CN105132686B - 一种选冶联合处理酸浸渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种选冶联合处理酸浸渣的方法，主要包括以下步骤：将酸浸渣球磨、重选后分离得到硅砂，上清液通过萃取、反萃得到硫酸锌溶液返回锌冶炼主系统回收锌，底流酸化焙烧后得到的焙砂经过二段水洗，得到硫酸锌铁溶液和富银铅精矿，浓缩结晶得到锌铁微肥出售，富银铅精矿可以出售至火法炼铅企业，火法冶炼得到粗铅，银富集至粗铅，粗铅电解精炼得到电铅，银富集至阳极泥中回收。本发明利用选矿和冶金的联合，综合回收酸浸渣中的有价金属，消除了此类渣长期堆存对环境的影响，过程清洁环保，不会产生二次污染，对企业循环经济效益提高意义重大。

Description

一种选冶联合处理酸浸渣的方法
技术领域
本发明属于有色金属冶炼二次资源综合回收利用领域，涉及对湿法炼锌酸浸渣中铅锌银铁金属的综合回收和对过程渣的资源化利用，具体涉及一种选冶联合处理酸浸渣的方法。
背景技术
我国目前是世界上最大的有色金属生产国家，2014年我国锌产量为582.69万吨，按照80%的湿法炼锌企业产量约有460万吨锌是湿法工艺得到的，10万t/年湿法炼锌系统年产生酸浸渣约3.5万t，我国每年产生酸浸渣约161万t，按照2.5的密度计算，约有64.4万m3酸浸渣产生，年需要建设约21万m2的渣场才能容纳这类渣堆存，耗费大量的资金和土地资源，最大的问题是环保，这类渣中含有大量的重金属，在极端天气下容易造成严重的环境污染事件。
酸浸渣是湿法炼锌热酸浸出过程中得到的终渣，酸浸渣中有价金属铅3.25～4.01%、锌3.50～3.79%、银91～192g/t、硫10～12%，铁7-12%，由于其有价金属赋存状态复杂，回收难度大，目前国内湿法炼锌企业基本采用建设渣场堆存，处理工艺普遍采用单一的浮选工艺或火法熔炼工艺，浮选工艺富集率低，而且形成了大量的浮选尾矿，形成了二次污染；火法熔炼工艺能耗大，形成的二氧化硫烟气不易制酸，而且仅以化合物形式回收了锌、铅中的部分金属，二次火法渣无法利用。且由于环保、工艺合理性、经济等问题在工业化应用过程中出现了各种问题。
发明内容
本发明针对上述现有回收工艺方法的不足，提供了一种选矿和冶金联合，综合回收酸浸渣中的有价金属、处理过程清洁环保、易于实现工业化生产的选冶联合处理酸浸渣的方法。
本发明是通过以下方案实现的：一种选冶联合处理酸浸渣的方法，主要包括以下步骤：
（1）重选：把酸浸渣与水按照1:1固液比加入球磨机中进行球磨，球磨至-200目占50-90%后，将球磨产物加入鼓形重介质分选机中进行重选，重选过程中加入球磨产物质量百分比2-5%硅铁矿，重选时间20-50min，得到重选精矿和轻质尾矿，轻质尾矿浓密后得到上清液和硅砂，重选精矿浓密后得到精矿和上清液；
（2）酸化焙烧-水洗-浓缩结晶：步骤（1）得到的精矿中拌入精矿质量百分比3-10%浓硫酸加入回转窑中进行焙烧，控制焙烧温度700-1000℃，焙烧时间1-3h,得到焙砂，采用自来水对焙砂进行水洗，一段水洗控制液固比1-3:1，时间0.5-1h，得洗渣富银铅渣和硫酸铁溶液，硫酸铁溶液和富银铅渣分别进行二段水洗，富银铅渣二段水洗得洗液和富银铅精矿，富银铅精矿送铅冶炼回收系统，进行铅和贵金属银的回收，洗液返一段水洗，硫酸铁溶液二段水洗得锌铁微肥，二段水洗控制水洗液固比2-3:1，时间0.5-2h；
（3）萃取-反萃：步骤（1）中上清液轻质尾矿浓密后得到上清液和重选精矿浓密后得到的上清液混合用P204和260#煤油混合有机相萃取锌，萃取相比为1-4:1，萃取温度30-60℃，澄清时间10-20min，有机相用120-250g/L硫酸溶液反萃得到150-200g/L硫酸锌溶液，返回锌冶炼中浸系统。
