CN107746963B - 一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法 - Google Patents

一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，属于锌湿法冶金领域；本发明在氧化锌二段酸浸工艺中，将一段酸浸底流分别导入二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内，在二段酸浸1#反应槽内加入焙尘和废电解液，在二段酸浸2#反应槽内加入焙砂浸出酸底流、硫精矿、浓硫酸，充分反应后混合导入二段酸浸3#反应槽内，进一步反应，得到的高铁二段酸性浸出矿浆经过过滤得到铅渣和高铁液，高铁液返回一段酸浸工艺，用于一段酸浸补铁；通过该方法使高铁液中Fe2+含量提高至16000～22000 mg/L，从而确保一段酸浸Fe2+的含量稳定控制在5000～6000 mg/L，保证后段中和除杂工艺的顺利进行。

Description

一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法
技术领域
本发明属于锌湿法冶金领域，具体地说，涉及一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法。
背景技术
目前，国内外湿法炼锌氧化锌烟尘浸出过程，普遍采用两段酸性浸出工艺，一段酸浸后的底流进行二段高温高酸酸性浸出，经两段酸性浸出处理得到的滤液返回一段酸性浸出。
在一段酸性浸出过程中Fe2+的含量高低将直接影响后续针铁矿中和除杂效果的好坏，对控制系统As、Ge、TOC等杂质含量有直接作用，故在氧化锌烟尘浸出过程中需要控制一段酸浸Fe2+的含量在5000～6000 mg/l范围内；而同时Fe3+含量过高，将会影响浸出过程的效率，同时造成后续工艺高价值单宁酸的浪费，影响系统TOC含量等，故酸浸过程中还需严格控制一段酸浸中Fe3+的含量≤20mg/l。而在湿法炼锌氧化锌烟尘浸出过程中，由于受原料含铁量波动、工艺温度、酸度、反应时间等的影响，导致浸出后Fe2+的含量波动较大，不易控制，直接影响后段工序的生产，很难达到生产工艺控制要求。
因此，有必要对现有的湿法炼锌氧化锌烟尘浸出工艺进行改进，使浸出过程中Fe2+及Fe3+的含量可以维持在适当范围内。
发明内容
为克服背景技术中的技术不足，本发明提出了一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，将焙尘、焙砂浸出酸底流补入氧化锌烟尘二段酸性浸出段，可将二段酸浸后的过滤液Fe2+含量提高至16000～22000 mg/L，从而确保一段酸浸Fe2+的含量稳定控制在5000～6000 mg/L，保证后段中和除杂工艺顺利进行，从而产出合格的溶液，最终提高企业的经济技术指标。该方法工艺简单、高效，是一种经济、简便且高效提高氧化锌烟尘浸出液二价铁含量的方法。
为达到上述目的，本发明是按如下技术方案实施的：
一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，具体的操作步骤如下：
1) 在氧化锌二段酸浸工艺中，将一段酸浸得到的一段酸浸底流分别导入二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内，在二段酸浸1#反应槽内加入焙尘和废电解液，充分搅拌反应，在二段酸浸2#反应槽内加入焙砂浸出酸底流、硫精矿、浓硫酸，充分搅拌反应；
2) 将步骤1）中二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内浸出反应结束后的浸出液混合导入二段酸浸3#反应槽内，充分搅拌进一步反应；
3) 步骤2)得到的高铁二段酸性浸出矿浆经过过滤得到铅渣和高铁液；
4) 步骤3)得到的高铁液返回一段酸浸工艺，用于一段酸浸补铁。
进一步的，步骤1）中，所述焙尘主要成分为：Zn 45～50 wt%；Fe 8～11 wt% ；S2.5～4.5 wt%。
进一步的，步骤1）中，所述废电解液中含H+ 160～170 g/L，含Zn2+ 50～55 g/L。
进一步的，步骤1）中所述硫精矿含Fe 6～7 wt%，含S 30～40 wt%。
进一步的，步骤1）中进入二段酸浸1#反应槽的一段酸浸底流为10-40 m3/h，进入二段酸浸2#反应槽的一段酸浸底流为30-60 m3/h，焙尘的加入量为1-4 t/h，焙砂浸出酸底流加入量为20-30 m3/h，硫精矿加入量为0.5-2 t/h。
进一步的，步骤1）中所述一段酸浸底流的液固比为2～3:1，焙砂浸出酸底流液固比2～3:1。
进一步的，步骤1）中控制二段酸浸1#反应槽内反应温度85～90℃，酸度25～35 g/L，反应时间4-8 h。
进一步的，步骤1）中控制二段酸浸2#反应槽内温度85～95℃，酸度50～80 g/L，反应时间4-8 h。
