一種高效選擇性分離硫化鋅精礦中鋅的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效選擇性分離硫化鋅精礦中鋅的工藝，是采用氧壓酸浸-旋流電解處理硫化鋅精礦，屬于有色金屬濕法冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明屬于鋅的濕法冶金工藝。目前硫化鋅精礦的處理方法絕大部分采用濕法煉鋅工藝，傳統(tǒng)的工藝流程為:硫化鋅精礦一焙燒一硫酸浸出-電積。此工藝較為成熟，鋅的浸出率也較高，但需要龐大的制酸系統(tǒng)，投資很大;工藝流程也較復(fù)雜；另外鋅精礦中鐵閃鋅礦在焙燒過程中生成大量鐵酸鋅，這部分鐵酸鋅需采用高溫高酸才能浸出，酸耗很高，且鋅的浸出率也較低;除此之外，電積沉鋅時對鋅電解液成分要求苛刻，因此電積時也存在相當(dāng)多的技術(shù)問題。為此，有些企業(yè)采用高溫高壓純氧氧化浸出處理硫化鋅精礦的技術(shù)，比如2012年7月18日，中國發(fā)明專利公開號CN102586597A公開了一種硫化鋅精礦加壓浸出的方法，它是使硫化鋅精礦在高溫高壓的酸性條件下，由氧氣直接氧化得到硫酸鋅溶液與單質(zhì)硫，從而省去了傳統(tǒng)工藝中龐大的制酸系統(tǒng)，具有污染低、投資小和鋅的回收率較高等優(yōu)點。但是，加壓浸出后所得浸出液采用常規(guī)的鋅電積方法處理，由于傳統(tǒng)的鋅電積對電解液的成分要求非?？量?，所以在電積之前需增加凈化工序(除Cu、Fe、As等雜質(zhì))，凈化過程中需要消耗大量試劑且?guī)ё卟糠值匿\，導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度增加。
[0003]因此，開發(fā)適合于處理硫化鋅精礦的高效清潔冶金技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高效選擇性分離硫化鋅精礦中鋅的工藝，采用氧壓酸浸-旋流電解處理硫化鋅精礦;該技術(shù)具有對環(huán)境無污染、無“三廢”排放;屬于清潔冶金技術(shù)、對原料適應(yīng)性強、流程簡單；自動化程度高、操作方便、試劑消耗少、操作成本低;過程強化、金屬回收率高等優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高效選擇性分離硫化鋅精礦中鋅的工藝;硫化鋅精礦經(jīng)濕磨后與硫酸調(diào)漿，然后栗入高壓釜內(nèi)進行高壓酸浸;浸氧化出過程中不斷通入純氧，并在高壓釜中氧化浸出時加入調(diào)整劑A;控制適宜的技術(shù)指標;硫化鋅精礦中Zn以Zn2+的形式進入溶液，大部分硫被氧化成單質(zhì)硫轉(zhuǎn)移到渣中，而Pb則以PbSO4的形式與銀留在渣中；浸出完成后進行液固分離;進行液固分離，實現(xiàn)鋅與其他有價元素的初步分離;含鋅的浸出液經(jīng)調(diào)酸后直接進行旋流電解，得符合國標的電鋅產(chǎn)品，浸出渣送至火法煉鉛系統(tǒng)綜合回收Pb、Ag、S等有價元素，電解廢液返回高壓釜作為浸出溶劑循環(huán)使用。
[0006]進一步地，上述硫化鋅精礦在高壓Il氧化浸出時，控制終酸pH=l-2，可以使硫化鋅精礦中的絕大部分Fe、As以赤鐵礦、鐵礬及砷酸鐵鹽的形式進入渣中。
[0007]進一步地，上述硫化鋅精礦的成分為:Zn: 30?60%; S: 15?38%; As: 0.05?0.2%；Pb:2?8%;Fe:5?20%。
[0008]進一步地，上述硫化鋅精礦經(jīng)濕磨后粒度在-200目；上述硫化鋅精礦在高壓釜氧化浸出時采用純氧為氧化劑。
