CN108034805B - 一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，采用含多种元素的硫精矿为原料，通过进行磨矿、浮选、精矿氧化焙烧、焙烧渣酸浸、浸出液锌粉置换、酸浸渣浸出金银和碳吸附工艺流程，对硫精砂中的有价元素进行综合回收利用；本发明采用含多种元素的硫精矿为原料，通过进行磨矿、浮选、精矿氧化焙烧、焙烧渣酸浸、浸出液锌粉置换、酸浸渣浸出金银和碳吸附工艺流程，对硫精砂中的铜、锌、金、银、铁、硫进行综合回收，能够充分利用的有价元素多达6种,产品为海绵铜、硫酸锌、载金碳、铁精矿、硫酸，且回收率高，综合回收效果好，采用的黄金环保选矿剂（Sandioss），以及整个工艺流程对环境污染小，具有良好的应用前景。

Description

一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法
技术领域
本发明属于有色金属选冶技术领域，具体涉及一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法。
背景技术
铜铅锌多金属硫化矿通常与黄铁矿、磁黄铁矿、金、银等矿物伴生，在选矿过程中除了回收铜、铅、锌等目标金属，还要回收黄铁矿、磁黄铁矿，黄铁矿、磁黄铁矿主要以硫精砂产品的形式产出，由于铜铅锌多金属硫化矿矿石性质比较复杂，现有的选矿工艺很难做到高效回收矿石中的各种有价元素，导致部分有价元素损失于硫精砂中，造成资源的巨大浪费，因此对硫精砂中有价元素进行二次回收非常有必要。
关于硫精砂综合利用，目前国内外主要针对成分较为简单的硫精砂，如含金银的硫精砂综合利用进行研究，对含多种有价元素的硫精砂的综合利用研究和报导较少。对含金银的硫精砂主要采取焙烧、浸出工艺回收其中的硫、金、银三种有价元素，如昆明理工大学的张丽珠针对铜陵铜官山铜矿的硫精砂采用了内热多段焙烧工艺， 此工艺在技术上解决了硫精砂的综合利用问题，缺点在于成本较高，难以实现产业化。此外，由于国内大多数选厂产出的硫精砂铁品位较低，经过焙烧-浸出后的浸出渣中铁含量无法达到铁精矿的产品标准，只能抛弃，造成铁资源的严重浪费。
发明内容
本发明的目的时提供一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法。
为了满足上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，其特征在于：采用含多种元素的硫精矿为原料，通过进行磨矿、浮选、精矿氧化焙烧、焙烧渣酸浸、浸出液锌粉置换、酸浸渣浸出金银和碳吸附工艺流程，对硫精砂中的有价元素进行综合回收利用。
优选的，所述一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，具体步骤如下：
（1）磨矿：将硫精砂磨矿到小于0.038mm的矿粒百分质量比占70%～95%，再加水调浆至重量浓度为38%～45%的矿浆；
（2）浮选：将调好的矿浆送入浮选槽通过浮选药剂进行浮选，所述浮选工艺流程为两次粗选和一次扫选，扫选中矿返回一次粗选作业，浮选后获得含硫49%以上的高品位硫精矿和尾矿，将尾矿弃掉；
（3）氧化焙烧：将高品位硫精矿送入马弗炉进行氧化焙烧，焙烧温度为650～700℃，焙烧时间为3～4h，氧化焙烧得焙烧渣和SO2气体；
（4）酸浸：将步骤（3）中所得的焙烧渣加水配成液固比为2～3：1的料液，将所述料液送入浸出槽中，加入硫酸，使得酸度达到1.0～1.5mol/L，搅拌加热至80～95℃，搅拌速度为600～1000r/min，浸出时间为1～2h，过滤、洗涤，得到酸浸渣和含铜、锌的浸出液；