进一步的，所述的轻质尾矿浓密先得到底流和上清液，底流过滤得硅砂和滤液，重选精矿浓密先得到底流和上清液，底流过滤后得到精矿和滤液，轻质尾矿底流过滤得到的滤液和重选精矿底流过滤得到的滤液也进入步骤(3) 进行萃取-反萃。
本发明的选冶联合处理酸浸渣的方法对如下酸浸渣的回收效果较好，酸浸渣重要组成及其质量分数为：铅3.25～4.01%、锌3.50～3.79%、银91～192g/t、硫10～12%，铁7-12%。
本发明的有益效果：
1、本发明首先将酸浸渣球磨、重选后分离得到硅砂（水泥行业或火法冶炼行业辅料），上清液通过萃取、反萃得到硫酸锌溶液返回锌冶炼主系统回收锌，底流酸化焙烧后得到的焙砂经过二段水洗，得到硫酸锌铁溶液和富银铅精矿，浓缩结晶得到锌铁微肥出售，富银铅精矿出售至火法炼铅企业，火法冶炼得到粗铅，银富集至粗铅，粗铅电解精炼得到电铅，银富集至阳极泥中回收；本发明的工艺流程中锌回收率≥93%，银回收率≥80%，铅综合回收≥率99%，硅粉和锌铁微肥满足国标和市场要求。
2、本发明利用选矿和冶金的联合，综合回收过程和冶炼主系统得到了有效的结合，部分工艺和主流程工艺可以有效对接，如：反萃得到硫酸锌溶液可直接进入锌冶炼中浸系统，富银铅精矿可以直接作为铅冶炼原料；综合回收酸浸渣中的有价金属，消除了此类渣料长期堆存对环境污染的影响以及极端天气造成的重金属污染，投资低、过程清洁，不会产生二次污染、有色金属冶炼企业经济效益提高。
3、步骤（2）中得到的富银铅精矿，可由贵金属回收系统方便地进行进一步地回收银等贵金属。
附图说明
图1.为本发明选冶联合处理酸浸渣的工艺流程图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
（1）重选：把100kg酸浸渣与水按照1:1液固比加入球磨机中进行球磨，球磨至-200目占50%后，加入鼓形重介质分选机中进行重选，过程中加入2%硅铁矿，重选时间20min，得到重选精矿和轻质尾矿，轻质尾矿浓密后得到上清液和硅砂，重选精矿浓密后得到精矿和上清液；
（2）酸化焙烧-水洗-浓缩结晶：精矿中拌入5%浓硫酸加入回转窑中进行焙烧，控制焙烧温度700℃，焙烧时间2h,得到焙砂采用自来水进行水洗，一段水得洗渣富银铅渣和硫酸铁溶液，硫酸铁溶液和富银铅渣分别进行二段水洗，富银铅渣二段水洗得洗液和富银铅精矿，富银铅精矿送铅冶炼回收系统，进行铅和贵金属银的回收，洗液返一段水洗，硫酸铁溶液二段水洗得锌铁微肥， 其中，二段水洗控制水洗液固比2:1，时间1.0h,洗渣锌铁微肥出售，一段水洗控制液固比1:1，时间0.5h。
（3）萃取-反萃：上清液用P204和260#煤油混合有机相萃取锌，萃取相比为2:1，萃取温度30℃，澄清时间10min，有机相用150g/L硫酸溶液反萃得到160g/L硫酸锌溶液，返回锌冶炼中浸系统。
计算：锌回收率≥95%，银回收率≥80%，铅综合回收≥99.2%。
实施例2：
（1）重选：把100kg酸浸渣与水按照1:1液固比加入球磨机中进行球磨，球磨至-200目占80%后，加入鼓形重介质分选机中进行重选，过程中加入4%硅铁矿，重选时间50min，得到重选精矿和轻质尾矿，轻质尾矿浓密后得到上清液和硅砂，重选精矿浓密后得到精矿和上清液；
（2）酸化焙烧-水洗-浓缩结晶：精矿中拌入8%浓硫酸加入回转窑中进行焙烧，控制焙烧温度900℃，焙烧时间1.5h,得到焙砂采用自来水进行水洗，一段水得洗渣富银铅渣和硫酸铁溶液，硫酸铁溶液和富银铅渣分别进行二段水洗，富银铅渣二段水洗得洗液和富银铅精矿，洗液返一段水洗，硫酸铁溶液二段水洗得锌铁微肥， 其中，二段水洗控制水洗液固比1.5:1，时间1.0h,洗渣锌铁微肥出售，洗水返一段，一段水洗控制液固比1:1，时间0.5h,洗水返一段，洗渣富银铅精矿出售。
