專利名稱：硫化鋅精礦的處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有色冶金領域，具體而言，涉及一種改進的、用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法。
背景技術：
在現(xiàn)有的硫化鋅精礦生產(chǎn)鋅的過程中，通常采用一段低酸浸出、二段高酸浸出的傳統(tǒng)二段氧壓浸出工藝。即，在第一段中采用低酸浸出，始酸濃度為70-80g/L，鋅浸出率 50-70%，浸出液送預中和、除鐵、凈化、電積，浸出渣進入第二段高酸浸出。在第二段中采用高酸浸出，始酸濃度為150g/L左右，浸出渣送選硫，而浸出液返回第一段調(diào)酸浸出。在上述工序中，通常存在以下的技術問題首先，一段浸出液H+、!^e高，后續(xù)除鐵流程復雜，中和劑耗量較大。其次，一段浸出渣在二段高酸條件下浸出時，一段浸出渣中的鐵大量浸出進入溶液，造成鐵在浸出溶液中富集。再次，二段浸出液返回一段浸出時85%左右的鐵沉淀入渣，渣率超過100%，造成
一段浸出渣量大。最后，渣量大，鋅損失多，金屬回收率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種改進的用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法，包括以下步驟(1) 一段加壓酸浸將預定粒度的硫化鋅精礦在通入氧氣和濃度為110-190g/l的酸，控制第一預定溫度、第一預定壓力和第一預定浸出時間的條件下進行一段加壓酸浸，并使鋅浸出率> 98%且鐵浸出率< 10%;(幻二段加壓中和將一段浸出液送入二段加壓釜里并通入氧氣，控制第二預定溫度、第二預定壓力和第二預定浸出時間的條件下利用所述預定粒度的硫化鋅精礦中和反應消耗溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出含酸濃度< 5g/L且鐵含量< lg/L的浸出液。根據(jù)本發(fā)明的上述方法，由于一段浸出液中的鐵含量降低，從10g/L降至5g/L以下，增加了鐵從一段渣中的開路，減少鐵在浸出系統(tǒng)中的富集。此外，二段渣含酸量降低，減少對設備的腐蝕。且二段浸出液的鐵含量和含酸量降低，簡化了除鐵工藝，縮短溶液處理時間，除鐵僅需30分鐘左右。根據(jù)本發(fā)明的上述方法，簡化了過程控制，降低了操作難度，并延長加壓釜有效開機時間。此外，利用本發(fā)明的上述方法，可用于處理多種原料，特別是可處理不同成分含量的硫化鋅精礦。與傳統(tǒng)的二段氧壓浸出工藝相比，根據(jù)本發(fā)明的方法的生產(chǎn)處理能力大，加壓釜處理能力可以達到傳統(tǒng)二段氧壓浸出工藝的設計能力的2倍以上。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，生產(chǎn)技術指標好，金屬回收率高，一段加壓酸浸鋅浸出率 > 98%，鐵浸出率< 10%，90%的鐵從一段渣中開路，一段浸出液利用硫化鋅精礦二段加壓中和后得到了低殘酸低鐵的二段浸出液，浸出液終酸濃度< 5g/l，鐵含量< lg/Ι，例如鈣石粉的中和劑單耗從傳統(tǒng)400kg/噸(鋅)降至小于IOOkg/噸(鋅)，鋅金屬損失少，由此生產(chǎn)成本低、節(jié)能降耗。根據(jù)本發(fā)明的上述方法，工藝流程簡短，設備布置緊湊、占地面積小，對環(huán)境保護有利，在冶煉生產(chǎn)過程中無廢氣、廢水、廢渣排放，生產(chǎn)環(huán)境及勞動條件友好。進一步地，根據(jù)本發(fā)明的方法的硫的回收方式靈活，在本發(fā)明的方法中，產(chǎn)生的硫為單質(zhì)硫，單質(zhì)硫可以直接儲存，從而在本發(fā)明中避免了鋅和硫酸生產(chǎn)之間的強制性關系。最后，本發(fā)明原理簡單，可行性強，且效果顯著。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法還可以具有如下附加的技術特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收硫。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段加壓酸浸與鋅精礦混合以進行一段加壓酸浸。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段單獨浸出。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，95 %以上的所述硫化鋅精礦的粒度為320目或者以上。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述氧氣為純度達到99. 5%以上的純氧氣或者濃度為
