專利名稱：一種低品位鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬有色金屬濕法冶煉技術(shù)領(lǐng)域。涉及鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法，尤其是對含鋅低，含硅、鐵、砷高的鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行的鋅精礦濕法冶煉方法主要有以下三種1.標(biāo)準(zhǔn)法(又叫常規(guī)法)。該方法主要工藝是鋅精礦沸騰焙燒—中性浸出—低酸浸出，中性浸出溶液經(jīng)凈化后送電積得鋅；中性浸出渣經(jīng)低酸浸出和浮選回收銀后，送回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)進(jìn)一步回收鋅、銦，低酸浸出溶液返回中性浸出。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝過程較為簡單，浸出過程只有2段。但由于低酸浸出溶液要返回中性浸出工序，中浸時(shí)未浸出的硅、鐵、砷、銻等雜質(zhì)在低浸時(shí)部分被浸出后隨低浸溶液返回中性浸出工序，造成硅、鐵、砷、銻等雜質(zhì)在中浸與低浸工序間循環(huán)累積，雜質(zhì)不能開路外排，可使中浸無法正常進(jìn)行，并使硫酸消耗增多，因此要求原料鋅品位較高(鋅含量大于45％)，對雜質(zhì)鐵、硅、砷、銻要求嚴(yán)格，不適應(yīng)鋅含量低、雜質(zhì)含量高的鋅精礦的處理。
2.黃鉀鐵釩法。工藝過程為鋅精礦沸騰焙燒—中性浸出—低酸浸出—高酸浸出，中性浸出溶液經(jīng)凈化后送電積得鋅；中性浸出渣用低酸浸出，浸出溶液用黃鉀鐵釩法除鐵，銦富集在鐵釩渣中，除鐵后的溶液返回中性浸出；低酸浸出渣再經(jīng)高酸浸出，浸出溶液返回低酸浸出，從高酸浸出渣回收銀；鐵釩渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)進(jìn)一步回收鋅、銦。該工藝過程較長，浸出過程有4段，工廠建設(shè)投資大，能耗大，設(shè)備防腐要求高；該方法對雜質(zhì)含量的適應(yīng)能力強(qiáng)，但鋅精礦硅含量高時(shí)還要增加1段除硅工序。
3.針鐵礦法。工藝為鋅精礦沸騰焙燒—中性浸出—酸性浸出—針鐵礦法除鐵。工藝與鐵礬法基本相同，只是除鐵工藝改用針鐵礦法，中性浸出溶液經(jīng)凈化后送電積得鋅；從酸性浸出渣回收銀，酸性浸出液加中和劑控制反應(yīng)時(shí)酸度為pH4.5～5.2，使被酸浸出的銦、鐵、硅、砷、銻等水解沉淀，銦富集在水解渣中，再用回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理該渣，回收銦。該工藝過程較長，浸出過程有5段，條件難控制，工廠建設(shè)投資大，能耗大，設(shè)備防腐要求高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不但對高品位、低含雜的鋅精礦適用，尤其對鋅含量低(小于40％)、雜質(zhì)含量高(Fe＞14％、SiO2＞5％、As＞8％)的鋅精礦適用的濕法冶煉提取鋅、銦的新方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是鋅精礦沸騰焙燒，焙燒產(chǎn)物(焙砂和煙塵)直接進(jìn)行低酸浸出，一次浸出液經(jīng)綜合除雜，再進(jìn)行凈化后送電積得鋅，一次浸出渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)，進(jìn)一步回收鋅、銦。
即首先將鋅精礦沸騰焙燒，再將焙燒產(chǎn)物鋅焙砂和煙塵與適量軟錳礦投入硫酸濃度為30～160g/L的初始溶液中低酸浸出，低酸浸出溶液經(jīng)綜合除雜，除雜液經(jīng)凈化送電積得鋅；低酸浸出渣富集焙燒料中的全部銀和95％的銦，經(jīng)回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)得氧化煙塵，再從此煙塵中回收鋅、銦，從揮發(fā)殘?jiān)谢厥浙y。
