處理鋅焙燒礦的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理鋅焙燒礦的方法，該方法包括：（1）將鋅焙燒礦與氧化劑和電解液混合進(jìn)行中性浸出處理，并對中性浸出液進(jìn)行第一濃密處理；（2）將第一底液進(jìn)行中和處理，并對經(jīng)過中和處理的溶液進(jìn)行第二濃密處理；（3）將第二底液進(jìn)行高酸浸出處理，并對經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進(jìn)行第三濃密處理；（4）將第三底液進(jìn)行超酸浸出處理，并對經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進(jìn)行第四濃密處理；（5）將第四底液進(jìn)行第一洗滌過濾；（6）利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對第二上清液進(jìn)行噴淋除鐵處理；（7）將鐵礦漿進(jìn)行分級處理，并對混合溶液進(jìn)行第五濃密處理；以及（8）將第五底液進(jìn)行第二洗滌過濾。該方法可以顯著提高有價金屬回收利用率。
【專利說明】處理鋅焙燒礦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種處理鋅焙燒礦的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前濕法煉鋅的主導(dǎo)工藝分為鋅精礦焙燒+浸出和鋅精礦的直接浸出兩大類，其中鋅精礦焙燒+浸出又包括常規(guī)兩段浸出和熱酸浸出，針對沉鐵方法的不同，熱酸浸出又衍生出了黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法等工藝。鋅精礦的直接浸出包括加壓氧浸和常壓氧浸兩種。以上各種工藝均存在自身的不足。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種處理鋅焙燒礦的方法，該方法可以顯著提高有價金屬的回收利用率。
[0004]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅焙燒礦的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0005](1)將鋅焙燒礦與氧化劑和電解液混合并進(jìn)行中性浸出處理，并對得到的中性浸出液進(jìn)行第一濃密處理，以便分別得到第一上清液和第一底液；
[0006](2)將步驟(1)得到的所述第一底液進(jìn)行中和處理，并對得到的經(jīng)過中和處理的溶液進(jìn)行第二濃密處理，以便分別得到第二上清液和第二底液；
[0007](3)將步驟(2)得到的所述第二底液進(jìn)行高酸浸出處理，并對得到的經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進(jìn)行第三濃密處理，以便分別得到第三上清液和第三底液；
[0008](4)將步驟(3)得到的所述第三底液進(jìn)行超酸浸出處理，并對得到的經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進(jìn)行第四濃密處理，以便分別得到第四上清液和第四底液；
[0009](5)將步驟(4)得到的所述第四底液進(jìn)行第一洗滌過濾，以便分別得到鉛銀渣和第一濾液；
[0010](6)利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對步驟(2)得到的第二上清液進(jìn)行噴淋除鐵處理，以便得到鐵礦漿；
[0011](7)將步驟(6)得到的所述鐵礦漿進(jìn)行分級處理，以便分別得到粗砂和混合溶液，并對所述混合溶液進(jìn)行第五濃密處理，以便分別得到第五上清液和第五底液；以及
[0012](8)將步驟(7)得到的所述第五底液進(jìn)行第二洗滌過濾，以便分別得到鐵渣和第二濾液。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法通過采用超酸浸出處理方法和以鋅焙燒礦或氧化劑煙塵作為噴淋除鐵處理過程的中和劑可以顯著提高鐵渣質(zhì)量，并且顯著降低鉛銀渣渣率，同時所得鉛銀渣中鉛銀品位高，另外，獲得鉛銀渣可以送至鉛冶煉還原爐直接生產(chǎn)粗鉛，從而可以實(shí)現(xiàn)鉛鋅互補(bǔ)、濕火兼容、節(jié)能減排的工藝目的，為降低濕法煉鋅生產(chǎn)成本開辟了新途徑，實(shí)現(xiàn)了冶煉棄渣無害化、資源化的目的，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
[0014]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述處理鋅焙燒礦的方法進(jìn)一步包括:(9)將步驟(1)得到的所述第一上清液進(jìn)行凈化處理；(10)將步驟(3)得到的所述第三上清液和步驟(7)得到的所述粗砂返回進(jìn)行所述中和處理；(11)將步驟(4)得到的所述第四上清液和步驟(5)得到的所述第一濾液返回進(jìn)行所述高酸浸出處理；以及(12)將步驟(7)得到的所述第五上清液和步驟(8)得到的所述第二濾液返回進(jìn)行所述中性浸出處理。由此，可以顯著提高有價金屬的回收利用率。
[0016]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述氧化劑為選自錳礦粉、高錳酸鉀、空氣和氧氣中的至少一種。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0017]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述電解液為鋅電解廢液。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述中性浸出處理是在50~70攝氏度的溫度下和pH為4.8~5.2的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成的。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0019]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一上清液中的鐵離子濃度低于30mg/L。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0020]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一底液中鐵元素的含量為10~15wt%。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0021]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述中和處理是在60~75攝氏度的溫度下和pH為
