專利名稱：硫化鋅精礦的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，具體而言，涉及全濕法處理硫化鋅精礦以生產(chǎn)鋅的方 法。
背景技術(shù)：
鋅的礦物分為硫化礦物和氧化礦物兩大類，自然界的礦石中，以硫化礦最多。在工 業(yè)生產(chǎn)中，硫化鋅精礦是生產(chǎn)鋅的主要原料?，F(xiàn)在，濕法煉鋅是世界上主要的煉鋅方法，其 產(chǎn)品占世界總產(chǎn)量的85 %，傳統(tǒng)的濕法煉鋅實(shí)際上是火法濕法聯(lián)合流程，包括焙燒、浸出、 凈化、電解和制酸5個(gè)主要過程。傳統(tǒng)濕法煉鋅的工藝特點(diǎn)決定了該方法必須進(jìn)行鋅精礦 的焙燒脫硫，需要龐大的煙氣處理系統(tǒng)，制酸系統(tǒng)和環(huán)境治理系統(tǒng)，鋅的主體工藝必然受硫 酸市場(chǎng)的制約。二十世紀(jì)80年代，加壓濕法冶金在鋅精礦處理方面取得較大進(jìn)展，第一個(gè)鋅精礦 加壓酸浸廠投入工業(yè)生產(chǎn)。加壓浸出工藝是鋅精礦直接浸出，省去了焙燒脫硫、制酸過程， 突出的優(yōu)點(diǎn)是把精礦中的硫轉(zhuǎn)化為元素硫，從而將鋅的生產(chǎn)與硫酸的生產(chǎn)分離。在鋅的加 壓浸出方法中，又分為一段加壓浸出法和兩段加壓浸出法。一段加壓浸出法用鋅電解廢液 浸出鋅精礦。在該方法中，始酸濃度為150g/L，而殘酸濃度為30-40g/L。由于殘酸必須被 中和，所以通常用鋅焙砂來進(jìn)行中和。在一段加壓浸出法中，由于需要焙砂中和，因此就需 要外購(gòu)焙砂或者需要自備焙砂生產(chǎn)系統(tǒng)，造成一段加壓酸浸受到外部條件的較多限制。在二段加壓浸出法制鋅工藝中，其第一段采用低酸浸出，浸出劑酸濃度為70_80g/ L，保證浸出液鋅離子濃度達(dá)到鋅電解要求，其中的殘酸濃度達(dá)到5-10g/L，而鋅的浸出率為 70%左右。經(jīng)固液分離后，浸出液送除鐵、凈化、電積，生產(chǎn)金屬鋅等后續(xù)工藝處理。然后， 渣進(jìn)入第二段進(jìn)行氧壓浸出。在第二段中，首先提高酸度，用鋅電解廢液做浸出劑，使得酸 的濃度150g/L，使渣中的鋅盡量浸出，浸出液返回一段浸出，兩段浸出率達(dá)到98%。但是，二段浸出法制鋅工藝相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)一段浸出鋅的浸出率已達(dá)70%左右。同 時(shí)，一段的浸出渣需要在二段中繼續(xù)使用，而其中的硫也被帶入二段的加壓釜中，由于硫的 熔融溫度比較低，所以在容易熔化成液態(tài)硫，同時(shí)在冷卻的過程中，容易固接到加壓釜上， 從而導(dǎo)致對(duì)加壓釜的腐蝕，同時(shí)給加壓釜的清洗帶來很大的困難。同時(shí)在其第一段的浸出 液中，殘酸雖然已達(dá)到5-10g/L，但仍需在下一步凈化工序中和，例如添加氧化鋅或石灰等， 這使得下一工序更加復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明需要提供一種硫化鋅精礦的處理方法，所述處理方法可以用全 濕法來加壓酸浸處理硫化鋅精礦，不僅降低工藝復(fù)雜性、而且降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種硫化鋅精礦的處理方法。所述的處 理方法可以包括如下步驟(a)將硫化鋅精礦與濃度為120-170g/L的硫酸溶液混合調(diào)漿， 并供給到第一加壓釜內(nèi)；(b)將所述第一加壓釜保持在第一預(yù)定溫度和第一預(yù)定壓力的條件下、同時(shí)通入純氧或者富氧空氣以將所述硫化鋅精礦進(jìn)行酸浸第一預(yù)定時(shí)間，以獲得浸 出液和浸出渣；(C)將所述浸出液供給到第二加壓釜中，加入中和劑和除鐵劑同時(shí)通入純 氧或者富氧空氣，并反應(yīng)第二預(yù)定時(shí)間以進(jìn)行中和與除鐵，并獲得中和液和中和渣，所述第 二加壓釜具有第二預(yù)定溫度和第二預(yù)定壓力；以及(d)對(duì)第二浸出液采用濕法煉鋅工藝進(jìn) 行處理以獲得金屬鋅。