进一步的，步骤2）中控制二段酸浸3#反应槽内反应温度85～90℃，酸度20～30g/L，反应时间2-4 h。
进一步的，步骤3）中所得高铁液中含Fe2+ 16000～22000 mg/L。
焙尘、焙砂浸出酸底流含Fe量相对较高，分别为8%～11%和18～22%，但氧化锌烟尘一段酸浸底流含Fe量较低，仅为0.5%～1%，将这两种物料加入二段酸浸反应槽的同时，加入相应的还原剂(硫精矿)，可将物料中的Fe3+还原成Fe2+而进入溶液内。以达到补充系统Fe2+目的。Fe3+还原反应式如下：
Fe3++S2- +H2O→ Fe2++SO4 2-+H+
本发明的有益效果：将焙尘、焙砂浸出酸底流补入氧化锌烟尘二段酸性浸出段，可将二段酸浸后的过滤液Fe2+含量提高至16000～22000 mg/L，从而确保一段酸浸Fe2+的含量稳定控制在5000～6000 mg/L，保证后段中和除杂工艺顺利进行，从而产出合格的溶液，焙尘为沸腾炉焙烧工序自产，原料易得，提高了企业的经济技术指标，且该方法工艺简单，操作便利，是一种经济且高效的提高氧化锌烟尘浸出液中二价铁含量的方法。
附图说明
图1为传统氧化锌烟尘浸出工艺流程，图2为本发明氧化锌烟尘浸出的工艺流程。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1）在氧化锌烟尘二段酸浸工艺中，将一段酸浸得到的液固比为2～3:1的一段酸浸底流分别导入二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内，进入二段酸浸1#反应槽的一段酸浸底流为10 m3/h，进入二段酸浸2#反应槽的一段酸浸底流为30 m3/h，在二段酸浸1#反应槽内加入焙尘和废电解液，焙尘主要成分为Zn 45～50 wt%；Fe 8～11 wt% ；S 2.5～4.5wt%，加入量为1 t/h，电解液中含H+ 160～170 g/L，含Zn2+ 50～55 g/L，充分搅拌反应；在二段酸浸2#反应槽内加入焙砂浸出酸底流、硫精矿、浓硫酸，硫精矿含Fe 6～7 wt%，含S 30～40 wt%，加入量为0.5 t/h，焙砂浸出酸底流流液固比2～3:1，主要含铅、锌、铁等的氧硫化物及硫酸盐类，加入量为20 m3/h，充分搅拌反应；控制1#反应槽内反应温度85℃，酸度25g/L，反应时间4 h，二段酸浸2#反应槽内温度85℃，酸度50 g/L，反应时间4 h。
2）将步骤1）中二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内浸出反应结束后的浸出液混合导入二段酸浸3#反应槽内，充分搅拌进一步反应控制二段酸浸3#反应槽内反应温度85℃，酸度20g/L，反应时间2 h。
3）步骤2)中二段酸浸3#反应槽反应得到的高铁二段酸性浸出矿浆经过过滤得到铅渣和高铁液；
4) 步骤3)得到的高铁液返回一段酸浸工艺，用于一段酸浸补铁。
经取样分析，所得高铁液含Fe2+含量16000-18000 mg/L，把二次液补充至一次浸出工艺，一段酸浸液中Fe2+为5000-5300 mg/L,满足后续工艺对Fe2+的含量需要。
实施例2
1）在氧化锌烟尘二段酸浸工艺中，将一段酸浸得到的液固比为2～3:1的一段酸浸底流分别导入二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内，进入二段酸浸1#反应槽的一段酸浸底流为30 m3/h，进入二段酸浸2#反应槽的一段酸浸底流为50 m3/h，在二段酸浸1#反应槽内加入焙尘和废电解液，焙尘主要成分为Zn 45～50 wt%；Fe 8～11 wt% ；S 2.5～4.5wt%，加入量为3 t/h，电解液中含H+ 160～170 g/L，含Zn2+ 50～55 g/L，充分搅拌反应；在二段酸浸2#反应槽内加入焙砂浸出酸底流、硫精矿、浓硫酸，硫精矿含Fe 6～7 wt%，含S 30～40 wt%，加入量为1 t/h，焙砂浸出酸底流流液固比2～3:1，主要含铅、锌、铁等的氧硫化物及硫酸盐类，加入量为25 m3/h，充分搅拌反应；控制1#反应槽内反应温度88℃，酸度30g/L，反应时间5 h，二段酸浸2#反应槽内温度90℃，酸度70 g/L，反应时间5 h。
2）将步骤1）中二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内浸出反应结束后的浸出液混合导入二段酸浸3#反应槽内，充分搅拌进一步反应控制二段酸浸3#反应槽内反应温度87℃，酸度20～30g/L，反应时间3 h。
3）步骤2)中二段酸浸3#反应槽反应得到的高铁二段酸性浸出矿浆经过过滤得到铅渣和高铁液；
4) 步骤3)得到的高铁液返回一段酸浸工艺，用于一段酸浸补铁。
经取样分析，所得高铁液含Fe2+含量19000-22000 mg/L，把二次液补充至一次浸出工艺，一段酸浸液中Fe2+为5700-6000 mg/L,满足后续工艺对Fe2+的含量需要。
实施例3