1.5~2.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成的。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0022]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述高酸浸出處理是在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為40~70g/L條件下進(jìn)行至少2小時。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0023]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述超酸浸出處理是在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為100~120g/L條件下進(jìn)行至少2小時。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0024]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第二上清液中鐵離子濃度為5~35g/L。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0025]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述噴淋除鐵處理是在80~90攝氏度的溫度下和pH為3.0~4.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行的。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0026]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的流程示意圖；
[0029]圖2是根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的流程示意圖；[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明再一個實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的流程示意圖；
[0031]圖4是實(shí)施本發(fā)明一個實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5是實(shí)施本發(fā)明又一個實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0033]圖6是實(shí) 施本發(fā)明再一個實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0035]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0036]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0037]在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種處理鋅焙燒礦的方法。下面參考圖1-3對本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:
[0038]SlOO:中性浸出處理
[0039]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將焙燒礦與氧化劑和電解液混合并進(jìn)行中性浸出處理，從而可以得到中性浸出液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鋅焙燒礦的成分并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋅焙燒礦可以為含有45~55wt%的鋅、0.1~0.5wt%的鎘、1~3wt%的鉛、0.2~1.0wt%的銅、8~20wt%的鐵、0.1~2.5wt%的硫、0.5~1.0wt%的氧化鈣、0.5~
1.0wt%的氧化鎂、1.0~5.0wt%的二氧化硅以及少量的砷、銀、氟、氯、銦、鍺、鈷和鎳等。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氧化劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，氧化劑可以為選自錳礦粉、高錳酸鉀、空氣和氧氣中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電解液的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，電解液可以為鋅電解廢液。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋅電解廢液中Zn2+的濃度可以為45-55g/L，H2SO4的濃度可以為160-180g/L。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中性浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，中性浸出處理可以在50~70攝氏度的溫度下和pH為4.8~5.2的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成。該步驟中，具體地，首先在氧化劑的作用下，使得鋅、銅、鎘等被氧化成為氧化物，然后在電解液的作用下主要進(jìn)行以下化學(xué)反應(yīng):
[0041]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O[0042]Cu0+H2S04=CuS04+H20
[0043]Cd0+H2S04=CdS04+H20
[0044]S200:第一濃密處理
[0045]根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例，對所得到的中性浸出液進(jìn)行第一濃密處理，從而可以分別得到第一上清液和第一底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為140~160g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以低于30mg/L，Cu2+的濃度可以為200~1000mg/L，Cd2+的濃度可以為200~600mg/L，第一底液主要成分:鋅元素的含量可以為18~22wt%，鐵元素的含量可以為10~15wt%。該步驟中，具體地，將中性浸出液加入濃密機(jī)中，同時加入聚丙烯酰胺絮凝劑后經(jīng)過自然沉降過程進(jìn)行液固分離。