（3）萃取-反萃：上清液用P204和260#煤油混合有机相萃取锌，萃取相比为4:1，萃取温度40℃，澄清时间15min，有机相用200g/L硫酸溶液反萃得到150g/L硫酸锌溶液，返回锌冶炼中浸系统。
计算：锌回收率≥97%，银回收率≥82%，铅综合回收≥99.6%。
实施例3：
（1）重选：把100kg酸浸渣与水按照1:1液固比加入球磨机中进行球磨，球磨至-200目占90%后，加入鼓形重介质分选机中进行重选，过程中加入5%硅铁矿，重选时间30min，得到重选精矿和轻质尾矿，轻质尾矿浓密后得到上清液和硅砂，重选精矿浓密后得到精矿和上清液；
（2）酸化焙烧-水洗-浓缩结晶：精矿中拌入5%浓硫酸加入回转窑中进行焙烧，控制焙烧温度1000℃，焙烧时间1h,得到焙砂采用自来水进行水洗，一段水得洗渣富银铅渣和硫酸铁溶液，硫酸铁溶液和富银铅渣分别进行二段水洗，富银铅渣二段水洗得洗液和富银铅精矿，富银铅精矿送铅冶炼回收系统，进行铅和贵金属银的回收，洗液返一段水洗，硫酸铁溶液二段水洗得锌铁微肥， 其中，二段水洗控制水洗液固比3:1，时间2.0h,洗渣锌铁微肥出售，洗水返一段，一段水洗控制液固比3:1，时间1h,洗水返一段，洗渣作为富银铅精矿出售。
（3）萃取-反萃：上清液用P204和260#煤油混合有机相萃取锌，萃取相比为4:1，萃取温度60℃，澄清时间20min，有机相用250g/L硫酸溶液反萃得到200g/L硫酸锌溶液，返回锌冶炼中浸系统。
计算：锌回收率≥97.5%，银回收率≥85.6%，铅综合回收≥99.5%。

Claims (3)

1.一种选冶联合处理酸浸渣的方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
（1）重选：把酸浸渣与水按照1:1固液质量比加入球磨机中进行球磨，球磨至-200目占50-90%后，将球磨产物加入鼓形重介质分选机中进行重选，重选过程中加入球磨产物质量百分比2-5%硅铁矿，重选时间20-50min，得到重选精矿和轻质尾矿，轻质尾矿浓密后得到上清液和硅砂，重选精矿浓密后得到精矿和上清液；
（2）酸化焙烧-水洗-浓缩结晶：步骤（1）得到的精矿中拌入占精矿质量百分比3-10%的浓硫酸加入回转窑中进行焙烧，控制焙烧温度700-1000℃，焙烧时间1-3h,得到焙砂，采用自来水对焙砂进行水洗，一段水洗控制液固比1-3:1，时间0.5-1h，得洗渣富银铅渣和硫酸铁溶液，硫酸铁溶液和富银铅渣分别进行二段水洗，富银铅渣二段水洗得洗液和富银铅精矿，富银铅精矿送铅冶炼回收系统，进行铅和贵金属银的回收，洗液返一段水洗，硫酸铁溶液二段水洗得锌铁微肥，二段水洗控制水洗液固比2-3:1，时间0.5-2h；
（3）萃取-反萃：步骤（1）中轻质尾矿浓密后得到上清液和重选精矿浓密后得到的上清液混合用P204和260#煤油混合有机相萃取锌，萃取相比为1-4:1，萃取温度30-60℃，澄清时间10-20min，有机相用120-250g/L硫酸溶液反萃得到150-200g/L硫酸锌溶液，返回锌冶炼中浸系统。
2. 如根据权利要求1所述的一种选冶联合处理酸浸渣的方法，其特征在于：轻质尾矿浓密先得到底流和上清液，底流过滤得硅砂和滤液，重选精矿浓密先得到底流和上清液，底流过滤后得到精矿和滤液，轻质尾矿底流过滤得到的滤液和重选精矿底流过滤得到的滤液也进入步骤(3) 进行萃取-反萃。
3.如根据权利要求1或2所述的一种选冶联合处理酸浸渣的方法，其特征在于：所述酸浸渣的重要组成及其质量分数为：铅3.25～4.01%、锌3.50～3.79%、银91～192g/t、硫10～12%，铁7-12%。
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