CN1074947A - 硫铁矿烧渣湿法脱硫及伴生有价金属的提炼方法 - Google Patents

Abstract

硫铁矿烧渣湿法脱硫及伴生有价金属的提炼方 法。本方法属化工冶金领域。该方法适用于硫酸厂， 湿法提炼黄金、湿法炼铜、湿法炼锌等产出的含氧化 铁Fe₂O₃为主的废渣，从中分离含硫低于1％的精铁 矿，并提出其所含的锌、铅、铜、钴、镍、银等有价金 属。达到综合利用，化废为宝的目的。

本方法的特征是利用含有碳酸铵及氨的水溶液 搅拌或不加搅拌浸出硫铁矿烧渣，以便将烧渣中的硫 和伴生金属溶入液相，从而分离出含硫低的氧化铁矿 为固相。其液相部分用硫化铵沉淀出伴生金属，然后 按常规方法生产有色金属制品，其固相部分用磁选、 重选等常规方法，选出高品位铁精矿，甚至直接加工 成粉末状金属。

Description

硫铁矿烧渣湿法脱硫及伴生有价金属的提炼方法。

本发明属化工冶金领域。

根据申请人对有关文献的检索，并实际考查了多家硫酸生产厂家以及相关的黄金冶炼厂、湿法炼铜厂、湿法炼锌厂的实际情况，这些厂家生产过程中，都要产出大量的硫铁矿烧渣，其含铁量在35%到55%不等，由于这类烧渣中含有2.5%-4%的硫，1%-3%的锌、铅、铜、镍、钴等有色金属及少量金、银、因而不能用作炼铁的原料，大部分被堆存、填坑，少部分用作水泥掺合料，是巨大的潜在资源。

我国年产硫酸1200万吨以上，加上湿法炼铜、湿法炼锌，每年共可产出硫铁矿烧渣1500万吨左右，其中至少含铁500万吨，铜、铅、锌、镍、钴等有色金属15万吨以上，一直没有得到回收。

六十年代和七十年代，南京化学工业公司和开封化肥厂曾试用过高温氯化法（光合法），但因成本高，腐蚀问题不易解决，故未能形成生产规模，不能推广使用。关键在于：我国硫铁矿烧渣成份比较复杂，光和法适用处理Ca+Pb+Zn＜2.5%的烧渣，而我们取了三个硫酸厂和一个湿法黄金冶炼厂，湿法炼锌厂，共五个渣样。其烧渣三项之和均达8%以上，无法运用光和法。而本法适用于一切情况下的硫铁矿烧渣。参看所附石油化学工业出版社出版“沸腾焙烧”一书中，氯化法有关章节。

本发明的目的在于用含有碳酸铵和游离氨的水溶液浸出硫铁矿烧渣中的硫和有色金属，当分离出浸液后，固形物将成为含硫低的铁矿。而浸出液中的有色金属又可以化学方法分离提纯使生产出各种金属的化合物作为精细化工产品。

本发明的特点在于：在常温下，以含氨15%含碳酸铵2%-6%的水溶液搅拌或不加搅拌浸出硫铁矿渣，使烧渣中的硫酸根被碳酸根取代，并使铅、锌、铜、镍、银与氨络合溶解于溶液中，当实行逆流洗涤时，可使这些溶于浸出液的对炼铁有害的成份几乎全部溶出，从而使浸出渣成为适合炼铁的矿粉，如再施以常规的重选或磁选则可选出品位较高的精矿。而溶液中的有色金属，可用硫化铵使其转化为不溶于水的硫化物全部沉淀出来，滤渣即为多金属硫化精矿。分离了金属的滤液可用生石灰再生用于浸提新的硫铁矿烧渣。

多金属硫化物可用化学方法进行处理，加盐酸浸出锌、镍、钴。其中锌、镍、钴可以常规方法生产出锌、镍、钴的盐或氧化物作为精细化工产品出售，所余铜、铅、银则施以氧化硫化焙烧，按常规方法生产相应的盐类、氧化物或金属作为产品。

实例1    某硫酸厂烧渣

取样10千克，用20公斤含氨8%、碳酸铵2%的溶液，室温25℃，搅拌速度80转/分，浸出120分钟后，其成份变化如下：

原渣样    处理后

Fe₂O₃55% 65%

S    4.2%    0.3%

Pb、Zn、Cu    1.8%    0.05%

CaO    8%    9%

SiO₂16% 16%

其它    --    --

合计    10千克    8.5千克

浸出液加硫化铵沉淀后，共得干燥硫化多金属矿150g，经分析，其中含铜+镍40g、锌30g、铅10g。

实例2    某锌厂浸出渣

取样：5千克，用10升含氨8%、碳酸铵2%液浸出。不加搅拌，温度25℃，时间8小时。

原渣样    处理后渣

Fe₂O₃48% 54%

S    2.5%    0.5%

CaO    3%    3.5%

SiO₂20% 21%

Cu+Pb+Zn    5%    1%

其它    --    --

合计    5千克    4.4千克

浸出液用硫化铵沉淀得到硫化多金属精矿160g。

分析：其中含铅96g，锌25g。

本方法与国外广泛采用的氯化法相比较有如下特点：

1、节约能源：氯化法需要加热至600℃（中温）和1000℃（高温）。本法为室温下反应。不须外加能源。

2、成本低：氯化法所用氯化钙或氯化钠一次使用消耗掉了，本法所用氨可用成熟技术回收，循环使用。

3、设备一次性投资费用小。

氯化法需要建焙烧炉及废气吸收设备。介质有强腐蚀性，设备损耗大。

本法所用介质为弱碱性，对钢铁几乎没有腐蚀，而且一次费用少。

4、污染少：

氯化法不可避免有废液及烟尘排出。

本法所用溶液循环回收使用，且无烟尘排出

5、适用范围宽：

氯化法只适用处理Cu+Pb+Zn＜2.5%的硫铁矿烧渣，而我国及亚太地区硫铁矿烧渣大多不适用。

本法可广泛推广使用。

6、铁精矿可进一步精选以提高品位。

氯化法一次烧结成球后，便不能再选。

本法处理后，物料仍呈细粉状，可用重选，磁选等成熟工艺进行精选，以提高铁矿品位，降低铁冶炼成本，甚至可以直接取得粉末冶金级的氧化铁粉。

Claims (4)

1. 硫铁矿烧渣湿法脱硫及伴生有价金属的提炼方法。

   1、以含氨及碳酸铵的水溶液浸出硫铁矿(含黄铜矿、闪锌矿、硫铁精矿、铅、锌混合矿)焙烧后的残渣，使其中伴生的锌、铅、镍、钴、铜等伴生金属络合溶出，并使其中硫酸态硫溶出，从而达到所得固相残渣，符合炼铁要求。
2. 2、本法为在常温、常压下浸出，可搅拌，亦可不加搅拌（浸出时间较长），不需要外加能源。
3. 3、本方法浸出液，可在用硫化铵分离伴生金属后，用消石灰蒸馏回收氨以便循环使用。
4. 4、以硫化铵从液相中沉淀出多金属混合硫化物，可用常规方法生产各金属相应的氧化物、盐类、金属等作为产品。