（5）置换铜：将步骤（4）中所得的含铜、锌的浸出液中和至PH值为3～4，在温度为10℃～40℃、搅拌速度为600～1000r/min的条件下加入1.2～1.6倍的锌粉置换铜，反应时间为30～40min，经过滤、洗涤得到海绵铜和含锌的脱铜液，再将所得的脱铜液经浓缩、结晶和过滤， 在温度为80～100℃条件下干燥得到粗制的硫酸锌；
（6）金、银浸出：将步骤（4）中所得的酸浸渣加水配成液固比为2～3：1的料液，将料液加入浸出槽，在搅拌速度为1000～1500r/min的条件下加入氢氧化钠，使得料液PH值为11～12，然后加入浸出剂，浸出时间为28～36h，经过滤、洗涤、烘干，得到含铁60%以上的高品位铁精矿和含金、银的贵液；
（7）活性炭吸附金、银：在温度为0～40℃、搅拌速度为600～1000r/min的条件下，在贵液中加入活性炭，吸附时间为 2～3h，经过滤、洗涤，得到载金碳和贫液。
优选的，所述步骤（2）中的浮选药剂为：每吨矿浆中，碳酸氢铵为300～700g、草酸为300～700g、丁基黄药为200～350g、松醇油为40～90g。
优选的，所述步骤（3）中所得的SO2气体用于制备硫酸。
优选的，所述步骤（6）中的浸出剂为圣的黄金环保选矿剂Sandioss，其用量为5～10kg/t。
优选的，所述步骤（7）中所得的贫液返回金、银浸出工序循环使用。
本发明的有益效果为：
（1）本发明一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，该方法首先对含多种有价金属的硫精砂进行浮选，获得高品位硫精砂精矿；其次对硫精砂精矿进行氧化焙烧，获得的焙烧渣铜、铅、锌、金、银得到进一步富集，焙烧过程产生的S02气体用于制备硫酸；加温条件下对焙烧渣进行硫酸浸出，用锌粉置换浸出液中的铜离子，获得海绵铜和硫酸锌；酸浸渣用一种环保型浸出剂浸出金、银；浸出液加入活性炭吸附获得载金碳，浸渣经洗涤、过滤、烘干后可获得铁含量超过60%的高品位铁精矿。
（2）本发明采用含多种元素的硫精矿为原料，通过进行磨矿、浮选、精矿氧化焙烧、焙烧渣酸浸、浸出液锌粉置换、酸浸渣浸出金银和碳吸附工艺流程，对硫精砂中的铜、锌、金、银、铁、硫进行综合回收，本发明提供的方法工艺流程科学合理，能够充分利用的有价元素多达6种, 产品为海绵铜、硫酸锌、载金碳、铁精矿、硫酸，且回收率高，综合回收效果好，采用的黄金环保选矿剂（Sandioss），以及整个工艺流程对环境污染小，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
采用说明书附图1的工艺流程对某含多种有价元素的硫精砂进行综合回收，该硫精砂中有价元素含量为铜0.36％、铅0.39%、锌2.95% 、硫39.22%、铁33.93%、金1.5g/t，银69.0g/t。本实施例实施步骤如下：
（1）磨矿：将硫精砂磨矿到小于0.038mm的矿粒重量百分比占95%，加水调浆至重量浓度为45%；
（2）浮选：将磨好的矿浆送入浮选槽进行浮选，浮选工艺流程为两次粗选，一次扫选，扫选中矿返回一次粗选作业；采用的浮选药剂为：活化剂碳酸氢铵，捕收剂丁基黄药，辅助捕收剂丁铵黑药、起泡剂松醇油。浮选后获得含硫50.78%的高品位硫精砂精矿，精矿中铜、锌、金、银、铁得到进一步富集；
（3）氧化焙烧：将硫精砂精矿干粉送入马弗炉进行氧化焙烧，焙烧温度为700℃，焙烧时间3.5h，焙烧后硫精砂精矿中硫的脱除率达到99.15%，铜、铅、锌、金、银留在渣中，焙烧过程产生的S02气体用于制备硫酸。
