忠, 廖春圖, 王學洪, 徐林建, 陳光耀, 陶政修, 劉俊蘭, 李顯華, 蔣光佑, 舒見義, 張成松, 左小紅, 陳阜東, 蔣國林, 徐靜, 陽倫莊, 董鵬, 王興, 何醒民 申請人:廣西華錫集團股份有限公司, 長沙有色冶金設計研究院有限公司