由此，在本發(fā)明的上述方案中，通過在第一段中進(jìn)行高濃度強(qiáng)酸氧壓浸出，從而使 得硫化鋅精礦反應(yīng)所產(chǎn)生的硫被沉積到浸出渣中，且與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，所述浸出渣不 會(huì)被再次用于第二段，即不會(huì)再次送入第二加壓釜中，從而不會(huì)使得其中所產(chǎn)生的硫粘接 或者腐蝕第二加壓釜，由此解決了設(shè)備的防腐問題。此外，在第二加壓釜中，由于不存在硫的問題，通過將中和與除鐵同步進(jìn)行，減少 了工藝流程，并且殘酸的濃度達(dá)到極低的程度，從而對(duì)環(huán)境友好。由于在第二加壓釜中使用 硫化鋅精礦作為中和劑，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全濕法煉鋅，并將氧壓浸出、中和與除鐵合并 在一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行，簡(jiǎn)化了工藝流程，且通過高溫、加壓使反應(yīng)過程強(qiáng)化，進(jìn)一步提高了 鋅的浸出率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟a可以進(jìn)一步包括將硫化鋅精礦細(xì)磨為粒 度為小于320目的顆粒比例高于95%。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟a中所述硫酸溶液中硫酸的濃度可以為 140-150g/L。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟b中所述獲得的浸出液中Si含量為120g/L 150g/L，其酸度為 15-40g/L。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述含硫酸的溶液可以為鋅電積廢液。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一預(yù)定溫度可以為140-160°C，所述第一預(yù)定壓 力可以為0. 8-1. 2MPa，所述酸浸的第一預(yù)定時(shí)間可以為60-90分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述富氧空氣中氧氣的體積濃度可以大于90%。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二預(yù)定溫度可以為100-140°C，所述第二預(yù)定壓 力可以為0. 4-1. 2MPa，所述第二預(yù)定時(shí)間可以為30-60分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟b和c可以分別進(jìn)一步包括向第一和第二加 壓釜中添加木質(zhì)素或者紙漿。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟b可以進(jìn)一步包括將所述浸出渣浮選，以獲 得粗硫磺和鉛銀渣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述粗硫磺進(jìn)一步加工用于生產(chǎn)精硫磺，所述鉛銀渣 送鉛系統(tǒng)回收鉛銀。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟c進(jìn)一步包括將所述第二浸出渣返回所述 第一加壓釜的步驟。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟c中所述中和劑可以為經(jīng)研磨的硫化鋅精礦，所 述除鐵劑可以為硫酸鈉。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述經(jīng)細(xì)磨的硫化鋅精礦可以為粒度小于320目的顆 粒比例高于95%。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硫化鋅精礦的處理方法，由于分別通過一段氧壓浸出，一段氧壓中和除鐵，從而使得鋅的浸出率達(dá)到98%以上，浸出液中鋅離子濃度達(dá)到 電積工藝要求，且殘酸濃度達(dá)到lg/L以下，鐵離子濃度lg/L以下，從而滿足了下一段的凈 化工序要求，并進(jìn)一步地降低了工藝復(fù)雜性和生產(chǎn)成本。在本發(fā)明的上述方法中，該方法工藝簡(jiǎn)短、過程強(qiáng)化，浸出率高，環(huán)境友好。