CN101734626A

CN101734626A - 从硫化锌精矿直接浸出渣中回收元素硫的工艺

Info

Publication number: CN101734626A
Application number: CN200910227001A
Authority: CN
Inventors: 邓孟俐; 陈南洋; 何醒民; 宋光辉; 谭荣和
Original assignee: Changsha Design Institute of Nonferrous Metallurgy
Current assignee: Changsha Design Institute of Nonferrous Metallurgy
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2010-06-16

Abstract

本发明从硫化锌精矿直接浸出渣中回收元素硫的工艺，包括如下步骤：1)硫化锌精矿直接浸出渣经浮选分离成硫磺精矿和浮选尾矿，浮选尾矿经压滤后堆存；2)将步骤1)所述硫磺精矿经过滤、热熔化、热过滤后获得元素硫滤液；3)将步骤2)获得的元素硫滤液保温送入硫磺造粒机制粒。本发明能够对锌精矿直接浸出渣中回收元素硫，通过造粒直接获得工业硫磺，一方面减少了氧压浸出渣过滤堆存量，另一方面使自然资源中的硫得到利用，不被浪费。

Description

从硫化锌精矿直接浸出渣中回收元素硫的工艺

技术领域

本发明涉及一种从硫化锌精矿直接浸出渣中回收元素硫的工艺。

背景技术

常规锌冶炼工艺焙烧过程中产生大量含SO₂的烟气，通常是将含SO₂的烟气经催化转化的方法处理，生产硫酸。因此常规湿法锌冶炼工艺存在工艺流程长、硫酸销售储存困难和环境污染严重等问题，特别是在硫酸销售困难的地区，由于硫酸储存和运输的困难，甚至出现将硫酸直接倾倒于地面，造成当地环境的严重污染。为克服这些问题，国内外相继开发出锌精矿直接浸出全湿法提取锌工艺(已有多项专业技术)，在直接浸出锌的过程中，锌精矿中的硫氧化成单体硫进入浸出渣中。在工业化的直接浸出法炼锌厂中，一般是将氧压浸出渣过滤堆存，未进一步回收元素硫，而锌精矿直接浸出渣的主要成分S_总51～80％，其中单质S 50～74％、Fe 20～2％、Pb 2～5％、Zn 1.5％～3％，含硫量如此之高的矿渣堆存，一方面不利于环保，另一方面使其中的硫没有得到利用，造成了浪费。因此如何从硫化锌精矿直接浸出渣中回收硫，以利于环保和硫的充分利用是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锌精矿直接浸出渣硫回收工艺，该工艺简单，即有利于环保又能回收硫。

本发明从硫化锌精矿直接浸出渣中回收元素硫的工艺，包括如下步骤：

1)硫化锌精矿直接浸出渣经浮选分离成硫磺精矿和浮选尾矿，浮选尾矿经压滤后堆存；

2)将步骤1)所述硫磺精矿经过滤、热熔化、热过滤后获得元素硫滤液；

3)将步骤2)获得的元素硫滤液保温送入硫磺造粒机制粒。

所述步骤1)中的浮选分离分为粗选分离、精选分离和扫选分离。所述浮选分离工艺中精选分离的尾矿再进行粗选，粗选尾矿中残留的硫和硫化物通过扫选来回收，再送粗选分离回收硫和硫化物。

过滤硫磺精矿时，为适应下一步热熔化工艺，步骤2)中过滤后硫磺精矿的含水量在10％～20％。

对硫磺精矿的热熔化采用650～800kPa的蒸汽间接加热保温，控制温度在130～145℃。

利用元素硫在约120℃时熔化成液态的特点，对硫磺精矿的热熔化，采用连续熔化，将硫磺精矿下到熔硫旋流器，同时按预定循环比泵入已熔化的粗硫，两者相遇进行热交换，硫磺精矿熔化为粗硫。所述预定循环比按体积比是：已熔化的粗硫∶硫磺精矿为70～120∶1。