[0046]S3OO:中和處理
[0047]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所得到的第一底液進(jìn)行中和處理，從而可以得到經(jīng)過中和處理的溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中和處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，中和處理可以在60~75攝氏度的溫度下和pH為1.5~2.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行
1.5~2.5小時而完成。該步驟中，具體的，所得到的第一底液中含有大量的鋅通過中和處理，可以使得大部分鋅溶解到溶液中，從而可以提高溶液中的鋅濃度，為后續(xù)的噴淋除鐵做準(zhǔn)備。
[0048]S400:第二濃密處理
[0049]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所得到的經(jīng)過中和處理的溶液進(jìn)行第二濃密處理，從而可以分別得到第二上清液和第二底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100~140g/L，F(xiàn)e總離子濃度可以為5~35g/L，第二底液主要成分Zn元素的含量為15~25wt%，F(xiàn)e元素的含量為15~25wt%。
[0050]S500:高酸浸出處理
[0051]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所得到的第二底液進(jìn)行高酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過高酸浸出處理的溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，高酸浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，高酸浸出處理可以在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為40~70g/L條件下進(jìn)行至少2小時。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0052]ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20
[0053]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0054]S600:第三濃密處理
[0055]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將得到的經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進(jìn)行第三濃密處理，以便分別得到第三上清液和第三底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100~120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為15~30g/L，H2S04的濃度可以為40~70g/L ;第三底液主要成分:鋅元素的含量可以為5~12wt%，鐵元素的含量可以為5~15wt%。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將第三上清液返回進(jìn)行中和處理。由此，可以利用第一底液中的氧化鋅中和第三上清液中的酸，從而可以提供合格的除鐵前液。
[0056]S700:超酸浸出處理
[0057]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所得到的第三底液進(jìn)行超酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過超酸浸出處理的溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，超酸處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，超酸浸出處理可以在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為100~120g/L條件下進(jìn)行至少2小時。 該步驟中，具體的，向第三底液中補(bǔ)加濃硫酸和鋅電解廢液，采用高溫高酸強(qiáng)化浸出難以浸出的鐵酸鋅，由此可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:ZnFe204+4H2S04=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20。
[0058]S800:第四濃密處理
[0059]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對所得到的經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進(jìn)行第四濃密處理，以便分別得到第四上清液和第四底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第四上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100~120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為10~35g/L，H2SO4濃度可以為100~120g/L，第四底液主要成分:鋅元素的含量可以為4~10wt%，鐵元素的含量可以為5~15wt%，鉛元素的含量可以為10~20wt%。
[0060]S900:第一洗滌過濾
[0061]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對所得到的第四底液進(jìn)行第一洗滌過濾，從而可以分別得到鉛銀渣和第一濾液。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將所得到的第一濾液和和第四上清液返回進(jìn)行高酸浸出處理，由此可以提高鋅的浸出率。
[0062]S1000:噴淋除鐵處理
