CN105296769A

CN105296769A - 一种湿法炼锌的方法

Info

Publication number: CN105296769A
Application number: CN201510848380.9A
Authority: CN
Inventors: 彭兵; 李燕春; 刘恢; 柴立元; 王忠兵; 闵小波
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2016-02-03

Abstract

本发明公开了一种湿法炼锌的方法。将二氧化硫与氧气的混合气体应用于锌精矿沸腾焙烧过程促进锌精矿氧化生成氧化锌或硫酸锌；同时高效分解沸腾焙烧过程中产生的铁酸锌；并通过对热焙砂进行保温调控焙砂中铁物相，在中性或弱酸条件下实现锌的选择性浸出。本方法通过调整工艺流程提高锌精矿氧化焙烧的效率，分解铁酸锌，调控锌焙砂中铁的物相，实现锌的高效选择性浸出并提高锌的综合回收率；有效降低铁的浸出，解决沉铁渣的问题，实现锌冶炼工艺的源头减排；降低锌冶炼工艺的生产成本。

Description

一种湿法炼锌的方法

技术领域：

本发明属于冶金工程与环境工程交叉领域，涉及一种湿法炼锌的方法，具体涉及一种锌精矿氧化焙烧-浸出生产电锌的方法。

背景技术：

现有的湿法炼锌是将锌精矿通入空气进行沸腾焙烧，在沸腾焙烧过程中，锌精矿中大部分硫化锌氧化生成氧化锌，一部分硫化锌氧化生成硫酸锌，一部分硫化锌没有氧化，氧化锌和硫酸锌用弱酸浸出提取，未氧化的硫化锌则损失于浸出渣中。

由于锌精矿中伴生铁，在沸腾焙烧过程中，铁会与锌反应生成铁酸锌。铁酸锌性质稳定，在低酸浸出过程不溶解，为回收这部分锌，工业上采用热酸浸出法或回转窑挥发法。热酸浸出法在高温条件下用浓酸分解铁酸锌，锌铁同时进入浸出液，铁在电积过程是有害元素，必需对浸出液除铁因而产生大量的沉铁渣。沉铁渣不但导致锌铁资源的损失，还导致环境污染。回转窑挥发法将锌浸渣加入煤或碳在1100-1200℃还原分解铁酸锌得到次氧化锌，此法能耗高且次氧化锌必须脱除氟氯后才能返回湿法炼锌系统。

综上所述，提高锌精矿沸腾焙烧过程中硫化锌的氧化焙烧效率，同时高效分解沸腾焙烧过程中产生的铁酸锌，对于提高锌冶炼工艺的生产效率，提高锌的综合回收率，降低生产成本，实现源头减排，提高锌冶炼工艺的经济效益具有重要意义。

发明内容:

本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种湿法炼锌工艺，提高锌精矿硫化锌氧化率，同时解决铁酸锌分解的问题，提高锌的综合回收率，实现源头减排。

一种湿法炼锌的方法：在锌精矿沸腾焙烧过程中通入二氧化硫与氧气的混合气体，以促进硫化锌的氧化，焙烧后在降温过程中分解铁酸锌，降温后关闭供气保温用于调控焙砂中铁物相。

所述的方法中锌精矿沸腾焙烧温度为800-1100℃。

所述的方法中沸腾焙烧供气组成为SO₂/(SO₂+O₂)体积比为5-80％。优选为SO₂/(SO₂+O₂)体积比为5-50％。

所述的方法中沸腾焙烧结束后，温度降至700℃以下时关闭供气，然后在500-700℃保温30-120min。

所述的方法中沸腾焙烧产生的二氧化硫用于配制沸腾焙烧的供气或用于制酸。

所述的方法中保温后的焙砂在中性或弱酸条件下浸出得到硫酸锌浸出液。

所述的方法中浸出剂为含硫酸不超过90g/L的溶液，浸出时间为15-120min，浸出温度为25-90℃。

所述的方法中硫酸锌浸出液净化后送电积进行电解。

本发明的有益效果是：在沸腾焙烧过程通过通入二氧化硫和氧气的混合气体促进硫化锌氧化反应，提高硫化锌的氧化率；同时分解锌精矿沸腾焙烧过程中产生的铁酸锌，不需热酸浸出或回转窑挥发，一段低酸浸出即可有效浸出焙砂中锌；焙烧降温后的保温过程也很重要，用于调控铁的物相，使得浸出液无沉铁渣产生。有效提高传统湿法炼锌工艺中锌的综合回收率；减少环境污染；降低生产成本和资源耗费；工艺流程短、操作简单、环境友好。