对热熔化后的熔融粗硫进行热过滤时采用设备为卧式叶片式过滤机，并且其网板间距为140～150mm。

本发明能够对锌精矿直接浸出渣中回收元素硫，通过造粒直接获得工业硫磺，一方面减少了氧压浸出渣过滤堆存量，另一方面使自然资源中的硫得到利用，不被浪费。本发明工艺的原理及特点是：

锌精矿直接浸出渣中元素硫回收工艺依据锌精矿直接浸出渣及元素硫的物理性能。在浮选时，未反应的硫化物和元素硫有选择性地依附在漂浮的气泡中，从而富集产出高品位的硫磺精矿；而氧化物部分仍留在矿浆中。通过粗选起到初步分离的作用；通过精选除去粗选硫磺精矿中的氧化物得到更高品味的硫精矿；通过扫选来回收粗选尾矿中残留的硫和硫化物，使残留在扫选精矿中的氧化物减少。为获得较高品位及高回收率的硫磺精矿，浮选过程中主要控制矿浆浓度、浮选液位、空气量等。

大型直接浸出炼锌工厂回收元素硫最好采用连续熔化硫磺精矿工艺，它具有配置占地少，劳动强度小的优势。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

从图1可以看出本发明工艺主要包括如下步骤：

3)将步骤2)获得的元素硫滤液保温送入硫磺造粒机制粒。

其中步骤1)中的浮选分离工艺包括粗选、精选、扫选，详细过程如下：

锌精矿直接浸出工序的浸出渣首先泵入粗选槽，粗选后的粗硫磺精矿溢流入精选槽，粗选尾矿自流到扫选槽。精选槽浮选出来的硫磺精矿自流入硫精矿贮槽，再由泵送至陶瓷真空过滤机过滤，精选槽浮选后的尾矿回流至粗选槽。扫选槽浮选后的氧化尾渣自流到浮选尾矿贮槽，在泵入浮选尾矿浓密机，扫选槽浮选出来的粗硫精矿溢流至粗选槽。浮选时由泵补充硫精矿过滤后的滤液及尾矿的上清液调节矿浆浓度。

浮选尾矿泵进浓密机浓密，上清液溢流至上清液贮槽，一部分上清液由泵送至浮选槽以保持浮选工序所需的浓度，剩余部分上清液返回直接浸出液储槽，浓密底流泵至铅银渣箱式过滤机过滤，滤液进上清液储槽，浮选出来的硫磺精矿自流至硫精矿贮槽，由泵送至陶瓷真空过滤机过滤，控制滤饼含水10～20％，为熔融过程提供低湿度的滤饼，以便连续熔化粗硫。

步骤2)中对浮选出的硫磺精矿再进行过滤、热融化、热过滤，详细过程如下：

陶瓷真空过滤机滤液，一部分由泵送入浮选槽中，一部分返回锌浸出系统。经陶瓷真空过滤机过滤后，含水10～20％的硫磺精矿通过胶带输送机直接进入粗硫熔化旋流器，旋流器中不断泵入熔融的硫，使含有未浸出的硫化物的滤饼熔化(如图1中显示的粗熔化)，并跟随熔融的硫一起从粗旋流器底部排出，进入带搅拌的密闭粗硫池中。粗硫池通过蒸汽加热的蛇形加热器以保持槽内温度恒定在130～145℃。

粗硫池中的熔融硫通过熔融粗硫循环泵送入熔融粗硫循环加热器加热后，按一定的循环比高速送至粗硫融化旋流器中，使已熔化的粗硫(其温度约145℃)与硫精矿滤饼相遇进行热交换，以熔化进入旋流器中的硫精矿滤饼，直至硫磺精矿在锥形熔硫旋流器中熔化为粗硫，进入粗硫池。热熔化过程中的热源利用650～800kPa的蒸汽间接加热保温，控制温度在130～145℃。利用元素硫在约120℃时熔化成液态的特点，对硫磺精矿连续熔化的工艺，最有利于大型直接浸出炼锌工厂回收元素硫，它具有配置占地少，劳动强度小的优势。

