CN103805780A

CN103805780A - 高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法

Info

Publication number: CN103805780A
Application number: CN201410049424.7A
Authority: CN
Inventors: 邓志敢; 朱北平; 魏昶; 曹元庆; 李存兄; 李旻廷; 李兴彬
Original assignee: INDUSTRY MANAGEMENT Ltd KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY; Yunnan Hualian Zinc and Indium Stock Co Ltd
Current assignee: INDUSTRY MANAGEMENT Ltd KUNMING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY; Yunnan Hualian Zinc and Indium Stock Co Ltd
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明属于高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法。包括以下步骤：将高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液用压力泵泵入压力釜中，添加氧化铁晶种，通入工业氧气或富氧空气，控制通入气体分压、釜内总压和温度，在搅拌条件下反应，使溶液中的亚铁离子在水热条件下发生氧化水解反应生成具有一定比表面积的氧化铁晶体，该氧化铁晶体对溶液中的氟离子有强烈的吸附作用。本发明在氧压水热条件下实现了亚铁离子高效氧化水解和净化除氟，整个过程除铁率较高，氧化铁晶体对氟的吸附量较高，除铁氟后液铁离子浓度较低，获得性质稳定、含铁高品位氧化铁渣，氧化铁渣具备成为钢铁工业原料或水泥添加剂的潜在应用价值。

Description

高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法

技术领域

本发明属于锌的湿法冶金领域，特别是涉及一种高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法。

背景技术

铁闪锌矿是锌硫化矿中主要的含锌矿物之一。铁闪锌矿是成矿过程中，铁原子以类质同象形式取代矿物晶格中的锌原子，用机械磨矿和选矿的方法难以使锌铁分离。通常采用焙烧、热酸浸出等化学手段使铁闪锌矿矿物结构遭到破坏并使锌铁同时转入溶液，进行进一步分离。热酸浸出液中锌铁的分离方法主要有黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。由于黄钾铁矾渣中含有大量的铅、镉、砷、锌等有害元素，因环境污染严重，该除铁方法的应用受到限制；采用针铁矿法除铁时针铁矿渣含铁虽较黄钾铁矾法略高（30～35%），但这铁矿渣仍不具备潜在的实际应用价值。因此，无论是黄钾铁矾法还是针铁矿法生产的渣现阶段都采用建造尾矿坝来堆存或进行二次处理。赤铁矿渣是一种高比重的矿物，按除去相同量的铁计算，赤铁矿渣所占尾矿坝的容积约为黄钾铁矾渣或针铁矿渣的50%。赤铁矿具有热力学稳定性，这种稳定性确保了和它共沉淀的杂质元素不会浸出而渗入地下水。并且，赤铁矿渣含铁量约48～63%，具备潜在的成为钢铁工业原料应用的价值，或成为水泥添加剂。目前，赤铁矿除铁在国内尚无工业应用实例，是实现湿法炼锌锌铁高效分离，清洁生产的重要途径，具有广阔的工业应用前景。

发明内容

本发明克服了现有湿法炼锌冶炼方法的不足，提供了一种高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法，在产出高品位含铁渣的同时进行溶液中氟的净化除杂，为湿法炼锌过程中铁的资源化利用提供可能。

实现本发明所述目的采取的步骤是：将高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同湿法炼锌的中性浸出液加入压力釜中，添加5~25g/L的氧化铁晶种，通入工业氧气或富氧空气，控制气体分压为0.3~0.5MPa，釜内总压为1.2~2.0MPa，温度为170~200℃，在搅拌条件下反应2.5~5小时，使溶液中的亚铁离子反应生成氧化铁晶体，对溶液中的氟吸附；将反应结束后矿浆液固分离得到氧化铁渣和除铁氟后液，氧化铁渣作为生产水泥原料或炼铁料，除铁氟后液可返回湿法炼锌中性浸出工序。

所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液中含铁20~45g/L，其中Fe³⁺<2g/L，含F^-0.035~0.1g/L。

