CN105331801A - 一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法 - Google Patents

一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法 Download PDF

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    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02—Roasting processes

Abstract

本发明公开了一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法。具体是将锌精矿与黄铁矿混合进行沸腾焙烧，沸腾焙烧后在500-700℃保温30-120min。焙烧和保温过程中通入氧气或者空气。焙砂在低酸条件下浸出得到硫酸锌浸出液，硫酸锌溶液并入湿法炼锌工艺过程。本发明将黄铁矿应用于锌精矿沸腾焙烧过程进行协同反应促进锌精矿氧化，协同反应过程产生的二氧化硫用于制酸，黄铁矿中伴生的有价金属在锌冶炼工艺中得到回收。本方法有效提高锌精矿的氧化率，并有效分解铁酸锌，焙砂中性浸出和弱酸浸出设备腐蚀小，消除了湿法炼锌产生的沉铁渣，工艺流程短、操作简单、环境友好。

Description

一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法
技术领域：
本发明属于冶金工程与环境工程交叉领域，为一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧的方法。
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。
而且在锌精矿沸腾焙烧过程中，锌精矿中伴生的铁与锌反应生成铁酸锌。铁酸锌性质稳定，在中性浸出或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，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，还导致严重的环境污染。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。
黄铁矿主要用于氧化燃烧生产硫酸，黄铁矿制酸过程中产生大量的黄铁矿烧渣，黄铁矿烧渣中除含铁外，还含有Zn、Cu、Pb等重金属。由于黄铁矿烧渣中重金属的含量不高，单独回收这些重金属没有经济效益，目前的填埋弃置对环境造成危害且损失黄铁矿烧渣中铁资源。
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。本发明通过将锌精矿与黄铁矿协同焙烧，不仅解决上述锌精矿湿法炼锌的问题，同时分离回收黄铁矿中伴生的有价金属，不但具有资源意义，还具有重要的环境意义。
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锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，焙烧过程中产生的二氧化硫应用于促进锌精矿氧化和铁酸锌的分解，通过保温调控焙砂中铁物相对焙砂进行一段浸出提取锌、铜、镉等有价金属，避免传统湿法炼锌后续的沉铁工序，并可同时回收黄铁矿中伴生的有价金属。
一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法：将锌精矿与黄铁矿混合进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后在500-700℃保温；沸腾焙烧过程和保温过程通入氧气或者空气。
上述方法中黄铁矿的量为锌精矿质量的0.05-3倍。
上述方法中沸腾焙烧温度为600-1100℃，时间为30-150min。
上述方法中沸腾焙烧结束后，在500-700℃保温30-120min。
上述方法中沸腾焙烧过程和保温过程的供气为氧气或空气。
上述方法中沸腾焙烧产生的二氧化硫用于制酸。
上述方法中保温后的焙砂在中性或弱酸条件下浸出。
上述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℃。
本发明的有益效果是：锌精矿与黄铁矿协同沸腾焙烧促进硫化锌氧化并分解铁酸锌；黄铁矿中伴生的有价金属得到回收；中性或弱酸性浸出即可溶出锌，避免传统湿法炼锌沉铁渣的产生；具有工艺流程短、操作简单、环境友好等特点。
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：
黄铁矿与锌精矿按质量比1的比例混合均匀，通入纯氧在800℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，在温度650℃下保温60min，获得锌焙砂，浸出剂为硫酸含量90g/L，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90.12％，硫酸锌浸出液中铜含量为0.8g/L，铁含量为0.04g/L。本发明所得锌焙砂与传统锌冶炼锌焙砂中硫化锌和铁酸锌含量见表1。
表1锌焙砂中硫化锌和铁酸锌含量
条件 硫化锌/％ 铁酸锌/％
无黄铁矿 21.8 12.15
有黄铁矿 0.5 6.5
实施例2：
黄铁矿与锌精矿按质量比2的比例混合均匀，通入纯氧在900℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，在温度620℃下保温60min，获得的焙砂在80℃下浸出，浸出液硫酸含量为90g/L，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89.12％，硫酸锌浸出液中铜含量为0.92g/L，铁含量为0.05g/L。本发明所得锌焙砂与传统锌冶炼锌焙砂中硫化锌和铁酸锌含量见表2。
表2锌焙砂中硫化锌和铁酸锌含量
条件 硫化锌/％ 铁酸锌/％
无黄铁矿 19.35 12.85
有黄铁矿 0.3 7.5
实施例3：
黄铁矿与锌精矿按质量比2的比例混合均匀，通入纯氧在900℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，在温度620℃下保温60min，获得的焙砂在25℃下浸出，浸出液硫酸含量为90g/L，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89.45％，硫酸锌浸出液中铜含量为0.95g/L，铁含量为0.015g/L。
实施例4：
黄铁矿与锌精矿按质量比0.2的比例混合均匀，通入空气在900℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，在温度650℃下保温60min，获得的焙砂用硫酸含量为90g/L的浸出液进行浸出，室温，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90.05％，硫酸锌浸出液中铜含量为0.96g/L，铁含量0.06g/L。
实施例5：
黄铁矿与锌精矿按质量比3的比例混合均匀，通入纯氧在1000℃进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后，在温度620℃下保温60min，获得的焙砂在80℃下浸取，浸出液硫酸含量为90g/L，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88.33％，硫酸锌浸出液中铜含量为0.98g/L，铁含量为0.08g/L。

Claims (8)

1.一种锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：将锌精矿与黄铁矿混合进行沸腾焙烧，沸腾焙烧结束后在500-700℃保温；沸腾焙烧过程和保温过程通入氧气或者空气。
2.根据权利要求1所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：黄铁矿的量为锌精矿质量的0.05-3倍。
3.根据权利要求1或2所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：沸腾焙烧温度为600-1100℃，时间为30-150min。
4.根据权利要求1或2所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：沸腾焙烧结束后，在500-700℃保温30-120min。
5.根据权利要求1或2所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：沸腾焙烧过程和保温过程的供气为氧气或空气。
6.根据权利要求1所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：沸腾焙烧产生的二氧化硫用于制酸。
7.根据权利要求1所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，其特征在于：保温后的焙砂在中性或弱酸条件下浸出。
8.根据权利要求7所述的锌精矿与黄铁矿协同焙烧方法，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℃。
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