粗硫池中含有杂质的粗硫泵至熔融粗硫热过滤机中进行热过滤，热过滤分离出精硫磺和硫化物滤饼。熔融粗硫热过滤设备为卧式叶片式过滤机，广泛应用于硫磺制酸行业，将这种设备用于直接浸出炼锌行业中过滤粗硫要作特殊考虑。硫磺制酸工艺中杂质含量＜1％，而炼锌行业中粗硫杂质含量一般约15％，因此，常规的网板(125mm)间距偏小，容渣量小，将网板间距加大到140～150mm，有利于存渣，延长过滤工作时间，减少启闭次数，节约能源。过滤后的元素硫滤液流入精硫池；滤饼通过人工及重力降落至渣仓运走。

元素硫熔融滤液直接流入精硫池中，精硫池通过蒸汽加热的蛇形加热器保持池内温度130～145℃(如图1所述的精熔化)。元素硫熔体由泵送入硫磺造粒机制粒，制粒后自动包装。

以下是上述实施的主要技术操作条件、产物、主要技术经济指标

一、主要技术操作条件：

1、浮选

1)、矿浆停留时间

精选 8分钟

粗选 12分钟

扫选 24分钟

2)、浮选过程中的固体物重量百分比

占重量的百分比％

精选精矿 30

扫选尾矿 2

3)、浮选流程中的固体的分布

精矿的百分比％尾矿的百分比％

总体 82 18

4)、浮选空气压力：300～650kPa

2、硫磺精矿过滤

硫磺精矿含水：10～20％

3、热熔化

1)、硫磺精矿融化温度：130～145℃

2)、熔融硫循环率(体积比)：70～120∶1

4、热过滤

粗硫热过滤工作温度：约140℃

二、产物

产品：元素硫含硫99.8％。

渣：

1)、尾矿：Zn 0.8～1.5％；Pb 9～12％；Fe 1～2％；S⁰14～18％；S_tot 17～20％。

2)、硫化物滤饼：Zn 14～18％；Pb 1.5～2％；Fe 10～12％；S⁰40～45％；S_tot 58～62％。

三、主要技术经济指标

1、浮选空气量：200～450Nm³/m³-矿浆

2、浮选回收率

精矿回收率％尾矿中分布率％

锌 94 6

元素硫 96 4

铜 94 6

银 55 45

硅 15 85

铁 88 12

铅 17 83

3、进入硫化物滤渣中单质硫占硫磺精矿率：约10％

4、硫化物滤渣含硫：40％

5、元素硫产出率(相对硫磺精矿中硫)：80～85％。

Claims

1.一种从硫化锌精矿直接浸出渣中回收元素硫的工艺，包括如下步骤：

3)将步骤2)获得的元素硫滤液保温送入硫磺造粒机制粒。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述步骤1)中的浮选分离分为粗选分离、精选分离和扫选分离。

3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于所述浮选分离工艺中精选分离的尾矿再进行粗选，粗选尾矿中残留的硫和硫化物通过扫选来回收，再送粗选分离回收硫和硫化物。

4.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于步骤2)中过滤后硫磺精矿的含水量在10％～20％。

5.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于步骤2)中对硫磺精矿的热熔化采用650～800kPa的蒸汽间接加热，控制熔化温度在130～145℃。

6.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于步骤2)中对硫磺精矿的热熔化，采用连续熔化，将硫磺精矿下到熔硫旋流器，同时按预定循环比泵入已熔化的粗硫，两者相遇进行热交换，硫磺精矿熔化为粗硫。

7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于所述预定循环比按体积比是：已熔化的粗硫∶硫磺精矿为70～120∶1。

8.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于步骤2)中对热熔化后的熔融粗硫进行热过滤时采用设备为卧式叶片式过滤机，并且其网板间距为140～150mm。