此外，在本發(fā)明的方法中，由于在加壓中和釜內(nèi)加入除鐵劑，使浸出溶液中的鐵沉 入渣中，從而簡(jiǎn)化了凈化除鐵的工序。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硫化鋅精礦的處理方法的流程圖。 具體實(shí)施例下面詳細(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(hào)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，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種硫化鋅精礦的處理方法。所述的處理方法 可以包括如下步驟(a)將硫化鋅精礦與濃度為120-170g/L的硫酸溶液混合調(diào)漿，并供給 到第一加壓釜內(nèi)；(b)將所述第一加壓釜保持在第一預(yù)定溫度和第一預(yù)定壓力的條件下、 同時(shí)通入純氧或者富氧空氣以將所述硫化鋅精礦進(jìn)行酸浸第一預(yù)定時(shí)間，以獲得浸出液和 浸出渣；(c)將所述浸出液供給到第二加壓釜中，加入中和劑和除鐵劑同時(shí)通入純氧或者 富氧空氣，并反應(yīng)第二預(yù)定時(shí)間以進(jìn)行中和與除鐵，并獲得中和液和中和渣，所述第二加壓 釜具有第二預(yù)定溫度和第二預(yù)定壓力；以及(d)對(duì)第二浸出液采用濕法煉鋅工藝進(jìn)行處理 以獲得金屬鋅。下面參照?qǐng)D1來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硫化鋅精礦的處理方法。如圖1所示，首先，將硫化鋅精礦進(jìn)行細(xì)磨。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將該硫化 鋅精礦細(xì)磨成粒度小于320目的顆粒比例高于95%的硫化鋅精礦粉末，這樣可以使礦粉、 酸液和氧氣充分接觸，從而提高了硫化鋅的氧化速率和氧化率。用硫酸溶液將細(xì)磨后的硫 化鋅精礦漿化后，在一段加壓酸浸容器中進(jìn)行氧壓酸浸處理。需要說明的是，在決定氧化反應(yīng)速度和氧化率的各種因素中，最為關(guān)鍵的是硫酸 溶液濃度和用量、氧氣壓力和反應(yīng)溫度。在本發(fā)明的上述硫化鋅精礦的處理方法中，所述硫 酸溶液中硫酸的濃度為120-170g/L。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述硫酸溶液中硫酸的濃 度可以為140-150g/L。由此，可以利用該硫酸溶液來調(diào)制氧壓酸浸用的料漿。其中，氧壓酸 浸過程中控制氧氣壓力為第一與預(yù)定壓力0. 8-1. 2MPa、溫度為第一預(yù)定溫度，并反應(yīng)第一 預(yù)定時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一預(yù)定溫度可以為140-160°C，所述第一預(yù)定 壓力可以為0. 8-1. 2MPa，所述酸浸的第一預(yù)定時(shí)間可以為60-90分鐘。在反應(yīng)結(jié)束后，便可 以將得到的浸出漿液進(jìn)行固液分離，得浸出液和浸出渣。需要說明的是，可以向第一加壓釜 中通入工業(yè)純氧或者富氧空氣以進(jìn)行酸浸。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述富氧空氣中氧 氣的體積濃度可為大于90%。
在氧壓酸浸過程中，硫化鋅精礦粉中的硫化鋅、磁黃鐵礦等與硫酸、氧氣之間發(fā)生 氧化還原反應(yīng)，其氧化還原過程的反應(yīng)方程式如下2ZnS+2H2S04+02 — 2ZnS04+2H30+2S I，2FeS+2H2S04+02 — 2FeS04+2H30+2S I2FeS2+H20+7. 502 — Fe2 (SO4) 3+H2S04在上述的反應(yīng)過程中，大量的S被沉積到浸出渣中，而浸出液中主要含有目標(biāo)元 素為鋅的水溶性鹽aiS04。此外還含有3-20g/L的！^離子和15-40g/L的硫酸。第一加壓釜 中所產(chǎn)生的浸出渣將不會(huì)被用于第二加壓釜，而是可以用于進(jìn)行選礦，并浮選產(chǎn)出粗硫磺， 并送生產(chǎn)精硫磺，選礦后得到鉛銀渣，鉛銀渣送鉛系統(tǒng)處理回收鉛銀。進(jìn)一步地，在第一加壓釜中所獲得的浸出液的Si含量為120g/L 150g/rL，其酸 度為15-40g/L。