附图说明：

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1：

锌精矿通入组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为10％的气体，在800℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，温度低于700℃时关闭供气，在650℃保温60min，获得的锌焙砂用硫酸含量为90g/L的溶液浸出，80℃，液固比为10/1，浸出时间30min，浸出完成后过滤分离得到硫酸锌浸出液，锌浸出率为93.27％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.05g/L，锌焙砂中硫化锌含量为0.14％，铁酸锌含量为0.5％。

与同上条件但未采用组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为10％的气体，而是采用空气进行处理的结果对比，此时锌浸出率为67.24％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.06g/L，锌焙砂中硫化锌含量为13.15％，铁酸锌含量为10.35％。

与同上条件但未采用组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为10％的气体，而是采用纯氧气进行处理的结果对比，此时锌浸出率为82.95％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.08g/L，锌焙砂中硫化锌含量为4.15％，铁酸锌含量为10.68％。

上述实验结果可见，本方法可将铁酸锌含量由10.35％降至0.5％，硫化锌含量由13.15％降至0.14％，锌浸出率由67.24％提高到93.27％。且硫酸锌浸出液铁含量为0.05g/L。说明本方法有效促进硫化锌氧化，有效分解铁酸锌，有效提高锌的总回收率，有效解决沉铁渣的问题。

实施例2：

锌精矿通入组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为30％的气体，在900℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，温度低于700℃时关闭供气，在640℃保温60min，获得的锌焙砂用硫酸含量为10g/L的溶液浸出，80℃，液固比为10/1，浸出时间30min，浸出完成后过滤分离得到硫酸锌浸出液，锌浸出率为89.89％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.005g/L，锌焙砂中硫化锌含量为0.2％，铁酸锌含量为0.8％。与同上条件但未采用组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为30％的气体，而是采用空气进行处理的结果对比，此时锌浸出率为9.38％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.025g/L，锌焙砂中硫化锌含量为8.47％，铁酸锌含量为10.85％。上述实验结果可见，本方法可将铁酸锌含量由10.85％降至0.8％，硫化锌含量由8.47％降至0.2％，锌浸出率由9.38％提高到89.89％。且硫酸锌浸出液铁含量为0.005g/L。说明本方法有效促进硫化锌氧化，有效分解铁酸锌，有效提高锌的总回收率，有效解决沉铁渣的问题。

实施例3：

锌精矿通入组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为50％的气体，在1100℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，温度低于700℃时关闭供气，在620℃保温60min，获得的锌焙砂用硫酸含量为90g/L的溶液浸出，25℃，液固比为10/1，浸出时间30min，浸出完成后过滤分离得到硫酸锌浸出液，锌浸出率为88.23％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.05g/L，锌焙砂中铁酸锌含量为1.53％，硫化锌含量为0.35％。与同上条件但未采用组成SO₂/(SO₂+O₂)体积比为50％的气体而是采用空气进行处理的结果对比，此时锌浸出率为42.85％，硫酸锌浸出液中铁含量为0.05g/L，锌焙砂中铁酸锌含量为12.77％，硫化锌含量为25.26％。

上述实验结果可见，本方法可将铁酸锌含量由12.77％降至1.53％，硫化锌含量由25.26％降至0.35％，锌浸出率由42.85％提高到88.23％。且硫酸锌浸出液铁含量为0.05g/L。说明本方法有效促进硫化锌氧化，有效分解铁酸锌，有效提高锌的总回收率，有效解决沉铁渣的问题。

由以上实施例可见，本发明方法能有效促进硫化锌氧化和分解铁酸锌，在弱酸条件下实现锌的高效浸出，同时抑制铁浸出，浸出液无需沉铁。

Claims

1.一种湿法炼锌的方法，其特征在于：在锌精矿沸腾焙烧过程中通入二氧化硫与氧气的混合气体，以促进硫化锌的氧化，焙烧后在降温过程中分解铁酸锌，降温后关闭供气保温用于调控焙砂中铁物相。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，锌精矿沸腾焙烧温度为800-1100℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沸腾焙烧供气组成为SO₂/(SO₂+O₂)体积比为5-80％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，沸腾焙烧供气组成为SO₂/(SO₂+O₂)体积比为5-50％。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，沸腾焙烧结束后，温度降至700℃以下时关闭供气，然后在500-700℃保温30-120min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：沸腾焙烧产生的二氧化硫用于配制沸腾焙烧的供气或用于制酸。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，保温后的焙砂在中性或弱酸条件下浸出得到硫酸锌浸出液。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：浸出剂为含硫酸不超过90g/L的溶液，浸出时间为15-120min，浸出温度为25-90℃。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：硫酸锌浸出液净化后送电积进行电解。