本發(fā)明屬于濕法冶煉技術(shù)領(lǐng)域，涉及鉛鋅冶煉行業(yè)濕法煉鋅，具體涉及一種濕法煉鋅浸出沉鐵工藝。
技術(shù)背景
國(guó)內(nèi)大部分濕法煉鋅浸出主要采用高溫高酸—黃鉀鐵礬工藝。高溫高酸提高了鋅浸出率的同時(shí)，使得大量鐵進(jìn)入溶液。黃鉀鐵礬主要目的是除去溶液中三價(jià)鐵離子，屬于放酸反應(yīng)，因此，黃鉀鐵礬法有兩種：常規(guī)黃鉀鐵礬法與低污染黃鉀鐵礬法。常規(guī)黃鉀鐵礬法是指沉礬工序加入鋅焙砂，中和沉鐵過程中不斷放出的酸度，使其滿足沉鐵工藝ph值1.5的條件，可處理高鐵原料，但不可避免的使鋅焙砂中未溶解的鋅殘留在鐵礬渣中，造成鋅金屬的損失。低污染黃鉀鐵礬工藝主要是通過調(diào)整予中和焙砂加入量的方法，控制予中和的終酸，使其滿足沉鐵工藝ph值1.5的條件，從而實(shí)現(xiàn)沉礬不加含鋅物料，避免了不溶鋅高的工藝弊端，但沉鐵過程中不斷放出的酸度使其無(wú)法處理高鐵原料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種濕法煉鋅時(shí)采用低污染黃鉀鐵礬與常規(guī)黃鉀鐵礬聯(lián)合沉鐵工藝。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種濕法煉鋅浸出沉鐵工藝，具體包括以下步驟，
按照10萬(wàn)噸電鋅產(chǎn)能，即303t/d電鋅測(cè)算，焙砂含鐵為10-14%，一段上清含鐵為16.22-22.71g/L.
A、將19.4t/h，含鋅為55%鋅焙砂加入到由含酸為170g/L、58m3/h的廢電解液與含酸為15g/L、112m3/h的沉礬后液共同配制的濃度為68 g/L的稀硫酸中，并加入200kg/h的錳粉浸出后得到130m3/h、155g/L的中上清和40m3/h中性浸出底流，在得到的中性浸出底流中加入72m3/h、80-100 g/L的Ⅱ段酸浸濾液與30 m3/h、55-70 g/L的酸洗濾液進(jìn)行Ⅰ段浸出，濃密分離后，得到30 m3/h底流和112m3/h、25-35g/L的Ⅰ段上清, Ⅰ段上清返常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵，Ⅰ段底流中加入42m3/h、170g/L廢液與0.77m3/h、98%濃硫酸進(jìn)行Ⅱ段浸出，濃密分離后得到底流與所述的72m3/h、80-100 g/LⅡ段酸浸濾液，濾渣經(jīng)洗滌后得到鉛銀渣,渣量為4.85 t/h.，鐵總浸出率達(dá)到95%；
B、常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵：在上述112-142 m3/h、酸度為25-35g/L、Fe為16.22-22.71g/L的Ⅰ段上清中加入碳銨227-890kg/h、4.85 t/h鋅焙砂進(jìn)行常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入低污染黃鉀鐵礬沉鐵，含鐵20%鐵礬渣渣量為1.58-6.18t/h；
C、 低污染黃鉀鐵礬沉鐵：在步驟B得到的上清中加入碳銨1227kg/h、807kg/h碳酸鈣進(jìn)行低污染黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到純凈鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入步驟A的中性浸出，鐵礬渣水洗后外排，含鐵25%鐵礬渣渣量為6.82t/h；
D、鐵礬渣的酸洗：常規(guī)黃鉀鐵礬得到的鐵礬渣加入30 m3/h、170g/L的廢液中進(jìn)行酸洗，濃密機(jī)濃密后，上清進(jìn)入Ⅰ段浸出，鐵礬渣水洗后外排。
本發(fā)明的有益效果是：為了降低浸出鉛銀渣和鐵礬渣含鋅，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鉛銀渣和鐵礬渣分離，就要克服兩種黃鉀鐵礬沉鐵的缺點(diǎn)，因此采用低污染黃鉀鐵礬與常規(guī)黃鉀鐵礬聯(lián)合沉鐵工藝，即：在高鐵礦情況下，分兩段沉鐵，第一段采用常規(guī)黃鉀鐵礬法沉鐵，第二段采用低污染黃鉀鐵礬法沉鐵。本發(fā)明采用常規(guī)黃鉀鐵礬與低污染黃鉀鐵礬兩段聯(lián)合沉鐵工藝既解決了鐵礬渣含鋅高的問題，又實(shí)現(xiàn)了浸出兩渣完全分離。
本發(fā)明第一段采用常規(guī)黃鉀鐵礬法沉鐵，加入焙砂及碳銨，確保一段沉鐵后液Fe＜10g/L，濃密底流進(jìn)入礬渣酸洗工序；第二段采用低污染黃鉀鐵礬法沉鐵，加入碳銨與碳酸鈣，確保二段沉鐵后液Fe＜2g/L，所得鐵礬渣為純凈鐵礬渣，底流不需要酸洗，與酸洗濃密底流混合后壓濾。碳銨的漿化液選用Ⅰ段上清，以減少系統(tǒng)循環(huán)流量，沉礬晶種由沉礬系統(tǒng)提供。
經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證：
低污染黃鉀鐵礬法沉鐵液固比取20:1；鐵礬渣鐵品位取25%；沉礬含鐵為2g/L；沉礬放酸系數(shù)為1.75。
則生成鐵礬渣量：1/21=0.048t/m3
低污染黃鉀鐵礬法沉鐵能力：0.048×1000×25%=12g/L
低污染黃鉀鐵礬法沉鐵前總鐵：12+2=14g/L
沉礬放酸量：1.75×12=21g/L
碳酸氫銨加入量：8.64 g/L 中和酸量：5.43 g/L
按照沉鐵后礦漿酸度增加10g/L計(jì)，碳酸鈣加入量：5.68g/L
采用常規(guī)黃鉀鐵礬與低污染黃鉀鐵礬聯(lián)合沉鐵工藝，系統(tǒng)沉鐵能力有了一定程度的提高，基本實(shí)現(xiàn)了浸出兩渣的完全分離，且鐵礬渣含鋅有了很大程度的降低。系統(tǒng)沉鐵效果與浸出兩渣指標(biāo)分別見表1、表2.
