CN103305692A

CN103305692A - 硫化锌精矿浸出方法

Info

Publication number: CN103305692A
Application number: CN2013102046768A
Authority: CN
Inventors: 孙宁磊; 王鸿振; 傅建国; 张杰磊; 殷书岩; 李少龙; 申美玲; 王魁珽
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-05-28
Also published as: CN103305692B

Abstract

本发明公开了一种硫化锌精矿浸出方法，该方法包括：将硫化锌精矿进行一段氧压浸出；将该一段氧压浸出的浸出液进行沉铟处理，以便获得铟渣和沉铟后液；将沉铟后液与中和剂及酸溶液混合；使第一混合物的pH值为1.5-2.5，温度为90摄氏度至沸点，并维持0.5-6小时；以及将该第二混合物进行过滤处理，以便获得含铁产品和沉铁后液。该方法操作简单，运行成本低，易于工厂化，并且回收获得的含铁产品中铁含量高而锌含量低，进而该含铁产品能够直接作为铁精矿，而沉铁后液能够用于锌精矿的生产。

Description

硫化锌精矿浸出方法

技术领域

本发明涉及硫化锌精矿浸出方法。

背景技术

硫化锌精矿氧压浸出法，具有锌浸出率高，有价金属易于回收，对环境友好等优点，目前已被多家炼锌厂、矿采用。其中，硫化锌精矿氧压浸出液经Fe³⁺还原及沉铟工序之后，获得的沉铟后液中主要包含硫酸锌和硫酸亚铁，并有少量硫酸高铁存在。

从沉铟后液中沉铁，回收铁锌，具有重要意义。目前从沉铟后液中沉铁，主要通过在90-95℃下通氧或空气氧化Fe²⁺，并利用石灰石浆为中和剂进行，然而，其产出的针铁矿和石膏的混合铁渣，铁含量低而锌含量高（一般含铁22%，含锌2.5%），只能在渣库中堆存。

因而，现阶段从硫化锌精矿氧压浸出沉铟后液中沉铁的方法仍有待改进，进而，硫化锌精矿浸出方法也有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效回收沉铟后液中的铁锌的硫化锌精矿浸出方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种硫化锌精矿浸出方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将硫化锌精矿进行一段氧压浸出；将所述一段氧压浸出的浸出液进行沉铟处理，以便获得铟渣和沉铟后液；将所述沉铟后液与中和剂及酸溶液混合，以便获得第一混合物；使所述第一混合物的pH值为1.5-2.5，温度为90摄氏度至沸点，并维持0.5-6小时，以便获得第二混合物；以及将所述第二混合物进行过滤处理，以便获得含铁产品和沉铁后液，其中，所述中和剂为选自氧化锌，碳酸锌、碱式碳酸锌、焙烧烟尘及威尔兹窑尘的至少一种，优选氧化锌。

发明人惊奇地发现，本发明的方法操作简单，所需投资、设备及维护运营费用少，易于工厂化，并且从沉铟后液中回收获得的含铁产品中铁含量非常高而锌含量非常低（含铁可高达56%，含锌可低至0.5%，含硫可低于0.8%），进而该含铁产品能够直接作为铁精矿，有效地用作建材或炼铁原料，而沉铁后液能够有效用于锌精矿的生产，进而能够有效避免工业浪费及环境污染，降低生产损失，实现资源利用最大化，从而最终实现生产利润最大化。

另外，根据本发明上述实施例的硫化锌精矿浸出方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，本发明的方法中，该沉铟后液与中和剂及酸溶液混合的量不受特别限制，实际操作中会根据沉铟后液的pH值（如1-2）以及终点pH进行调整。

根据本发明的实施例，将沉铟后液与中和剂及酸溶液混合的方法不受特别限制，只要能够使该沉铟后液中的铁充分反应沉淀，且有效降低锌损失即可。根据本发明的一些具体示例，将沉铟后液与中和剂及酸溶液混合，进一步包括：将所述沉铟后液和所述中和剂同时滴加至所述酸溶液中。由此，能够使沉铟后液中的铁充分反应沉淀，且锌损失少，进而能够有效回收其中的铁锌。