1）在氧化锌烟尘二段酸浸工艺中，将一段酸浸得到的液固比为2～3:1的一段酸浸底流分别导入二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内，进入二段酸浸1#反应槽的一段酸浸底流为40 m3/h，进入二段酸浸2#反应槽的一段酸浸底流为60 m3/h，在二段酸浸1#反应槽内加入焙尘和废电解液，焙尘主要成分为Zn 45～50 wt%；Fe 8～11 wt% ；S 2.5～4.5wt%，加入量为4 t/h，电解液中含H+ 160～170 g/L，含Zn2+ 50～55 g/L，充分搅拌反应；在二段酸浸2#反应槽内加入焙砂浸出酸底流、硫精矿、浓硫酸，硫精矿含Fe 6～7 wt%，含S 30～40 wt%，加入量为2 t/h，焙砂浸出酸底流流液固比2～3:1，主要含铅、锌、铁等的氧硫化物及硫酸盐类，加入量为30 m3/h，充分搅拌反应；控制1#反应槽内反应温度90℃，酸度35g/L，反应时间8 h，二段酸浸2#反应槽内温度95℃，酸度80 g/L，反应时间8 h。
2）将步骤1）中二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内浸出反应结束后的浸出液混合导入二段酸浸3#反应槽内，充分搅拌进一步反应控制二段酸浸3#反应槽内反应温度90℃，酸度30g/L，反应时间4 h。
3）步骤2)中二段酸浸3#反应槽反应得到的高铁二段酸性浸出矿浆经过过滤得到铅渣和高铁液；
4) 步骤3)得到的高铁液返回一段酸浸工艺，用于一段酸浸补铁。
经取样分析，所得高铁液含Fe2+含量18000-20000 mg/L，把二次液补充至一次浸出工艺，一段酸浸液中Fe2+为5300-5500 mg/L,满足后续工艺对Fe2+的含量需要。
本发明首次采用焙尘用于提高氧化锌烟尘过程中浸出液二价铁含量；提高了氧化锌烟尘浸出过程中浸出液含铁，保证中和除杂工艺顺利进行，从而产出合格的净化前液；焙尘为沸腾炉焙烧工序自产，原料易得，从而提高了企业的经济技术指标。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：具体的操作步骤如下：
1) 在氧化锌二段酸浸工艺中，将一段酸浸得到的一段酸浸底流分别导入二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内，进入二段酸浸1#反应槽、二段酸浸2#反应槽的的一段酸浸底流分别为10-40 m3/h、30-60 m3/h，在二段酸浸1#反应槽内加入1-4 t/h焙尘和废电解液，充分搅拌反应，在二段酸浸2#反应槽内加入20-30 m3/h焙砂浸出酸底流、0.5-2 t/h硫精矿、浓硫酸，充分搅拌反应；
2) 将步骤1）中二段酸浸1#反应槽和二段酸浸2#反应槽内浸出反应结束后的浸出液混合导入二段酸浸3#反应槽内，充分搅拌进一步反应；
3) 步骤2)得到的高铁二段酸性浸出矿浆经过过滤得到铅渣和高铁液；
4) 步骤3)得到的高铁液返回一段酸浸工艺，用于一段酸浸补铁。
2.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤1）中，所述焙尘主要成分为：Zn 45～50 wt%；Fe 8～11 wt% ；S 2.5～4.5wt%。
3.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤1）中，所述废电解液中含H+ 160～170 g/L，含Zn2+ 50～55 g/L。
4.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤1）中所述硫精矿含Fe 6～7 wt%，含S 30～40 wt%。
5.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤1）中所述一段酸浸底流的液固比为2～3:1，焙砂浸出酸底流液固比2～3:1。
6.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤1）中控制二段酸浸1#反应槽内反应温度85～90℃，酸度25～35 g/L，反应时间4-8 h。
7.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤1）中控制二段酸浸2#反应槽内温度85～95℃，酸度50～80 g/L，反应时间4-8 h。
8.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤2）中控制二段酸浸3#反应槽内反应温度85～90℃，酸度20～30 g/L，反应时间2-4 h。
9.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌烟尘浸出过程中浸出液二价铁含量的方法，其特征在于：步骤3）中所得高铁液中含Fe2+ 16000～22000 mg/L。
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