由此浸出液中Si的濃度達(dá)到了電積的要求。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例， 所述浸出液可以進(jìn)一步地萃取，以獲得含更高濃度的Si的浸出液。此外，由于所述酸度僅 為15-40g/L，由此與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，不需要添加大量的中和劑，例如硫化鋅精礦，從而 進(jìn)一步減少了下一段中S的產(chǎn)出量。且從上述的反應(yīng)方程式可以看出，上述的單質(zhì)硫中混雜的其他沉積物較少，從而 方便后續(xù)進(jìn)行浮選以產(chǎn)出粗硫磺，并進(jìn)一步用于精加工來獲得精硫磺。接著，將該浸出溶液進(jìn)入第二加壓釜中，加入中和劑和除鐵劑同時(shí)通入純氧或者 富氧空氣，并反應(yīng)第二預(yù)定時(shí)間以中和與除鐵處理，并獲得中和液和中和渣，所述第二加壓 釜具有第二預(yù)定溫度和第二預(yù)定壓力。在第二加壓釜中主要發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)以進(jìn)行中和與除鐵2ZnS+2H2S04+02 — 2ZnS04+2H30+2S IFeS+H2S04+02 — FeS04+H20+S ICaC03+H2S04 — CaSO4 I +H20+C02 個(gè)MgC03+H2S04 — MgS04+H20+C02 個(gè)2FeS04+H2S04+0 . 502 — Fe2 (SO4) 3+H203Fe2 (SO4) 3+Na2S04+12H20 ^ 2NaFe3 (SO4) 2 (OH) 6 I +6H2S04根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二預(yù)定溫度為100-140°C，所述第二預(yù)定壓力為 0. 4-1. 2MPa，所述第二預(yù)定時(shí)間為30-60分鐘。此后，便可以將得到的反應(yīng)漿液進(jìn)行固液分 離，得中和后液和中和渣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述中和劑可以為經(jīng)研磨的硫化鋅精礦，所述除鐵劑 可以為硫酸鈉。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述硫化鋅精礦被磨細(xì)為粒度小于320目的顆粒比例 高于95%的硫化鋅精礦粉末，即-320目》95%，以使礦粉、酸液和氧氣充分接觸，從而加速 中和。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以向第一加壓釜中加入木質(zhì)素。用作選礦浮選劑的 木質(zhì)素主要是防止上述反應(yīng)中所產(chǎn)生的S包裹住硫化鋅顆粒，從而避免減緩反應(yīng)的速度。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，也可以向第一加壓釜中加入與木質(zhì)素作用類似的紙漿。需要說明的是，硫化鋅精礦中存在一些雜質(zhì)，例如碳酸鈣和碳酸鎂，其在第二加壓 釜中與浸出液中的硫酸反應(yīng)，并沉積到中和渣中。
在第二加壓釜中，通過在第一加壓釜中進(jìn)行高酸氧壓浸出，從而使得硫化鋅精礦 反應(yīng)所產(chǎn)生的硫被沉積到浸出渣中，且所述浸出渣不會(huì)被再次用于第二加壓釜，即不會(huì)再 次送入第二加壓釜中，從而不會(huì)使得其中所產(chǎn)生的硫粘接或者腐蝕第二加壓釜，由此解決 了第二加壓釜的防腐問題。此外，將中和與除鐵同時(shí)在一個(gè)容器內(nèi)進(jìn)行，簡(jiǎn)化了流程。在第二加壓釜中經(jīng)過第二預(yù)定反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)結(jié)束后，中和液的pH值在4. 8左右， 含1 離子在1. Og/L以下。此后，可以在加入少量氧化劑除鐵后，采用本領(lǐng)域公知的技術(shù)凈 化，除去諸如鎘、鈷、鎳后，采用電解法使鋅析出，得到單質(zhì)鋅。根據(jù)本發(fā)明的的一個(gè)實(shí)施例，所述中和渣可以返回第一加壓釜中，用于氧壓浸出， 如圖1中所示。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以向第二加壓釜中加入木質(zhì)素。