根据本发明的实施例，所述沉铟后液含锌100-150g/l，含铁10-30g/l，pH值为1-2。由此，本发明的方法能够有效应用于湿法炼锌除铁工序的浸出后液的处理。根据本发明的实施例，所述酸溶液的种类、pH值及温度均不受特别限制，只要能够使沉铟后液和中和剂充分反应，能够达到上述终点pH即可。根据本发明的实施例，所述酸溶液可以为弱酸或者强酸，例如可以为硫酸或盐酸。根据本发明的一些实施例，所述酸的pH值为1-2，温度为90摄氏度至沸点，优选所述酸溶液的pH值为1.5，温度为95摄氏度至沸点。由此，能够使获得的含铁产品中铁含量较高，从而可以直接用作钢铁冶金行业原料。

根据本发明的实施例，使所述第一混合物的pH值为1.5，温度为95摄氏度至沸点，并维持3小时。其中，沉铁过程是一个放出硫酸的过程，因而在本发明的方法中可以用氧化锌调整第一混合物的pH值，以便使所述第一混合物的pH值为1.5，从而满足生成赤铁矿或类赤铁矿即含铁产品的条件。需要说明的是，实施本发明的方法时，在从沉铟后液中沉铁的步骤中，当沉铟后液中含有Fe²⁺时，应将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，根据本发明的实施例，进行氧化的时间和方法不受特别限制，只要能够使沉铟后液中的所有形式的铁均能充分反应沉淀即可，例如可以在沉铁前即对沉铟后液进行氧化，也可以在沉铁过程中对沉铟后液中的Fe²⁺进行氧化。具体地，根据本发明的一些实施例，当所述沉铟后液中含有Fe²⁺时，将所述沉铟后液与所述中和剂及所述酸溶液混合进一步包括：在混合之前，将所述沉铟后液进行氧化处理；或者于富氧氛围下，进行所述混合。由此，能够使沉铟后液中的所有形式的铁均能充分反应沉淀，进而能够有效回收沉铟后液中的铁。

其中，形成富氧氛围的方法也不受特别限制。根据本发明的一些实施例，通过向反应环境中通入纯氧、空气、含氧混合气体或氧压釜排气而形成所述富氧氛围。由此，能够有效地将沉铟后液的Fe²⁺充分氧化为Fe³⁺。根据本发明的实施例，本发明的硫化锌精矿浸出方法，进一步包括：将所述含铁产品依次进行洗涤和除硫处理。根据本发明的实施例，进行除硫处理的方法不受特别限制。根据本发明的一些实施例，可以通过选自焙烧法和洗涤法的至少一种进行所述除硫处理。根据本发明的一些具体示例，于焙烧温度为250～300摄氏度，焙烧时间为1～3小时的条件下，通过焙烧法进行所述除硫处理。根据本发明的另一些实施例，采用碱性溶液作为洗涤剂，通过洗涤法进行所述除硫处理，优选所述碱性溶液为选自稀释氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化铵溶液的至少一种。由此，能够有效降低含铁产品中的硫含量，即降低了含铁产品中的杂质含量，从而使得含铁产品能够直接作为铁精矿，有效地用作建材或炼铁原料。

根据本发明的实施例，本发明的硫化锌精矿浸出方法，进一步包括：利用所述沉铁后液生产锌精矿。由此，能够有效减少污水排放，避免环境污染，并避免工业浪费，降低生产损失，实现资源利用最大化，从而最终实现生产利润最大化。

根据本发明的实施例，本发明的硫化锌精矿浸出方法，进一步包括：将所述一段氧压浸出的浸出渣进行二段氧压浸出；以及将所述二段氧压浸出的浸出渣进行硫浮选并生产硫精矿，将所述二段氧压浸出的浸出液返回进行一段氧压浸出。

根据本发明的实施例，本发明的硫化锌精矿浸出方法，进一步包括：从所述铟渣中回收铟。由此，能够有效节约资源。

需要说明的是，本发明的硫化锌精矿浸出方法具有如下优点：

1、本发明硫化锌精矿浸出方法，从沉铟后液中回收获得的含铁产品含铁高含锌低（含铁可高达56%，含锌可低至0.5%，含硫可低至0.8%，即本发明所采用的从沉铟后液中沉铁的方法，与常规黄铁矾法（获得的铁矾渣含铁30-35%，含锌3-5%）及针铁矿法（获得的针铁矿渣含铁40-45%，含锌2-3%）相比优势明显，并且渣量低，锌损失少，产出渣可直接用于建材或炼铁原料。