（4）酸浸：将氧化焙烧渣和水加入浸出槽，配成液固比2.5:1的料液，加入硫酸，使酸度达到1.2mol/L，在搅拌速度800r/min、加温至90℃的条件下，浸出1.5h，过滤、洗涤，即得到酸浸渣和含铜、锌的浸出液；
（5）置换铜：将含铜、锌的浸出液中和至pH值为3.5，控制反应温度25℃，搅拌速度800r/min，加入理论计算量1.3倍的锌粉置换铜，反应时间为35 min，经过滤、洗涤，得到海绵铜和含锌的脱铜液，脱铜液经浓缩、结晶、过滤、90℃低温干燥得到硫酸锌；
（6）金、银浸出：用一种环保型浸出剂将步骤（3）中的酸浸渣浸出，将步骤（3）中的酸浸渣和水配成液固比2.5:1的料液加入浸出槽， 在搅拌速度为1250r/min条件下加入氢氧化钠使料液pH值为11，然后加入环保型浸出剂sandioss进行金、银浸出，浸出时间为38h，经过滤、洗涤、烘干后可获得铁含量61%的高品位铁精矿，金、银则留在贵液中；
（7）活性炭吸附金、银：在温度20℃、搅拌速度800r/min的条件下，在贵液中加入活性炭25g/L，吸附时间为 2.5h，经过滤、洗涤，得到载金碳，贫液返回金、银浸出工序循环使用。
所述步骤（2）中的浮选药剂用量为：按每吨硫精砂计，碳酸氢铵500g/t、草酸500g/t、丁基黄药320g/t、松醇油70g/t。
所述步骤（6）中的环保型浸出剂为当前市场上销售的圣的黄金环保选矿剂Sandioss，其用量为8kg/t。
通过以上步骤对该硫精砂进行综合回收,最终获得的产品及对应的有价元素回收率如下：海绵铜含铜55%，铜回收率72.27%；硫酸锌含锌34.63%，锌回收率88.79%；载金碳中金、银回收率分别为85.48%、69.53%；铁精矿含铁61.72%，铁回收率86.29%；同时，通过对烟气SO2进行吸收、转化可以制备硫酸。
实施例2
采用说明书附图1的工艺流程对某含多种有价元素的硫精砂进行综合回收，该硫精砂中有价元素含量为铜0.36％、铅0.39%、锌2.95% 、硫39.22%、铁33.93%、金1.5g/t，银69.0g/t。本实施例实施步骤如下：
（1）磨矿：将硫精砂磨矿到小于0.038mm的矿粒重量百分比占95%，加水调浆至重量浓度为39%；
（2）浮选：将磨好的矿浆送入浮选槽进行浮选，浮选工艺流程为两次粗选，一次扫选，扫选中矿返回一次粗选作业；采用的浮选药剂为：活化剂碳酸氢铵，捕收剂丁基黄药，辅助捕收剂丁铵黑药、起泡剂松醇油。浮选后获得含硫51.0%的高品位硫精砂精矿，精矿中铜、锌、金、银、铁得到进一步富集；
（3）氧化焙烧：将硫精砂精矿干粉送入马弗炉进行氧化焙烧，焙烧温度为670℃，焙烧时间4h，焙烧后硫精砂精矿中硫的脱除率达到98.45%，焙烧后铜、铅、锌、金、银留在渣中，焙烧过程产生的S02气体用于制备硫酸；
（4）酸浸：将氧化焙烧渣和水配成液固比2:1的料液加入浸出槽，加入硫酸，使酸度达到1.0mol/L，在搅拌速度800r/min、加温至82℃的条件下，浸出1.2h，过滤、洗涤，即得到酸浸渣和含铜、锌的浸出液；
（5）置换铜：将含铜、锌的浸出液中和至pH值为3，控制反应温度5℃，搅拌速度600r/min,加入理论计算量1.5倍的锌粉置换铜，反应时间为30 min，经过滤、洗涤，得到海绵铜和含锌的脱铜液，脱铜液经浓缩、结晶、过滤、100℃低温干燥得到硫酸锌；