[0063]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對S400得到的第二上清液進(jìn)行噴淋除鐵處理，從而可以得到鐵礦漿。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，噴淋除鐵處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，噴淋除鐵處理可以在80~90攝氏度的溫度下和pH為3.0~4.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0064]Fe2 (SO4) 3+H20+3Zn0=2Fe0.0H 丨 +3ZnS04
[0065]SllOO:分級處理
[0066]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對所得到的鐵礦漿進(jìn)行分級處理，從而可以分別得到粗砂和混合溶液。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將所得到的粗砂返回進(jìn)行中和處理，以提供合格的除鐵前液。該步驟中，具體的，將所得到的鐵礦漿進(jìn)行旋流分級或螺旋分級，使得細(xì)顆粒(鐵渣)和粗顆粒(未反應(yīng)完全的焙砂)進(jìn)行分離，分離出來的細(xì)顆粒進(jìn)行濃密處理，粗顆粒返回中和處理。
[0067]S1200:第五濃密處理
[0068]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對以上所得到的混合溶液進(jìn)行第五濃密處理，從而可以分別得到第五上清液和第五底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第五上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100~140g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為I~4g/L，第五底液主要成分:鋅元素的含量可以為5.0~12.0wt%，鐵元素的含量可以為25~35wt%。
[0069]S1300:第二洗滌過濾
[0070]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對以上所得到的第五底液進(jìn)行第二洗滌過濾，從而可以得到鐵渣和第二濾液。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將所得到的第五上清液和第二濾液返回進(jìn)行中性浸出處理。
[0071]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法通過采用超酸浸出處理方法和以鋅焙燒礦或氧化劑煙塵作為噴淋除鐵處理過程的中和劑可以顯著提高鐵渣渣率，并且顯著降低鉛銀渣渣率，所得鉛銀渣中鉛銀品位高，同時，該方法采用了濕法煉鋅熱酸浸出-噴淋沉淀除鐵工藝，堅持液走短路、料走長路，二點(diǎn)加料、三點(diǎn)加酸的特點(diǎn)，綜合回收鉛、銀、銅、鎘、鈷、銦、鉍等有價金屬，有效提高了有價金屬的回收利用率，另外，該方法較其它方法過程簡單，僅通過調(diào)節(jié)中和劑(焙燒礦)和含鐵溶液的加入速度、無須還原過程和添加其它添加劑，即可實(shí)現(xiàn)鐵渣和鉛銀渣的有效分離，獲得的鐵渣可以送至鉛冶煉煙化爐搭配鉛冶煉熱渣一起處理，獲得的高品位鉛銀渣送鉛冶煉還原爐直接生產(chǎn)粗鉛，實(shí)現(xiàn)了鉛鋅互補(bǔ)、濕火兼容、節(jié)能減排的工藝目的，為降低濕法煉鋅生產(chǎn)成本開辟了新途徑，實(shí)現(xiàn)了冶煉棄渣無害化、資源化的目的，促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
[0072]參考圖3， 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，處理鋅焙燒礦的方法進(jìn)一步包括:
[0073]S1400:凈化處理
[0074]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所得到的第一上清液進(jìn)行凈化處理。該步驟中，具體地，凈化處理實(shí)質(zhì)上是通過加鋅粉置換除銅、鎘，或在其它添加劑(如銻鹽)存在時加鋅粉置換除鈷、鎳。由此，通過凈化處理可以使得第一上清液中的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等雜質(zhì)除至鋅電積過程的允許含量范圍之內(nèi)，確保電積過程的正常進(jìn)行并生產(chǎn)出較高質(zhì)量的鋅片，同時，通過凈化過程的富集作用，使原料中的有價伴生元素，如Cu、Cd、Co等得到富集，并經(jīng)過處理可以得到副產(chǎn)品銅精礦、海綿鎘和鈷精礦。其主要主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0075]CuS04+Zn=Cu 丨 +ZnSO4
[0076]CdS04+Zn=Cd 丨 +ZnSO4
[0077]CoS04+Zn=Co 丨 +ZnSO4
[0078]NiS04+Zn=Ni 丨 +ZnSO4
[0079]如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法可以具有選自下列的優(yōu)點(diǎn)至少之一:
[0080]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法堅持液走短路、料走長路，二點(diǎn)加料、三點(diǎn)加酸的特點(diǎn)，綜合回收鉛、銀、銅、鎘、鈷、銦、鉍等有價金屬，有效提高了有價金屬的回收利用率；
[0081]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法操作控制簡單，只需控制中和劑(焙燒礦或氧化鋅煙塵)和含鐵溶液的加入速度、溫度、PH值；
[0082]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法無需添加Na +、NH4+鹽等添加劑；
[0083]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法采用低鐵沉鐵，使得Fe3+以注入方式進(jìn)入溶液；
[0084]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法無需還原工序，低濃度三價鐵直接生成針鐵礦沉淀；
[0085]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法鐵渣火法處理產(chǎn)出的煙塵率低，煙塵質(zhì)
量好；
[0086]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法脫雜(F，Cl, As, Sb, Si等)能力強(qiáng)；
[0087]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法設(shè)備裝置簡單，無需高壓或特殊設(shè)備；