所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液的初始pH为3.0~4.5。

所述的氧化铁晶种的有效成分为Fe₂O₃。

压力釜中得到氧化铁渣含铁48~63%，氧化铁晶体对氟的吸附量在60%以上，除铁氟后液铁离子浓度小于3g/L。

本发明的有益效果是：在压力釜中高温水热条件下实现了亚铁离子高效氧化水解，生成的氧化铁晶体对溶液中的杂质氟进行强烈吸附，整个过程除铁率达94%以上，氧化铁晶体对氟的吸附率达70%以上，除铁氟后液铁离子浓度小于3g/L，获得性质稳定、含铁48～63%的高品位氧化铁渣，氧化铁渣具备成为钢铁工业原料或水泥添加剂的潜在应用价值。

具体实施例

实施例一：

1.料液化学成分。

取自某湿法炼锌企业的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液的化学成分如下：含铁20g/L，其中Fe²⁺18.5g/L，含锌65 g/L，含氟0.035 g/L，pH=4.5。

2、水热沉铁除氟。

将高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液加入容积为5L、钛材制成的耐酸压力釜中，添加5g/L氧化铁晶种，通入工业氧气，控制通入气体分压为0.3MPa，釜内总压为1.5MPa，温度为185℃，在搅拌条件下反应3.5小时。反应结束后，将反应矿浆进行液固分离得到氧化铁渣和除铁氟后液。氧化铁渣含铁63%，除铁氟后液铁离子浓度1.46g/L，除铁率为92.46%，除氟率为71.5%。

实施例二：

1.料液化学成分。

取自某湿法炼锌企业的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液的化学成分如下：含铁39g/L，其中Fe²⁺37.2g/L，含锌75 g/L，含氟0.098 g/L，pH=3.5。

2、水热沉铁除氟。

将高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液加入容积为5L、钛材制成的耐酸压力釜中，添加15g/L氧化铁晶种，通入工业氧气，控制通入气体分压为0.5MPa，釜内总压为2.0MPa，温度为200℃，在搅拌条件下反应2.5小时。反应结束后，将反应矿浆进行液固分离得到氧化铁渣和除铁氟后液。氧化铁渣含铁57%，除铁氟后液铁离子浓度2.0g/L，除铁率为95.8%，除氟率为73.9%。

实施例三：

1.料液化学成分。

取自某湿法炼锌企业的高铁硫酸锌溶液的化学成分如下：含铁45g/L，其中Fe²⁺43.1g/L，含锌105 g/L，含氟0.068 g/L，pH=3.0。

2、赤铁矿沉铁。

将高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液加入容积为5L、钛材制成的耐酸压力釜中，添加25g/L氧化铁晶种，通入工业氧气，控制通入气体分压为0.4MPa，釜内总压为1.2MPa，温度为170℃，在搅拌条件下反应5小时。反应结束后，将反应矿浆进行液固分离得到氧化铁渣和除铁氟后液。氧化铁渣含铁48%，除铁氟后液铁离子浓度2.0g/L，除铁率为94.1%，除氟率为72.6%。

Claims

1.一种高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法，其特征是：将高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同湿法炼锌的中性浸出液加入压力釜中，添加5~25g/L的氧化铁晶种，通入工业氧气或富氧空气，控制气体分压为0.3~0.5MPa，釜内总压为1.2~2.0MPa，温度为170~200℃，在搅拌条件下反应2.5~5小时，使溶液中的亚铁离子反应生成氧化铁晶体，对溶液中的氟吸附；将反应结束后矿浆液固分离得到氧化铁渣和除铁氟后液，氧化铁渣作为生产水泥原料或炼铁料，除铁、氟后液可返回湿法炼锌中性浸出工序。

2.根据权利要求1所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法，其特征是：所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液中含铁20~45g/L，其中Fe³⁺<2g/L，含F^-0.035~0.1g/L。

3.根据权利要求1所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法，其特征是：所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液的初始pH为3.0~4.5。

4.根据权利要求1所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法，其特征是：所述的氧化铁晶种的有效成分为Fe₂O₃。

5.根据权利要求1所述的高铁锌焙砂中浸渣与高铁硫化锌精矿协同浸出液除铁氟的方法，其特征是：压力釜中得到氧化铁渣含铁48~63%，氧化铁晶体对氟的吸附量在60%以上，除铁、氟后液铁离子浓度小于3g/L。