[0009]進一步地，上述硫化鋅精礦在高壓釜中氧化浸出時其適宜技術(shù)指標為:硫酸濃度120?180g/L、液固體積質(zhì)量比4?6:lmL/g、溫度130?160 °C、氧壓0.8?I.4MPa、攪拌速度500?700 r/min、反應(yīng)時間1.5?2.5 h。
[0010]進一步地，所述的調(diào)整劑A為木質(zhì)素磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鈉，其用量為硫化鋅精礦總質(zhì)量的0.8?1.5%調(diào)。
[0011]進一步地，上述的高壓酸浸中，硫化鋅精礦中鋅的浸出率達98.5%以上;鉛、銀等有價金屬入渣率為100% ；鐵、砷入渣率95%以上;硫入渣率90%以上。
[0012]進一步地，上述含鋅的浸出液經(jīng)調(diào)酸后作為在旋流電解時的電解液，Zn2+含量不低于5 g/L。
[0013]進一步地，上述的含鋅浸出液進行旋流電解時的技術(shù)指標為:硫酸濃度80?150g/L、槽電壓3.0?3.8 V、電流密度800?900 A/m2、電解周期36 h。
[0014]進一步地，上述含鋅浸出液進行旋流電解時，其電解效率達92%。
[0015]進一步地，上述旋流電解沉鋅后電解廢液補加適量硫酸返回高壓釜作為浸出液反復(fù)使用，當(dāng)廢電解液中Cu2+累積到一定量后通過控制槽電壓進行選擇性沉銅得黑銅渣;黑銅渣返銅冶煉系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明提供了一種處理硫化鋅精礦的新技術(shù)，該技術(shù)具有對環(huán)境無污染、無“三廢”排放;屬于清潔冶金技術(shù)、對原料適應(yīng)性強、流程簡單；自動化程度高、操作方便、試劑消耗少、操作成本低;過程強化、金屬回收率高等優(yōu)點。本發(fā)明具有顯著的經(jīng)濟效益并且易于實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1)本發(fā)明采用木質(zhì)素磺酸鈣或木質(zhì)素磺酸鈉，作為調(diào)整劑;解決了實驗過程中硫包裹物料的問題，大幅度提高了鋅的浸出率;本發(fā)明鋅的浸出率大于98.5%，鋅的回收率可達97%以上;從而節(jié)約了資源，降低了成本；
2)本發(fā)明通過控制上述技術(shù)條件，使原料中的Pb、Fe、Ag、As等元素被固定在浸出渣中，而Zn則進入到浸出液中，實現(xiàn)鋅與其他有價元素的初步分離;達到了鋅的高效選擇性浸出；
3)本發(fā)明硫化鋅精礦在高壓釜中浸出后所得浸出液不需要增加凈化工序，經(jīng)調(diào)酸后直接進行旋流電解即可得到合格的電鋅產(chǎn)品；省去了傳統(tǒng)的凈化工序，簡化了工藝流程及設(shè)備，使得工藝簡單，操作簡便；
4)本發(fā)明含鋅的浸出液經(jīng)調(diào)酸后作為在旋流電解時的電解液，Zn2+含量不低于5g/L就能得到合格的電鋅產(chǎn)品，與普通鋅電沉積相比，旋流電解可大幅度降低電解液中Zn2+濃度；
5)本發(fā)明含鋅浸出液所采用的旋流電解技術(shù)，具有對電解液雜質(zhì)不靈敏、電解周期短、電解效率尚、成本低廉、廣品質(zhì)量好等特點；
6)本發(fā)明旋流電解沉鋅后電解廢液補加適量硫酸返回高壓釜作為浸出液反復(fù)使用，當(dāng)廢電解液中Cu2+累積到一定量后通過控制槽電壓進行選擇性沉銅得黑銅渣;黑銅渣返銅冶煉系統(tǒng)。此工藝實現(xiàn)了真正意義上的“零排放”。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并用具體實施例詳細描述本發(fā)明。附圖1表示一種高效選擇性分離硫化鋅精礦中鋅的工藝步驟為:
①硫化鋅精礦經(jīng)濕磨至粒度-200目；
②調(diào)漿
將硫化鋅精礦、硫酸溶液和調(diào)整劑A—起在漿