用作選礦浮選劑的 木質(zhì)素主要是防止上述反應(yīng)中所產(chǎn)生的S包裹住硫化鋅顆粒，從而避免減緩反應(yīng)的速度。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，也可以向第一加壓釜中加入與木質(zhì)素作用類似的紙漿。下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)說明。實(shí)施例1取硫化鋅精礦，其中鋅含量為37. 5wt%，鐵含量為5. 49wt%。將該硫化鋅精礦細(xì)磨成粒度小于320目的顆粒為100%的礦粉。向細(xì)磨后的礦粉 加入濃度為140g/L的硫酸溶液，充分?jǐn)嚢枋沟V粉漿化，并將料漿注入加壓釜中。向第一加壓釜中通入工業(yè)純氧氣，并將溫度升至150°C，將反應(yīng)過程中的氧氣壓力 維持在1. 2MPa。60分鐘后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)后的漿液排出，通過閃蒸槽閃蒸處理后進(jìn)行濃 密過濾洗滌，得浸出液和浸出渣。其中浸出渣進(jìn)行浮選產(chǎn)出粗硫磺和鉛銀渣，粗硫磺送生產(chǎn)精硫磺，鉛銀渣送鉛系 統(tǒng)處理回收鉛銀。將上述浸出液泵入第二加壓釜中，加入磨細(xì)的硫化鋅精礦(-320目> 95% )和硫 酸鈉，同時(shí)向加壓釜中通入工業(yè)純氧氣，且將反應(yīng)溫度升至100°c，將反應(yīng)過程中的氧氣壓 力為維持在0. 4MPa。經(jīng)過60分鐘后，結(jié)束反應(yīng)。將反應(yīng)后的漿液排出，通過閃蒸槽閃蒸處理后進(jìn)行濃 密過濾洗滌，得中和后液和中和渣。經(jīng)過檢測(cè)得到，中和液的pH值為4. 8,Fe離子的濃度為0. 48g/L。通過加入少量氧 化劑過濾，例如雙氧水，然后凈化除去其中鎘、鈷、鎳后，采用電解法將浸出液中以SiSO4形 式存在的鋅析出，得到單質(zhì)Si。此外，將從第二加壓釜中獲得的中和渣返回到第一加壓釜中進(jìn)一步用于氧壓浸
出ο在本實(shí)施例中，鋅的浸出率為98. 1%，硫元素的轉(zhuǎn)化率為70. 5%。實(shí)施例2取硫化鋅精礦，其中鋅含量為42. 6wt%，鐵含量為12. 5wt%。將所述硫化鋅精礦 細(xì)磨成粒度小于320目的顆粒為95%的礦粉。向細(xì)磨后的礦粉加入濃度為150g/L的硫酸溶液，充分?jǐn)嚢枋沟V粉漿化，將料漿注 入第一加壓釜中。向第一加壓釜中通入氧氣，并將反應(yīng)溫度升至160°C，將反應(yīng)過程中的氧氣壓力維持在0. 8MPa。75分鐘后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)后的漿液排出，通過閃蒸槽閃蒸處理后進(jìn)行濃密過濾 洗滌，得浸出液和浸出渣。其中浸出渣進(jìn)行浮選產(chǎn)出粗硫磺和鉛銀渣，粗硫磺送生產(chǎn)精硫 磺，鉛銀渣送鉛系統(tǒng)處理回收鉛銀。接著，將浸出液泵入第二壓力反應(yīng)釜中。通過加入磨細(xì)的硫化鋅精礦(-320目 彡95% )和硫酸鈉，向第二加壓釜中通入氧氣，并將反應(yīng)溫度升至120°C，將反應(yīng)過程中的 氧氣壓力為維持在0. 8MPa。45分鐘后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)后的漿液排出，通過閃蒸槽閃蒸處理后進(jìn)行濃密過濾 洗滌，得中和后液和中和渣。經(jīng)過檢測(cè)得到中和液的PH值為5.0，其中狗離子的濃度為 0. 52g/L。通過加入少量氧化劑過濾，例如雙氧水，然后凈化除去其中鎘、鈷、鎳后，采用電解 法將浸出液中以SiSO4形式存在的鋅析出，得到單質(zhì)Si。中和渣返回到到第一加壓釜中進(jìn)一步用于氧壓浸出。在本實(shí)施例2中，鋅的浸出率為98. 9%，硫元素的轉(zhuǎn)化率為72. 5%。實(shí)施例3取硫化鋅精礦，其中鋅含量為46. 8wt%，鐵含量為12. 3wt%。將所述硫化鋅精礦 細(xì)磨成粒度小于320目的顆粒為98%的礦粉。向細(xì)磨后的礦粉加入濃度為145g/L的硫酸 溶液，充分?jǐn)嚢枋沟V粉漿化，將料漿注入第一加壓釜中。向第一加壓釜中通入氧氣，并將反應(yīng)溫度升至140°C，將反應(yīng)過程中的氧氣壓力為 維持在1. OMPa。