2、与日本加压(200℃)沉赤铁矿法相比，本发明采用的从沉铟后液中沉铁的方法，所需投资少，设备及维护运营费用少，成本低，适于工厂化大规模生产。

3、本发明采用的从沉铟后液沉铁的方法，沉铁过程中获得的铁沉淀物易过滤，经碱洗降硫后，硫含量可低至0.8%，铁含量可高达56%，可直接作为铁精矿出售，从而大大减轻渣库负担。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的硫化锌精矿浸出方法及其中从沉铟后液中沉铁步骤的流程示意图，其中，

图1A显示了硫化锌精矿浸出方法的整体流程示意图，

图1B为图1A中步骤S300的具体流程示意图；

图2显示了根据本发明另一个实施例的硫化锌精矿浸出方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面参照附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本文中所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

一般方法：

参照图1，本发明的硫化锌精矿浸出工艺的方法一般包括以下步骤：

S100：将硫化锌精矿进行一段氧压浸出。

然后，分别对一段氧压浸出的浸出液和浸出渣进行处理，即：

1、针对一段氧压浸出的浸出液：

S200：将所述一段氧压浸出的浸出液进行沉铟处理，以便获得铟渣和沉铟后液。

S300：从沉铟后液中沉铁。

其中，从沉铟后液中沉铁的步骤S300进一步包括：

S301：将沉铟后液与中和剂及酸溶液混合，以便获得第一混合物。

S302：pH值为1.5-2.5，温度为90摄氏度至沸点的条件下，反应0.5-6小时，以便获得第二混合物。

S303：将所述第二混合物进行过滤处理，以便获得含铁产品和沉铁后液。

具体地，从沉铟后液中沉铁的步骤S300可以包括：于反应器中，将该沉铟后液滴加到酸液中，同時加入计量的中和剂，维持反应温度为90摄氏度至沸点，pH值为1.5-2.5，反应時间0.5-6小时。然后，过滤、洗涤沉淀。由此，获得含铁产品（沉淀）和沉铁后液（滤液）。

S400：将该沉铁后液用于生产锌精矿。

S500：从所述铟渣中回收铟。

2、针对一段氧压浸出的浸出渣：

S600：将所述一段氧压浸出的浸出渣进行二段氧压浸出。

S700：将所述二段氧压浸出的浸出渣进行硫浮选并生产硫精矿。

S800：将所述二段氧压浸出的浸出液返回进行一段氧压浸出。

此外，本发明的硫化锌精矿浸出方法还可以按照图2所示的流程进行，在此不再赘述。

实施例1

根据前面所述的一般方法，按照以下步骤进行硫化锌精矿浸出：

1、针对一段氧压浸出的浸出液

将所述一段氧压浸出的浸出液进行沉铟处理，以便获得铟渣和沉铟后液。

接着，从沉铟后液中沉铁。具体地：于反应器中，将1L含锌100g/l，含硫酸铁（以Fe³⁺计）10g/l的沉铟后液滴加到0.5L的pH值为1.5，温度为95℃的硫酸溶液中，同時加入浓度为45%的计量的氧化锌浆料，维持反应温度为95℃，pH值为1.5，反应時间3h，至反应终点时氧化锌矿浆用量为50ml。然后，过滤、洗涤并烘干沉淀。由此，获得含铁产品（沉淀）和沉铁后液（滤液）。