從以上Fe濃度數(shù)據(jù)分析可知，Ⅰ段酸浸工序基本沒有鐵礬早熟，并完全滿足系統(tǒng)沉鐵要求。
注：由于鋅精礦Ag品位較低，使得鉛銀渣中Ag較低。
從表中看出，通過常規(guī)黃鉀鐵礬與低污染黃鉀鐵礬兩段聯(lián)合沉鐵，浸出兩渣已實(shí)現(xiàn)完全分離，鉛銀渣中鉛富集到了9%，鐵下降到了10%以內(nèi)，鉛銀渣中鐵主要以未裂解的鐵酸鋅存在，銀的富集比增長(zhǎng)3-4倍。同時(shí)，鐵礬渣的渣含鋅有了較大幅度的下降，達(dá)到了4%左右。
附圖說明
圖1 .本發(fā)明常規(guī)黃鉀鐵礬與低污染黃鉀鐵礬聯(lián)合沉鐵工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
常規(guī)黃鉀鐵礬法：指沉礬工序加入鋅焙砂，中和沉鐵過程中不斷放出的酸度，使其滿足沉鐵工藝ph值1.5的條件。
低污染黃鉀鐵礬：指控制沉礬前液的終酸，使其滿足沉鐵工藝ph值1.5的條件，從而實(shí)現(xiàn)沉礬不加料，杜絕了因沉礬加入焙砂造成鐵礬渣污染嚴(yán)重，不溶鋅高的工藝弊端。之所說是低污染黃鉀鐵礬工藝，是指該工藝是在傳統(tǒng)低污染黃鉀鐵礬工藝基礎(chǔ)上取締了沉礬加入含鋅物料，即通過對(duì)沉礬劑的改型，使沉礬劑在起沉礬作用的同時(shí)，將沉礬過程中產(chǎn)生的部分酸中和掉，從而保證沉礬過程中酸的平衡。
實(shí)施例1
按照10萬(wàn)噸電鋅產(chǎn)能，即303t/d電鋅測(cè)算，焙砂含鐵為10%，一段上清含鐵為16.22g/L.
A、將19.4t/h，含鋅為55%鋅焙砂加入由含酸為170g/L、58m3/h的廢電解液與含酸為15g/L、112m3/h的沉礬后液配制的68 g/L的稀硫酸溶液中，并加入200kg/h的錳粉浸出后得到130m3/h、155g/L的中上清和40m3/h中性浸出底流，中性浸出底流中加入72m3/h、80-100 g/LⅡ段酸浸濾液與30 m3/h、55-70 g/L的酸洗濾液進(jìn)行Ⅰ段浸出，濃密分離后，得到30 m3/h底流和112m3/h、25-35g/L的Ⅰ段上清（返常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵）。Ⅰ段底流中加入42m3/h、170g/L廢液與0.77m3/h、98%濃硫酸進(jìn)行Ⅱ段浸出，濃密分離后得到底流與72m3/h、80-100 g/L的Ⅱ段酸浸濾液，濾渣經(jīng)洗滌后得到鉛銀渣,渣量為4.85 t/h.，鐵總浸出率達(dá)到95%。
B、常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵：在142 m3/h、酸度為25-35g/L、Fe為16.22g/L的Ⅰ段上清中加入碳銨227kg/h、4.85t/h鋅焙砂進(jìn)行常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入低污染黃鉀鐵礬沉鐵。含鐵20%鐵礬渣渣量為1.58t/h.
C、 低污染黃鉀鐵礬沉鐵：在142 m3/h、pH為1.5、Fe為14g/L以下的常規(guī)黃鉀鐵礬上清中加入碳銨1227kg/h、807kg/h碳酸鈣進(jìn)行低污染黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到純凈鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入中性浸出，鐵礬渣水洗后外排。含鐵25%鐵礬渣渣量為6.82t/h.