90%以上的富氧空氣。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在一段加壓酸浸步驟中，所述酸的濃度為110_190g/l。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預定溫度為150士5攝氏度，所述第一預定壓力為0. 5-1. 5MPa，所述第一預定浸出時間為45分鐘-120分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預定壓力為0. 8-1. 2MPa，所述第一預定浸出時間為60-120分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二預定溫度為140士5攝氏度，所述第二預定壓力為0. 8-1. 2MPa，所述第二預定浸出時間為40分鐘-120分鐘。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點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)明的實踐了解到。
具體實施例方式下面將描述根據(jù)本發(fā)明的用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法。所述方法包括以下步驟。(1) 一段加壓酸浸在該步驟中，將預定粒度的硫化鋅精礦在通入氧氣和濃度為130_190g/l的酸，控制第一預定溫度、第一預定壓力和第一預定浸出時間的條件下進行一段加壓酸浸，并使鋅浸出率彡98%且鐵浸出率< 10%。在該步驟中，通過控制酸的濃度以及溫度、壓力和浸出時間，從而使得鐵的浸出率降低，從而超過90 %的鐵從一段浸出渣中開路，從而極大地減少了鐵在浸出系統(tǒng)中的富集。由于一段浸出液中的鐵含量降低，從10g/L降至5g/L以下，增加了鐵從一段浸出渣中的開路即排出量，減少鐵在浸出系統(tǒng)中的富集。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預定溫度為150士5攝氏度，所述第一預定壓力為0. 5-1. 5MPa，所述第一預定浸出時間為45分鐘-120分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一預定壓力為0. 8-1. 2MPa，所述第一預定浸出時間為60-120分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在一段加壓酸浸步驟中，所述酸的濃度為110_190g/l。通過上述控制酸的濃度、以及浸出時間和壓力，使得一段加壓酸浸鋅浸出率 ^ 98%，鐵浸出率< 10%，大部分的鐵從一段浸出渣中開路或者排出。(2) 二段加壓中和在該步驟中，首先將一段浸出液(酸度通常為15_25g/l)送入二段加壓釜中并通入氧氣，控制第二預定溫度、第二預定壓力和第二預定浸出時間的條件下利用所述預定粒度的硫化鋅精礦中和溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出含酸濃度< 5g/ L且鐵含量< lg/L的浸出液。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二預定溫度為140士5攝氏度，所述第二預定壓力為0. 5-1. 2MPa，所述第二預定浸出時間為40分鐘-120分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段加壓酸浸與鋅精礦混合以進行一段加壓酸浸。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法還包括將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段單獨浸出。這是因為由于在二段加壓中和中未加入酸，從而在該步驟中加入的硫化鋅精礦的鋅的浸出率是45-50%左右，由此需要將浸出渣進一步進行反應。此外，由于在二段加壓中和中未加入酸，二段浸出渣含酸量降低，減少了對設備的腐蝕。且二段浸出液的鐵含量和含酸量降低，簡化了除鐵工藝，縮短溶液處理時間，除鐵僅需30分鐘左右。由于一段加壓酸浸鋅浸出率彡98%，鐵浸出率彡10^,90%的鐵從一段渣中開路，一段浸出液利用硫化鋅精礦二段加壓中和后得到了低殘酸低鐵的二段浸出液，浸出液終酸濃度< 5g/l，鐵含量< lg/Ι，而在除鐵工序中所添加的、例如鈣石粉的中和劑單耗從傳統(tǒng)400kg/噸(鋅)降至IOOkg/噸(鋅)，鋅金屬損失少，由此生產(chǎn)成本低、節(jié)能降耗。根據(jù)本發(fā)明的上述方法，簡化了過程控制，降低了操作難度，并延長加壓釜有效開機時間。此外，利用本發(fā)明的上述方法，可用于處理多種原料，特別是可處理不同成分含量的硫化鋅精礦。與傳統(tǒng)的二段氧壓浸出工藝相比，根據(jù)本發(fā)明的方法的生產(chǎn)處理能力大，加壓釜處理能力可以達到傳統(tǒng)二段氧壓浸出工藝的設計能力的2倍以上。