低酸浸出將焙燒產(chǎn)物(焙砂、煙塵)和適量軟錳礦投入到硫酸濃度為30～160g/L的初始溶液中，軟錳礦的加入量為使焙燒產(chǎn)物浸出產(chǎn)生的亞鐵全部氧化為三價(jià)鐵所需的量，溫度60～85℃，時(shí)間0.5～3.0小時(shí)，浸出終點(diǎn)硫酸濃度為10～40g/L，70％～85％的鋅進(jìn)入低酸浸出液。
綜合除雜在溫度為80～95℃的低酸浸出液中加入石灰石、粗ZnO或其他弱堿性試劑中的一種，反應(yīng)時(shí)間2.0～5.0小時(shí)，pH4.5～5.2，使浸出液中的Fe+3、可溶性硅酸及砷、銻等雜質(zhì)沉淀而與鋅溶液分離，除雜后的溶液再經(jīng)過凈化后供電積鋅用，電積廢液返回低酸浸出工序。
硫酸濃度為30～160g/L的初始溶液可以由鋅電解廢液和工業(yè)硫酸配制，還可以由工業(yè)硫酸和水配制。
該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單實(shí)用，浸出過程只有2段，適用于不同含鋅物料，對低品位、高含雜的鋅精礦也能處理，鋅銦冶煉回收率高。與常規(guī)法相比，酸性浸出段鋅浸出率高，酸性浸出渣量少，有利于回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)處理；由于采取了綜合除雜工序，雜質(zhì)硅、鐵、砷、銻等隨除雜渣開路，不會在浸出過程中積累，工藝對原料雜質(zhì)含量適應(yīng)能力強(qiáng)，可以處理常規(guī)法不能處理的鋅精礦。與黃鉀鐵釩法和針鐵礦法相比，為獲得高度富集的銦渣，本發(fā)明設(shè)計(jì)的工藝過程更簡單，對設(shè)備材質(zhì)要求較低，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1A.以硫化鋅精礦為原料，元素含量Zn38.86％，F(xiàn)e17.80，SiO25.50％，As0.59％，Sb0.073％，Pb1.81％，In0.019％，Ag120g/t。經(jīng)沸騰焙燒，產(chǎn)出焙砂與煙塵，其平均含Zn44.03％，F(xiàn)e18.93％，SiO25.55％，As0.55％，Sb0.095％，Pb1.45％，In0.022％，Ag136g/t。
B.低酸浸出(1)將上述焙砂與煙塵的混合物920g投入含硫酸145g/l的鋅電積廢液2700ml中，補(bǔ)充工業(yè)硫酸5ml，300ml洗滌水和9g軟錳礦。
(2)在85℃下攪拌浸出2小時(shí)。
(3)沉降，過濾。
(4)以水洗滌濾渣，第一次洗水與濾液合并，得低酸浸出溶液3000ml，含Zn142g/l，F(xiàn)e1.52g/l，Cu0.36g/l，Cd0.61g/l，As1.08g/l，SiO25.52g/l，In＜0.003g/l；浸出渣含In0.039％，Zn23％，Ag260g/dt。浸出渣配碳和生石灰后進(jìn)回轉(zhuǎn)窯在1100～1400℃下進(jìn)行還原揮發(fā)，得氧化煙塵，再從此煙塵中回收鋅、銦。
C.低酸浸出溶液綜合除雜(1)低酸浸出溶液3000ml。
(2)溫度90℃，石灰石50g，pH值為4.5～5.2，反應(yīng)3h，使Fe、Si、As等雜質(zhì)生成沉淀。
(3)加絮凝劑，使溶液絮凝劑濃度20ppm，加快沉降速度。
(4)過濾，洗滌，洗水與濾液合并，得3000ml除雜液，其中Zn140.4g/l，F(xiàn)e3.68mg/l，SiO20.20g/l，As4.9mg/L；除雜液進(jìn)一步凈化，供電積制備鋅，電積廢液2700ml返回低酸浸出。
整個(gè)工藝過程Zn綜合回收率90％，In～68％。
實(shí)施例2A.以鋅精礦焙砂為原料，含Zn52.10％，F(xiàn)e7.82％，SiO25.01％，As0.70％，Pb1.15％，In0.026％，Ag130g/t。