D、鐵礬渣的酸洗：常規(guī)黃鉀鐵礬得到的鐵礬渣加入30 m3/h、170g/L的廢液中進(jìn)行酸洗，濃密機(jī)濃密后，上清進(jìn)入Ⅰ段浸出，鐵礬渣水洗后外排。
實(shí)施例2
按照10萬(wàn)噸電鋅產(chǎn)能，即303t/d電鋅測(cè)算，焙砂含鐵為12%，一段上清含鐵為19.47g/L.
A、將19.4t/h，含鋅為55%鋅焙砂加入由含酸為170g/L、58m3/h的廢電解液與含酸為15g/L、112m3/h的沉礬后液配制的68 g/L的稀硫酸溶液中，并加入200kg/h的錳粉浸出后得到130m3/h、155g/L的中上清和40m3/h中性浸出底流，中性浸出底流中加入72m3/h、80-100 g/LⅡ段酸浸濾液與30 m3/h、55-70 g/L的酸洗濾液進(jìn)行Ⅰ段浸出，濃密分離后，得到30 m3/h底流和112m3/h、25-35g/L的Ⅰ段上清（返常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵）。Ⅰ段底流中加入42m3/h、170g/L廢液與0.77m3/h、98%濃硫酸進(jìn)行Ⅱ段浸出，濃密分離后得到底流與72m3/h、80-100 g/LⅡ段酸浸濾液，濾渣經(jīng)洗滌后得到鉛銀渣,渣量為4.85 t/h.，鐵總浸出率達(dá)到95%。
B、常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵：在142 m3/h、酸度為25-35g/L、Fe為19.47g/L的Ⅰ段上清中加入碳銨559kg/h、4.85 t/h鋅焙砂進(jìn)行常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入低污染黃鉀鐵礬沉鐵。含鐵20%鐵礬渣渣量為3.88t/h.
C、 低污染黃鉀鐵礬沉鐵：在142 m3/h、PH為1.5、Fe為14g/L以下的常規(guī)黃鉀鐵礬上清中加入碳銨1227kg/h、807kg/h碳酸鈣進(jìn)行低污染黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到純凈鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入中性浸出，鐵礬渣水洗后外排。含鐵25%鐵礬渣渣量為6.82t/h.
D、鐵礬渣的酸洗：常規(guī)黃鉀鐵礬得到的鐵礬渣加入30 m3/h、170g/L的廢液中進(jìn)行酸洗，濃密機(jī)濃密后，上清進(jìn)入Ⅰ段浸出，鐵礬渣水洗后外排。
實(shí)施例3
按照10萬(wàn)噸電鋅產(chǎn)能，即303t/d電鋅測(cè)算，焙砂含鐵為14%，一段上清含鐵為22.71g/L.
A、將19.4t/h，含鋅為55%鋅焙砂加入由含酸為170g/L、58m3/h的廢電解液與含酸為15g/L、112m3/h的沉礬后液配制的68 g/L的稀硫酸溶液中，并加入200kg/h的錳粉浸出后得到130m3/h、155g/L的中上清和40m3/h中性浸出底流，中性浸出底流中加入72m3/h、80-100 g/LⅡ段酸浸濾液與30 m3/h、55-70 g/L的酸洗濾液進(jìn)行Ⅰ段浸出，濃密分離后，得到30 m3/h底流和112m3/h、25-35g/L的Ⅰ段上清（返常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵）。Ⅰ段底流中加入42m3/h、170g/L廢液與0.77m3/h、98%濃硫酸進(jìn)行Ⅱ段浸出，濃密分離后得到底流與72m3/h、80-100 g/LⅡ段酸浸濾液，濾渣經(jīng)洗滌后得到鉛銀渣,渣量為4.85 t/h.，鐵總浸出率達(dá)到95%。
B、常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵：在142 m3/h、酸度為25-35g/L、Fe為22.71g/L的Ⅰ段上清中加入碳銨890kg/h、4.85 t/h鋅焙砂進(jìn)行常規(guī)黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入低污染黃鉀鐵礬沉鐵。含鐵20%鐵礬渣渣量為6.18t/h.
C、 低污染黃鉀鐵礬沉鐵：在142 m3/h、PH為1.5、Fe為14g/L以下的常規(guī)黃鉀鐵礬上清中加入碳銨1227kg/h、807kg/h碳酸鈣進(jìn)行低污染黃鉀鐵礬沉鐵，反應(yīng)4h后進(jìn)行濃密分離，得到純凈鐵礬渣與上清，上清進(jìn)入中性浸出，鐵礬渣水洗后外排。含鐵25%鐵礬渣渣量為6.82t/h.
D、鐵礬渣的酸洗：常規(guī)黃鉀鐵礬得到的鐵礬渣加入30 m3/h、170g/L的廢液中進(jìn)行酸洗，濃密機(jī)濃密后，上清進(jìn)入Ⅰ段浸出，鐵礬渣水洗后外排。