根據(jù)本發(fā)明的上述方法，生產(chǎn)技術指標好，金屬回收率高，工藝流程簡短，設備布置緊湊、占地面積小，對環(huán)境保護有利，在冶煉生產(chǎn)過程中無廢氣、廢水、廢渣排放，生產(chǎn)環(huán)境及勞動條件友好。最后，本發(fā)明原理簡單，可行性強，且效果顯著。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收硫。在該步驟中，硫的回收方式靈活，因為在本發(fā)明的方法中，產(chǎn)生的硫為單質(zhì)硫，單質(zhì)硫可以直接儲存，從而在本發(fā)明中避免了鋅和硫酸生產(chǎn)之間的強制性關系。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述氧氣為純度達到99. 5%以上的純氧氣或者濃度為 90%以上的富氧空氣。由此可以擴大氧氣的使用范圍。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，95%以上的所述硫化鋅精礦的粒度為320目或者以上。由此，使得根據(jù)本發(fā)明的方法的反應效率最高。下面將參照示例來描述本發(fā)明的用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法。實施例1將粒度為400目的硫化鋅精礦在通入純度為99. 5%的氧氣和濃度為130g/l的酸，控制溫度為145攝氏度、壓力為0. 5MPa和浸出時間為120分鐘的條件下進行一段加壓酸浸，鋅浸出率98%且鐵浸出率為10%。接著，將一段浸出液送入二段加壓釜中并通入純度為99. 5%的氧氣，控制溫度為140攝氏度、壓力為0. SMI^a和浸出時間為120分鐘的條件下利用所述粒度為400目的硫化鋅精礦中和溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出終酸濃度為4g/L且鐵含量為0. 8g/L的浸出液。同時，將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收單質(zhì)硫，將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段加壓酸浸與鋅精礦混合以進行一段加壓酸浸，在除鐵工序中的中和劑(鈣石粉)單耗為IOOkg/噸(鋅)，除鐵需35分鐘。實施例2將粒度為420目的硫化鋅精礦在通入純度為99. 5%的氧氣和濃度為190g/l的酸， 控制溫度為150攝氏度、壓力為1. 5MPa和浸出時間為45分鐘的條件下進行一段加壓酸浸， 鋅浸出率99. 5%且鐵浸出率為6%。接著，將一段浸出液送入二段加壓釜中并通入純度為 99. 5%的氧氣，控制溫度為145攝氏度、壓力為1. 和浸出時間為45分鐘的條件下利用所述粒度為420目的硫化鋅精礦中和溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出終酸濃度為5g/L且鐵含量為0. 4g/L的浸出液。同時，將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收單質(zhì)硫，將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段加壓酸浸與鋅精礦混合以進行一段加壓酸浸，在除鐵工序中的中和劑(鈣石粉)單耗為80kg/ 噸(鋅)，除鐵需25分鐘。實施例3將粒度為-320目的硫化鋅精礦在通入氧氣濃度為90%的富氧空氣和濃度為 150g/l的酸，控制溫度為145攝氏度、壓力為1.2MI^和浸出時間為60分鐘的條件下進行一段加壓酸浸，鋅浸出率99%且鐵浸出率為9%。接著，將一段浸出液送入二段加壓釜中并通入氧氣濃度為90%的富氧空氣，控制溫度為145攝氏度、壓力為1.2MI^和浸出時間為 60分鐘的條件下利用所述粒度為320目的硫化鋅精礦中和溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出終酸濃度為4g/L且鐵含量為0. 8g/L的浸出液。同時，將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收單質(zhì)硫，將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段進行單獨加壓浸出。在除鐵工序中的中和劑(鈣石粉)單耗為90kg/噸 (鋅)，除鐵僅需30分鐘左右。