[0088]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法中的超酸浸出渣(鉛銀渣)鉛銀品位高，作為副廣品直接送鉛冶煉廠煉鉛。
[0089]為了方便了解，下面參考圖4-6對實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括:
[0090]中性浸出裝置100:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中性浸出裝置100用于將鋅焙燒礦與氧化劑和電解液混合并進(jìn)行中性浸出處理，從而可以得到中性浸出液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，鋅焙燒礦的成分并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋅焙燒礦可以為含有45~55wt%的鋅、0.1~0.5wt%的鎘、1~3wt%的鉛、0.2~L Owt%的銅、8~20wt%的鐵、0.1~
2.5wt%的硫、0.5~1.0wt%的氧化鈣、0.5~1.0wt%的氧化鎂、1.0~5.0wt%的二氧化娃以及少量的砷、銀、氟、氯、銦、鍺、鈷和鎳等。
[0091]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氧化劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，氧化劑可以為選自錳礦粉、高錳酸鉀、空氣和氧氣中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電解液的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，電解液可以為鋅電解廢液。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋅電解廢液中Zn2+的濃度可以為45-55g/L，H2SO4的濃度可以為160-180g/L。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中性浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，中性浸出處理可以在50~70攝氏度的溫度下和pH為4.8~5.2的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成。該步驟中，具體地，首先在氧化劑的作用下，使得鋅、銅、鎘等被氧化成為氧化物，然后在電解液的作用下主要進(jìn)行以下化學(xué)反應(yīng):
[0092]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0093]Cu0+H2S04=CuS04+H20
[0094]Cd0+H2S04=CdS04+H20
[0095]第一濃密裝置200:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一濃密裝置200與中性浸出裝置100相連，用于對得到的中性浸出液進(jìn)行第一濃密處理，從而可以分別得到第一上清液和第一底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為140~160g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以低于30mg/L，Cu2+的濃度可以為200~1000mg/L，Cd2+的濃度可以為200~600mg/L，第一底液主要成分:鋅元素的含量可以為18~22wt%，鐵元素的含量可以為10~15wt%。該步驟中，具體地，將中性浸出液加入濃密機(jī)中，同時加入聚丙烯酰胺絮凝劑后經(jīng)過自然沉降過程進(jìn)行液固分離。
[0096]中和處理裝置300:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中和處理裝置300與第一濃密裝置200相連，用于對得到的第一底液進(jìn)行中和處理，從而可以得到經(jīng)過中和處理的溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，中和處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，中和處理可以在60~75攝氏度的溫度下和pH為1.5~2.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成。該步驟中，具體的，所得到的第一底液中含有大量的鋅通過中和處理，可以使得大部分鋅溶解到溶液中，從而可以提高溶液中的鋅濃度，為后續(xù)的噴淋除鐵做準(zhǔn)備。
[0097]第二濃密裝置400:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二濃密裝置400與中和處理裝置300相連，用于對得到的經(jīng)過中和處理的溶液進(jìn)行第二濃密處理，從而可以分別得到第二上清液和第二底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100~140g/L, Fe總離子濃度可以為5~35g/L,第二底液主要成分Zn元素的含量為15~25wt%, Fe元素的含量為15~25wt9L
[0098]高酸浸出裝置500:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，高酸浸出裝置500與第二濃密裝置400相連，用于對得到的第二底液進(jìn)行高酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過高酸浸出處理的溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，高酸浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，高酸浸出處理可以在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為40~70g/L條件下進(jìn)行至少2小時。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0099]ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20[0100]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0101] 第三濃密裝置600:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三濃密裝置600與高酸浸出裝置500相連，用于對得到的經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進(jìn)行第三濃密處理，從而可以分別得到第三上清液和第三底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第三上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100~120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為15~30g/L，H2SO4的濃度可以為40~70g/L ;第三底液主要成分:鋅元素的含量可以為5~12wt%，鐵元素的含量可以為5~15wt%。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將第三上清液返回進(jìn)行中和處理。由此，可以利用第一底液中的氧化鋅中和第三上清液中的酸，從而可以提供合格的除鐵前液。