B.低酸浸出(1)將7.78Kg工業(yè)濃硫酸緩慢加進(jìn)50L水中。
(2)加15.5Kg焙砂，130g軟錳礦。
(3)溫度80℃，攪拌浸出1.5小時(shí)。
(4)沉降，過濾。
(5)洗滌，洗水與濾液合并得低酸浸出溶液50L，含Zn129.21g/L，SiO26.52g/L，F(xiàn)e1.64g/L，As1.21g/L；渣含Zn22.26％，In0.054％，Ag277.2g/t；渣處理同實(shí)施例1。
C.低酸浸出溶液綜合除雜(1)50L低酸浸出溶液。
(2)溫度90℃。
(3)350g粗ZnO粉(含Zn52.0％)，pH值為4.5～5.2，攪拌反應(yīng)4小時(shí)，加絮凝劑40PPm。
(4)沉降過濾，用水洗滌，得除雜液501，其中，Zn128.4g/L，F(xiàn)e3.08mg/L，SiO20.15g/L，As3.29mg/L。除雜液處理同實(shí)施例1。
整個(gè)工藝過程Zn綜合回收率92％，In～71％。
權(quán)利要求
1.一種低品位鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法，該方法以硫化鋅精礦為原料，經(jīng)沸騰焙燒、浸出、浸出液經(jīng)凈化送電積得鋅，浸出渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)，得煙塵，再從煙塵中回收鋅、銦；其特征在于將沸騰焙燒的產(chǎn)物直接進(jìn)行低酸浸出，一次浸出液經(jīng)綜合除雜，再進(jìn)行凈化后送電積得鋅，一次浸出渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)，進(jìn)一步回收鋅、銦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法，其特征在于低酸浸出是將焙燒產(chǎn)物和適量的軟錳礦投入到硫酸濃度為30～160g/L的初始溶液中，軟錳礦的加量為使焙燒產(chǎn)物浸出產(chǎn)生的亞鐵全部氧化為三價(jià)鐵所需的量，溫度60～85℃，時(shí)間0.5～3.0小時(shí)，浸出終點(diǎn)硫酸濃度為10～40g/L，有70％～85％的鋅進(jìn)入低酸浸出液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法，其特征在于綜合除雜是用石灰石、粗ZnO或其他弱堿性試劑中的一種作中和劑，反應(yīng)體系pH4.5～5.2，溫度80～95℃，時(shí)間2.0～5.0小時(shí)，除雜后的溶液再經(jīng)過凈化后供電積鋅用。
全文摘要
一種低品位鋅精礦濕法冶煉提取鋅、銦的方法，該方法是鋅精礦沸騰焙燒，焙燒產(chǎn)物投入初始硫酸濃度為30～160g/L的溶液中低酸浸出，低酸浸出液中加入石灰石、粗ZnO或其他弱堿性試劑中的一種進(jìn)行綜合除雜，除雜液經(jīng)凈化送電積得鋅；低酸浸出渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)得煙塵，再從此煙塵中回收鋅、銦。該方法工藝簡單實(shí)用，浸出過程只有2段，對原料雜質(zhì)含量適應(yīng)能力強(qiáng)，酸性浸出段鋅浸出率高，酸性浸出渣量少，有利于回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā)處理。該方法尤其適用于鋅含量低(小于40％)、雜質(zhì)含量高的鋅精礦提取鋅、銦。
文檔編號C22B3/00GK1664134SQ20051003133
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者寧順明, 黎東明, 習(xí)小明, 黎家足, 佘宗華, 黎維中, 劉建忠, 黃昌元, 李肇佳, 周忠岳, 李斯加, 羅茂強(qiáng) 申請人:長沙礦冶研究院, 蒙自礦冶有限責(zé)任公司