實施例4將粒度為400目的硫化鋅精礦在通入氧氣濃度為95%的富氧空氣和濃度為190g/ 1的酸，控制溫度為145攝氏度、壓力為1.2MI^和浸出時間為45分鐘的條件下進行一段加壓酸浸，鋅浸出率99%且鐵浸出率為8%。接著，將一段浸出液送入二段加壓釜中并通入氧氣濃度為95%的富氧空氣，控制溫度為145攝氏度、壓力為1.5MI^和浸出時間為45分鐘的條件下利用所述粒度為400目的硫化鋅精礦中和溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出終酸濃度為4. 5g/L且鐵含量為0. 6g/L的浸出液。同時，將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收單質(zhì)硫，將二段加壓中和中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段進行單獨加壓浸出。在除鐵工序中的中和劑(鈣石粉)單耗為80kg/噸(鋅)，除鐵僅需25分鐘左右。對比例1將400目的硫化鋅精礦采用傳統(tǒng)二段氧壓浸出生產(chǎn)鋅。在第一段中采用濃度為 75g/l的低酸浸出，鋅浸出率50-70%，浸出液送預中和、除鐵、凈化、電積。第一段鐵含量為 10g/L。浸出渣進入第二段高酸浸出，始酸濃度為150g/L左右，浸出渣送選硫，而浸出液返回第一段調(diào)酸浸出。除鐵工序中鈣石粉的單耗為380kg/噸(鋅)，除鐵時間為270分鐘。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)一段加壓酸浸將預定粒度的硫化鋅精礦在通入氧氣和濃度為110-190g/l的酸， 控制第一預定溫度、第一預定壓力和第一預定浸出時間的條件下進行一段加壓酸浸，并使鋅浸出率> 98%且鐵浸出率< 10% ；(2)二段加壓中和將一段浸出液送入二段加壓釜里并通入氧氣，控制第二預定溫度、 第二預定壓力和第二預定浸出時間的條件下利用所述預定粒度的硫化鋅精礦中和反應消耗溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出含酸濃度< 5g/L且鐵含量< lg/L 的浸出液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述一段加壓酸浸的浸出渣送硫浮選以回收硫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段加壓酸浸與鋅精礦混合以進行一段加壓酸浸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將二段加壓中和步驟中的浸出液送除鐵工序，并將浸出渣返回一段單獨浸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，95%以上的所述硫化鋅精礦的粒度為-320目或者以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧氣為純度達到99.5%以上的純氧氣或者氧氣濃度為90%以上的富氧空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在一段加壓酸浸步驟中，所述酸的濃度為 110-190g/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一預定溫度為150士5攝氏度，所述第一預定壓力為0. 5-1. 5MPa，所述第一預定浸出時間為45分鐘-120分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一預定壓力為0.8-1. 2MPa,所述第一預定浸出時間為60-120分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二預定溫度為140士5攝氏度，所述第二預定壓力為0. 5-1. 2MPa，所述第二預定浸出時間為40分鐘-120分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于一段加壓酸浸、二段加壓中和處理硫化鋅精礦的方法，包括以下步驟(1)將預定粒度的硫化鋅精礦在通入氧氣和濃度為110-190g/l的酸，并進行一段加壓酸浸，并使鋅浸出率≥98％且鐵浸出率≤10％；(2)將一段浸出液送入二段加壓釜里并通入氧氣，利用所述預定粒度的硫化鋅精礦中和反應消耗溶液中的游離酸，隨著酸度的降低使鐵氧化脫除，產(chǎn)出含酸濃度≤5g/L且鐵含量≤1g/L的浸出液。本發(fā)明方法簡單，工藝流程短，原料適應性強，生產(chǎn)能力大，金屬回收率高，鋅浸出率≥98％，鐵浸出率≤10％，90％的鐵從一段浸出渣中開路，浸出液終酸濃度≤5g/l，鐵含量≤1g/l，中和劑消耗少，生產(chǎn)成本低，開機時間長。
文檔編號C01B17/06GK102417979SQ201110311519
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者余繼勇, 張紅耀, 朱紹菊, 畢紅興, 畢紅林, 王世宇, 王偉, 王吉坤, 董英, 閆江峰 申請人:云南冶金集團股份有限公司, 大興安嶺云冶礦業(yè)開發(fā)有限公司