90分鐘后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)后的漿液排出，通過閃蒸槽閃蒸處理后進(jìn)行濃密過濾 洗滌，得浸出液和浸出渣。其中浸出渣進(jìn)行浮選產(chǎn)出粗硫磺和鉛銀渣，粗硫磺送生產(chǎn)精硫 磺，鉛銀渣送鉛系統(tǒng)處理回收鉛銀。接著，將浸出液泵入第二壓力反應(yīng)釜中，加入磨細(xì)的硫化鋅精礦(-320目彡95%) 和硫酸鈉，向第二加壓釜中通入氧氣，同時(shí)將反應(yīng)溫度升至140°C，將反應(yīng)過程中的氧氣壓 力為維持在0. 4MPa。60分鐘后結(jié)束反應(yīng)，將反應(yīng)后的漿液排出，通過閃蒸槽閃蒸處理后進(jìn)行濃密過濾 洗滌，并獲得中和液和中和渣。所獲得的中和液的PH值為5. 0,Fe離子的濃度為0. 60g/L, 加入少量氧化劑(如雙氧水)進(jìn)行過濾，然后凈化除去其中鎘、鈷、鎳后，采用電解法將浸出 液中以SiSO4形式存在的鋅析出，得到單質(zhì)Si。第二加壓釜中所獲得的中和渣返回到第一加壓釜中用于進(jìn)一步氧壓浸出。在本實(shí)施例中，鋅的浸出率為99. 1%，硫元素的轉(zhuǎn)化率為73. 1%，。從上述的示例中可以看出，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硫化鋅精礦的處理方法 中，由于分別通過一段氧壓浸出，一段氧壓中和除鐵，從而使得鋅的浸出率達(dá)到98%以上， 浸出液中鋅離子濃度達(dá)到電積工藝要求，且殘酸濃度達(dá)到lg/L以下，鐵離子濃度lg/L以 下，從而滿足了下一段的凈化工序要求，并進(jìn)一步地降低了工藝復(fù)雜性和生產(chǎn)成本。同時(shí)在本發(fā)明的上述方法中，由于中和與除鐵可以在沒有大量硫存在的情況下同 步進(jìn)行，從而該方法工藝流程被縮短，且過程得到強(qiáng)化。同時(shí)獲得了更高的浸出率。由于殘 酸濃度和鐵離子濃度都非常低，從而不會(huì)造成污染、對(duì)環(huán)境友好。任何提及“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”等意指結(jié)合該實(shí)施例描述的具體構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在本說明書各處的該示意性 表述不一定指的是相同的實(shí)施例。而且，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述具體構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn) 時(shí)，所主張的是，結(jié)合其他的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)這樣的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)均落在本領(lǐng)域技術(shù)人員 的范圍之內(nèi)。 盡管參照本發(fā)明的多個(gè)示意性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了詳細(xì)的描 述，但是必須理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種其他的改進(jìn)和實(shí)施例，這些改進(jìn)和實(shí)施 例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內(nèi)。具體而言，在前述公開、附圖以及權(quán)利要求的范圍 之內(nèi)，可以在零部件和/或者從屬組合布局的布置方面作出合理的變型和改進(jìn)，而不會(huì)脫 離本發(fā)明的精神。除了零部件和/或布局方面的變型和改進(jìn)，其范圍由所附權(quán)利要求及其 等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種硫化鋅精礦的處理方法，包括如下步驟(a)將硫化鋅精礦與濃度為120-170g/L的硫酸溶液混合調(diào)漿，并供給到第一加壓釜內(nèi)；(b)將所述第一加壓釜保持在第一預(yù)定溫度和第一預(yù)定壓力的條件下、同時(shí)通入純氧 或者富氧空氣以將所述硫化鋅精礦進(jìn)行酸浸第一預(yù)定時(shí)間，以獲得浸出液和浸出渣；(c)將所述浸出液供給到第二加壓釜中，加入中和劑和除鐵劑同時(shí)通入純氧或者富氧 空氣，并反應(yīng)第二預(yù)定時(shí)間以進(jìn)行中和與除鐵，并獲得中和液和中和渣，所述第二加壓釜具 有第二預(yù)定溫度和第二預(yù)定壓力；以及(d)對(duì)第二浸出液采用濕法煉鋅工藝進(jìn)行處理以獲得金屬鋅。