（6）金、银浸出：用一种环保型浸出剂将步骤（3）中的酸浸渣浸出，将步骤（3）中的酸浸渣和水配成液固比2:1的料液加入浸出槽，在搅拌速度为1250r/min条件下加入氢氧化钠使料液pH值为11.5，然后加入环保型浸出剂sandioss进行金、银浸出，浸出时间为28h，经过滤、洗涤、烘干后可获得铁含量60.35%的高品位铁精矿，金、银则留在贵液中；
（7）活性炭吸附金、银：在温度5℃、搅拌速度600r/min的条件下，在贵液中加入活性炭30g/L，吸附时间为 3h，经过滤、洗涤，得到载金碳，贫液返回金、银浸出工序循环使用。
所述步骤（2）中的浮选药剂用量为：按每吨硫精砂计，碳酸氢铵400g/t、草酸400g/t、丁基黄药350g/t、松醇油50g/t。
所述步骤（6）中的环保型浸出剂为当前市场上销售的圣的黄金环保选矿剂Sandioss，其用量为6kg/t。
通过以上步骤对该硫精砂进行综合回收,最终获得的产品及对应的有价元素回收率如下：海绵铜含铜56.20%，铜回收率71.30%；硫酸锌含锌34.69%，锌回收率87.26%；载金碳中金、银回收率分别为85.79%、67.64%；铁精矿含铁60.92%，铁回收率85.33%；同时，通过对烟气SO2进行吸收、转化可以制备硫酸。
实施例3
采用说明书附图1的工艺流程对某含多种有价元素的硫精砂进行综合回收，该硫精砂中有价元素含量为铜0.36％、铅0.39%、锌2.95% 、硫39.22%、铁33.93%、金1.5g/t，银69.0g/t。本实施例实施步骤如下：
（1）磨矿：将硫精砂磨矿到小于0.038mm的矿粒重量百分比占95%，加水调浆至重量浓度为45%；
（2）浮选：将磨好的矿浆送入浮选槽进行浮选，浮选工艺流程为两次粗选，一次扫选，扫选中矿返回一次粗选作业；采用的浮选药剂为：活化剂碳酸氢铵，捕收剂丁基黄药，辅助捕收剂丁铵黑药、起泡剂松醇油。浮选后获得含硫49.87%的高品位硫精砂精矿，精矿中铜、锌、金、银、铁得到进一步富集；
（3）氧化焙烧：将硫精砂精矿干粉送入马弗炉进行氧化焙烧，焙烧温度为750℃，焙烧时间4h，焙烧后硫精砂精矿中硫的脱除率达到99.63%，焙烧后铜、铅、锌、金、银留在渣中，焙烧过程产生的S02气体用于制备硫酸。
（4）酸浸：将氧化焙烧渣和水配成液固比3:1的料液加入浸出槽，加入硫酸，使酸度达到1.5mol/L，在搅拌速度1000r/min、加温至92℃的条件下，浸出1.8h，过滤、洗涤，即得到酸浸渣和含铜、锌的浸出液；
（5）置换铜：将含铜、锌的浸出液中和至pH值为4，控制反应温度5℃，搅拌速度600r/min,加入理论计算量1.6倍的锌粉置换铜，反应时间为40 min，经过滤、洗涤，得到海绵铜和含锌的脱铜液，脱铜液经浓缩、结晶、过滤、80℃低温干燥得到硫酸锌；
（6）金、银浸出：用一种环保型浸出剂将步骤（3）中的酸浸渣浸出，将步骤（3）中的酸浸渣和水配成液固比为3:1的料液加入浸出槽，在搅拌速度为1500r/min的条件下加入氢氧化钠使料液pH值为12，然后加入环保型浸出剂sandioss进行金、银浸出，浸出时间为48h，经过滤、洗涤、烘干后可获得铁含量62.35%的高品位铁精矿，金、银则留在贵液中；
（7）活性炭吸附金、银：常温、搅拌条件下，在贵液中加入活性炭20g/L，吸附时间为4h，经过滤、洗涤，得到载金碳，贫液返回金、银浸出工序循环使用。
所述步骤（2）中的浮选药剂用量为：按每吨硫精砂计，碳酸氢铵600g/t、草酸600g/t、丁基黄药300g/t、松醇油80g/t。
所述步骤（6）中的环保型浸出剂为当前市场上销售的商品圣的黄金环保选矿剂Sandioss，其用量为10kg/t。