[0102]超酸浸出裝置700:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，超酸浸出裝置700與第三濃密裝置600相連，用于對得到的所述第三底液進(jìn)行超酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過超酸浸出處理的溶液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，超酸處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，超酸浸出處理可以在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為100~120g/L條件下進(jìn)行至少2小時。該步驟中，具體的，向第三底液中補(bǔ)加濃硫酸和鋅電解廢液，采用高溫高酸強(qiáng)化浸出難以浸出的鐵酸鋅，由此可以進(jìn)一步提高鋅的浸出率。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20。
[0103]第四濃密裝置800:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第四濃密裝置800與超酸浸出裝置700相連，用于所得到的經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進(jìn)行第四濃密處理，從而可以分別得到第四上清液和第四底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第四上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100~120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為10~35g/L，H2SO4濃度可以為100~120g/L，第四底液主要成分:鋅元素的含量可以為4~10wt%，鐵元素的含量可以為5~15wt%，鉛元素的含量可以為10~20wt%。
[0104]第一洗滌過濾裝置900:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一洗滌過濾裝置900與第四濃密裝置800相連，用于對得到的所述第四底液進(jìn)行第一洗滌過濾，從而可以分別得到鉛銀渣和第一濾液。
[0105]噴淋除鐵裝置1000:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，噴淋陳鐵裝置1000與第二濃密裝置400相連，適于利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對將所述第二上清液進(jìn)行噴淋除鐵處理，從而可以得到鐵礦漿。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，噴淋除鐵處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，噴淋除鐵處理可以在80~90攝氏度的溫度下和pH為3.0~4.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0106]Fe2 (SO4) 3+H20+3Zn0=2Fe0.0H 丨 +3ZnS04
[0107]分級裝置1100:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分級裝置1100與噴淋除鐵裝置1000相連，用于對鐵礦漿進(jìn)行分級處理，從而可以分別得到粗砂和混合溶液。該步驟中，具體的，將所得到的鐵礦漿進(jìn)行旋流分級或螺旋分級，使得細(xì)顆粒(鐵渣)和粗顆粒(未反應(yīng)完全的焙砂)進(jìn)行分離，分離出來的細(xì)顆粒進(jìn)行濃密處理，粗顆粒返回中和處理。
[0108]第五濃密裝置1200:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第五濃密裝置1200與分級裝置1100相連，用于對混合溶液進(jìn)行第五濃密處理，從而可以分別得到第五上清液和第五底液。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第五上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100~140g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為1~4g/L，第五底液主要成分:鋅元素的含量可以為5.0~12.0wt%，鐵元素的含量可以為25~35wt%。[0109]第二洗滌過濾裝置1300:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二洗滌過濾裝置1300與第五濃密裝置1200相連，用于將第五底液進(jìn)行第二洗滌過濾，從而可以得到鐵渣和第二濾液。
[0110]實(shí) 施本發(fā)明實(shí)施例的處理鋅焙燒礦的方法的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)可以有效實(shí)施上述處理鋅焙燒礦的方法。