通过测定得出含铁产品含铁≥50%，含锌0.5%，含硫2%，其可直接作为铁精矿。

接下来，将获得的沉铁后液用于生产锌精矿。

另外，从所述铟渣中回收铟。

2、针对一段氧压浸出的浸出渣

将一段氧压浸出的浸出渣进行二段氧压浸出。

接着，将二段氧压浸出的浸出渣进行硫浮选以生产硫精矿，将二段氧压浸出的浸出液返回进行一段氧压浸出。

实施例2

1、针对一段氧压浸出的浸出液

接着，从沉铟后液中沉铁。具体地：于反应器中，将1L含锌120g/l，含硫酸铁（以Fe³⁺计）15g/l的沉铟后液滴加到0.5L的pH值为1.5，温度为沸点温度的硫酸溶液中，同时加入浓度为45%的计量的氧化锌浆料，维持反应温度为沸点温度，pH值为1.5，反应時间3h，至反应终点时氧化锌矿浆用量为50ml。然后，过滤、并对沉淀进行洗涤、除硫。其中，除硫是采用10g/L的氢氧化钠溶液洗涤沉淀进行的，洗涤温度为80摄氏度，洗涤液固比为3：1，洗涤时间为1h。由此，获得含铁产品（沉淀）和沉铁后液（滤液）。

通过测定得出含铁产品含铁56%，含锌0.5%，含硫0.8%，其可直接作为铁精矿。

接下来，将获得的沉铁后液用于生产锌精矿。

另外，从所述铟渣中回收铟。

2、针对一段氧压浸出的浸出渣

将一段氧压浸出的浸出渣进行二段氧压浸出。

由上述实施例可知，相对于传统的硫化锌精矿浸出方法，采用本发明的方法进行硫化锌精矿浸出，从沉铟后液中回收获得的含铁产品含铁高含锌低（含铁可高达56%，含锌可低至0.5%，含硫可低至0.8%），即本发明所采用的从沉铟后液中沉铁的方法，与常规黄铁矾法（获得的铁矾渣含铁30-35%，含锌3-5%）及针铁矿法（获得的针铁矿渣含铁40-45%，含锌2-3%）相比优势明显，并且渣量低，锌损失少，产出渣可直接用于建材或炼铁原料。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种硫化锌精矿浸出方法，其特征在于，包括：

将硫化锌精矿进行一段氧压浸出；

将所述一段氧压浸出的浸出液进行沉铟处理，以便获得铟渣和沉铟后液；

将所述沉铟后液与中和剂及酸溶液混合，以便获得第一混合物；

使所述第一混合物的pH值为1.5-2.5，温度为90摄氏度至沸点，并维持0.5-6小时，以便获得第二混合物；以及

将所述第二混合物进行过滤处理，以便获得含铁产品和沉铁后液，

其中，所述中和剂为选自氧化锌，碳酸锌、碱式碳酸锌、焙烧烟尘及威尔兹窑尘的至少一种，优选氧化锌。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将沉铟后液与中和剂及酸溶液混合，进一步包括：

将所述沉铟后液和所述中和剂同时滴加至所述酸溶液中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉铟后液含锌100-150g/l，含铁10-30g/l，pH值为1-2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液的pH值为1-2，温度为90摄氏度至沸点，优选所述酸溶液的pH值为1.5，温度为95摄氏度至沸点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述第一混合物的pH值为1.5，温度为95摄氏度至沸点，并维持3小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述沉铟后液中含有Fe²⁺时，将所述沉铟后液与所述中和剂及所述酸溶液混合进一步包括：

在混合之前，将所述沉铟后液进行氧化处理；或者

于富氧氛围下，进行所述混合，

任选地，通过向反应环境中通入纯氧、空气、含氧混合气体或氧压釜排气而形成所述富氧氛围。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述含铁产品依次进行洗涤和除硫处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过选自焙烧法和洗涤法的至少一种进行所述除硫处理，

任选地，于焙烧温度为250～300摄氏度，焙烧时间为1～3小时的条件下，通过焙烧法进行所述除硫处理，

任选地，采用碱性溶液作为洗涤剂，通过洗涤法进行所述除硫处理，优选所述碱性溶液为选自稀释氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化铵溶液的至少一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

利用所述沉铁后液生产锌精矿。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述一段氧压浸出的浸出渣进行二段氧压浸出；以及

将所述二段氧压浸出的浸出渣进行硫浮选并生产硫精矿，将所述二段氧压浸出的浸出液返回进行一段氧压浸出，

任选地，进一步包括：从所述铟渣中回收铟。