通过以上步骤对该硫精砂进行综合回收,最终获得的产品及对应的有价元素回收率如下：海绵铜含铜54.64%，铜回收率71.46%；硫酸锌含锌34.75%，锌回收率87.10%；载金碳中金、银回收率分别为84.96%、67.21%；铁精矿含铁61.87%，铁回收率85.65%；同时，通过对烟气SO2进行吸收、转化可以制备硫酸。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，其特征在于：采用含多种元素的硫精矿为原料，通过进行磨矿、浮选、精矿氧化焙烧、焙烧渣酸浸、浸出液锌粉置换、酸浸渣浸出金银和炭吸附工艺流程，对硫精砂中的有价元素进行综合回收利用，其具体步骤如下：
（1）磨矿：将硫精砂磨矿到小于0.038mm的矿粒百分质量比占70%～95%，再加水调浆至重量浓度为38%～45%的矿浆；
（2）浮选：将调好的矿浆送入浮选槽，添加浮选药剂进行浮选，所述浮选工艺流程为两次粗选和一次扫选，扫选中矿返回一次粗选作业，浮选后获得含硫49%以上的高品位硫精矿和尾矿，将尾矿弃掉；
（3）氧化焙烧：将高品位硫精矿送入马弗炉进行氧化焙烧，焙烧温度为670～750℃，焙烧时间为3～4h，氧化焙烧得焙烧渣和SO2气体；
（4）酸浸：将步骤（3）中所得的焙烧渣加水配成液固比为2～3：1的料液，将所述料液送入浸出槽中，加入硫酸，使得酸度达到1.0～1.5mol/L，搅拌加热至80～95℃，搅拌速度为600～1000r/min，浸出时间为1～2h，过滤、洗涤，得到酸浸渣和含铜、锌的浸出液；
（5）置换铜：将步骤（4）中所得的含铜、锌的浸出液中和至pH值为3～4，在温度为10℃～40℃、搅拌速度为600～1000r/min的条件下加入1.2～1.6倍的锌粉置换铜，反应时间为30～40min，经过滤、洗涤得到海绵铜和含锌的脱铜液，再将所得的脱铜液经浓缩、结晶和过滤， 在温度为80～100℃条件下干燥得到粗制的硫酸锌；
（6）金、银浸出：将步骤（4）中所得的酸浸渣加水配成液固比为2～3：1的料液，将料液加入浸出槽，在搅拌速度为1000～1500r/min的条件下加入氢氧化钠，使得料液pH值为11～12，然后加入浸出剂，浸出时间为28～36h，经过滤、洗涤、烘干，得到含铁60%以上的高品位铁精矿和含金、银的贵液；
（7）活性炭吸附金、银：在温度为0～40℃、搅拌速度为600～1000r/min的条件下，在贵液中加入活性炭，吸附时间为 2～3h，经过滤、洗涤，得到载金炭和贫液。
2.根据权利要求1所述的一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，其特征在于：所述步骤（2）中的浮选药剂为：每吨矿浆中，碳酸氢铵为300～700g、草酸为300～700g、丁基黄药为200～350g、松醇油为40～90g。
3.根据权利要求1所述的一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，其特征在于：所述步骤（3）中所得的SO2气体用于制备硫酸。
4.根据权利要求1所述的一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，其特征在于：所述步骤（6）中的浸出剂用量为5～10kg/t。
5.根据权利要求1所述的一种含多种有价元素的硫精砂的综合利用方法，其特征在于：所述步骤（7）中所得的贫液返回金、银浸出工序循环使用。
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