[0111]參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0112]凈化裝置1400:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，凈化裝置1400與第一濃密裝置200相連，用于對第一上清液進(jìn)行凈化處理。該步驟中，具體地，凈化處理實(shí)質(zhì)上是通過加鋅粉置換除銅、鎘，或在其它添加劑(如銻鹽)存在時加鋅粉置換除鈷、鎳。由此，通過凈化處理可以使得第一上清液中的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等雜質(zhì)除至鋅電積過程的允許含量范圍之內(nèi)，確保電積過程的正常進(jìn)行并生產(chǎn)出較高質(zhì)量的鋅片，同時，通過凈化過程的富集作用，使原料中的有價伴生元素，如Cu、Cd、Co等得到富集，并經(jīng)過處理可以得到副產(chǎn)品銅精礦、海綿鎘和鈷精礦。其主要主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0113]CuS04+Zn=Cu 丨 +ZnSO4
[0114]CdS04+Zn=Cd 丨 +ZnSO4
[0115]CoS04+Zn=Co 丨 +ZnSO4
[0116]NiS04+Zn=Ni 丨 +ZnSO4
[0117]參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，第三濃密裝置600和分級裝置100分別與中和處理裝置300相連，用于對第三上清液和粗砂返回進(jìn)行中和處理。由此，由此，可以利用第一底液中的氧化鋅中和第三上清液中的酸，從而可以提供合格的除鐵前液。
[0118]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第四濃密裝置800和第一洗滌裝置900分別與高酸浸出裝置500相連，用于對第四上清液和第一濾液返回進(jìn)行高酸浸出處理。由此，可以顯著提高鋅的浸出率。
[0119]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第五濃密裝置1200和第二洗滌過濾裝置1300分別與中性浸出裝置100相連，用于對第五上清液和第二濾液返回進(jìn)行中性浸出處理。由此，可以進(jìn)一步提高有價金屬的回收利用率。
[0120]下面參考具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0121]實(shí)施例1
[0122]鋅焙燒礦物相組成表1:
[0123]表1
[0124]
【權(quán)利要求】
1.一種處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，包括: (1)將鋅焙燒礦與氧化劑和電解液混合并進(jìn)行中性浸出處理，并對得到的中性浸出液進(jìn)行第一濃密處理，以便分別得到第一上清液和第一底液； (2)將步驟(1)得到的所述第一底液進(jìn)行中和處理，并對得到的經(jīng)過中和處理的溶液進(jìn)行第二濃密處理，以便分別得到第二上清液和第二底液； (3)將步驟(2)得到的所述第二底液進(jìn)行高酸浸出處理，并對得到的經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進(jìn)行第三濃密處理，以便分別得到第三上清液和第三底液； (4)將步驟(3)得到的所述第三底液進(jìn)行超酸浸出處理，并對得到的經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進(jìn)行第四濃密處理，以便分別得到第四上清液和第四底液； (5)將步驟(4)得到的所述第四底液進(jìn)行第一洗滌過濾，以便分別得到鉛銀渣和第一濾液； (6)利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對步驟(2)得到的第二上清液進(jìn)行噴淋除鐵處理，以便得到鐵礦漿； (7)將步驟(6)得到的所述鐵礦漿進(jìn)行分級處理，以便分別得到粗砂和混合溶液，并對所述混合溶液進(jìn)行第五濃密處理，以便分別得到第五上清液和第五底液；以及 (8)將步驟(7)得到的所述第五底液進(jìn)行第二洗滌過濾，以便分別得到鐵渣和第二濾 液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: (9)將步驟(1)得到的所述第一上清液進(jìn)行凈化處理； (10)將步驟(3)得到的所述第三上清液和步驟(7)得到的所述粗砂返回進(jìn)行所述中和處理； (11)將步驟(4)得到的所述第四上清液和步驟(5)得到的所述第一濾液返回進(jìn)行所述高酸浸出處理；以及 (12)將步驟(7)得到的所述第五上清液和步驟(8)得到的所述第二濾液返回進(jìn)行所述中性浸出處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述氧化劑為選自錳礦粉、高錳酸鉀、空氣和氧氣中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述電解液為鋅電解廢液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述中性浸出處理是在50~70攝氏度的溫度下和pH為4.8~5.2的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述第一上清液中的鐵離子濃度低于30mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述第一底液中鐵元素的含量為10~15wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述中和處理是在60~75攝氏度的溫度下和pH為1.5~2.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行1.5~2.5小時而完成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述高酸浸出處理是在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為40~70g/L條件下進(jìn)行至少2小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述超酸浸出處理是在85~95攝氏度的溫度下和終點(diǎn)酸度為100~120g/L條件下進(jìn)行至少2小時。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述第二上清液中的鐵離子濃度為5~35g/L。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的方法，其特征在于，所述噴淋除鐵處理是在80~90攝氏度的溫度下和pH為3.0~4.5的終點(diǎn)酸度下進(jìn)行的。
【文檔編號】C22B19/02GK103898336SQ201410112042
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】陸業(yè)大, 王運(yùn)健, 蔡廣博, 李若貴, 戴江洪, 蘇彬, 孟慶雨, 丁淑榮, 趙愛君 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司