2.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中所述步驟a進(jìn)一步包括 將硫化鋅精礦細(xì)磨為粒度為小于320目的顆粒比例高于95%。
3.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中步驟a中所述硫酸溶液的濃度為140-150g/L。
4.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中步驟b中所述獲得的浸出液中Si含量為120g/ L 150g/L，其酸度為 15-40g/L。
5.如權(quán)利要求3所述的處理方法，其中所述硫酸溶液為鋅電積廢液。
6.如權(quán)利要求3所述的處理方法，其中所述第一預(yù)定溫度為140-160°C，所述第一預(yù)定 壓力為0. 8-1. 2MPa，所述酸浸的第一預(yù)定時(shí)間為60-90分鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中所述富氧空氣中氧氣的體積濃度大于90%。
8.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中所述第二預(yù)定溫度為100-140°C，所述第二預(yù)定 壓力為0. 4-1. 2MPa，所述第二預(yù)定時(shí)間為30-60分鐘。
9.如權(quán)利要求1所述的處理方法，所述步驟b和c分別還包括 向第一和第二加壓釜中添加木質(zhì)素或者紙漿。
10.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中步驟b進(jìn)一步包括將所述浸出渣浮選，以獲得 粗硫磺和鉛銀渣。
11.如權(quán)利要求10所述的處理方法，其中所述粗硫磺進(jìn)一步加工用于生產(chǎn)精硫磺，所 述鉛銀渣送鉛系統(tǒng)回收鉛銀。
12.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中步驟c進(jìn)一步包括將所述第二浸出渣返回所述 第一加壓釜的步驟。
13.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其中步驟c中所述中和劑為經(jīng)研磨的硫化鋅精礦， 所述除鐵劑為硫酸鈉。
14.如權(quán)利要求13所述的處理方法，其中所述經(jīng)細(xì)磨的硫化鋅精礦為粒度小于320目 的顆粒比例高于95%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫化鋅精礦的處理方法，包括如下步驟(a)將硫化鋅精礦與濃度為120-170g/L的硫酸溶液混合調(diào)漿，并供給到第一加壓釜內(nèi)；(b))將所述硫化鋅精礦進(jìn)行酸浸以獲得浸出液和浸出渣；(c)將所述浸出液供給到第二加壓釜中，加入中和劑和除鐵劑同時(shí)通入純氧，并反應(yīng)第二預(yù)定時(shí)間以進(jìn)行中和與除鐵，并獲得中和液和中和渣；以及(d)對(duì)第二浸出液采用濕法煉鋅工藝進(jìn)行處理以獲得金屬鋅。由此，通過使用硫化鋅精礦作為中和劑，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全濕法煉鋅，并將氧壓浸出、中和與除鐵合并在一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行，簡(jiǎn)化了工藝流程，且通過高溫、加壓使反應(yīng)過程強(qiáng)化，進(jìn)一步提高了鋅的浸出率。
文檔編號(hào)C22B3/08GK102134654SQ201010001279
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者劉本明, 張安福, 彭建蓉, 楊大錦, 王吉坤, 董英, 閻江峰 申請(qǐng)人:云南冶金集團(tuán)股份有限公司