CN108160311B - 一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，属于选矿冶金技术领域。本发明将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿进行浮选得到浮选锌精矿和浮选尾矿；浮选尾矿采用磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿经细磨处理后，采用浓硫酸作为浸出剂，高温搅拌浸出回收锌矿物；磁选精矿浸出后的高温矿浆与含锌磁选尾矿混合，利用其中的余热和余酸进一步回收尾矿中的锌矿物。本发明分级回收矿石中的锌矿物，针对性处理弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿，利用余热和余酸浸取低品位含锌磁选尾矿中的锌矿物，经济高效解决弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿难以回收的技术难题，提高锌资源的综合利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，属于选矿冶金技术领域。
背景技术
锌是一种重要的战略资源，在防腐、机械制造、交通运输、建筑等行业得到广泛的应用。锌在自然界中主要以硫化物和氧化物的形式存在，常见的具有工业开采价值的硫化锌矿物有闪锌矿和铁闪锌矿，氧化锌矿物有菱锌矿、异极矿、硅锌矿等。然而，在锌矿资源的开采和加工过程中，除了单一的硫化锌和氧化锌矿外，硫化-氧化混合锌矿在锌矿资源中占有相当大的比例。随着我国国民经济的迅速发展，对锌的消耗逐年増大，而锌矿资源中易加工的硫化锌矿和高品位氧化锌矿逐渐减少，因此，为了满足国民经济对锌金属的需要，降低锌的对外依存度，混合锌矿资源的高效开发和利用成为必然。
目前，硫化锌矿的浮选已较为成熟；氧化锌矿的处理方法主要有浮选和浸出两大类；浮选法主要有硫化-胺法、硫化-黄药法、脂肪酸类捕收剂直接浮选法、絮凝浮选法等；浸出法主要包括酸性浸出和碱性浸出。对于硫化-氧化混合锌矿，浮选法仅能回收其中的硫化锌矿物和部分氧化锌矿物；采用浸出法，矿石中的氧化锌矿物虽得到很好地回收，但其中的硫化锌矿物难以溶解，当矿石中碳酸盐脉石矿物含量较高时，直接酸浸的成本较高；目前，选冶联合工艺是处理混合锌矿的有效方法，具有一定的灵活性，能够处理不同类型的矿石。申请号为200910094204.5的发明专利提出了一种选冶联合处理高钙镁低品位氧化铅锌矿的方法，所述方法首先通过常温常压氨浸技术回收氧化锌矿中锌金属，浸出尾渣采用浮选法回收其中的硫化锌矿物，实现了高钙镁低品位氧化铅锌矿的综合回收。申请号为201611034022.5的发明专利公开了一种含锌资源同步浮选-硫酸化焙烧回收锌的方法，所述方法先通过浮选法对氧硫混合锌矿中的锌矿物进行富集，得到的锌精矿经干燥处理后，进行硫酸化焙烧，所得焙砂利用稀酸溶液浸出，酸浸渣利用氨性溶液进行浸出，浸出完成后通过液固分离得到氨浸液和氨浸渣，氨浸渣重新进行酸浸，将酸浸液和氨浸液合并，然后进行电积，制得高纯电锌。
综上所述，硫氧混合锌矿可通过选矿、浸出、选冶联合等方法实现矿石中锌资源的综合回收，这些矿石采用常规的碎矿、磨矿能将其中的锌矿物解离，为后续的提取工艺提供条件。但锌矿资源中，有一部分氧化锌矿物被弱磁性矿物（如赤铁矿、褐铁矿、黑云母等）包裹，采用浮选法回收时，添加的浮选药剂无法与矿石中包裹的锌矿物直接接触，故不能使其疏水上浮；采用湿法浸出时，使用的浸出剂不仅会与矿石中的脉石矿物反应，大量地消耗浸出剂，而且矿石中包裹的锌矿物也难于浸出。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，即将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿进行浮选得到浮选锌精矿和浮选尾矿；浮选尾矿采用磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿经细磨处理后，采用浓硫酸作为浸出剂，通过高温搅拌浸出回收其中的锌矿物；磁选精矿浸出后的高温矿浆与含锌磁选尾矿混合，利用其中的余热和余酸进一步回收尾矿中的锌矿物，使不能直接浮选回收和酸浸提取的弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿得以高效回收利用。
一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，具体步骤如下：
（1）将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿破碎、磨细至-74μm粒级的质量百分含量占75~85%，调浆至矿浆质量百分浓度为25~38%，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，依次加入800~1500g硫化剂、350~500g活化剂、400~800g捕收剂和55~110g起泡剂，进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，在一次粗选尾矿中依次加入200~375g硫化剂、175~250g活化剂、200~400g捕收剂和27.5~55g起泡剂进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿，将一次粗选精矿和二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回调浆进行一次粗选作业，一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回调浆进行一次精选作业；
（2）在磁场强度为0.9~1.5T的条件下，将步骤（1）所得二次粗选尾矿进行磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；
（3）根据步骤（2）所得含锌磁选精矿细磨至-45μm粒级的质量百分含量大于88%，调浆至矿浆的液固质量比为(2.5~3.5):1，在温度为80~95℃的搅拌条件下，加入浓硫酸得到矿浆混合物A并浸出反应180~240min得到浸出矿浆；
（4）将步骤（2）所得低品位含锌磁选尾矿加入到步骤（3）所得浸出矿浆并混合均匀得到矿浆混合物B并在搅拌条件下继续浸出240~300min，固液分离得到含锌浸出液和浸出尾渣；
所述步骤（1）弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中锌的质量百分数含量为9.2~18.5%，锌的氧化率不低于70%；以弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中的锌含量为100%计，锌在弱磁性矿物中的含量为38~50%，弱磁性矿物为赤铁矿、褐铁矿、黑云母的一种或多种；硫化剂为硫化钠，活化剂为硫酸铜，捕收剂为丁基黄药，起泡剂为2号油；
所述步骤（3）矿浆混合物A中硫酸的浓度为40~85g/L；
所述步骤（4）矿浆混合物B中的液固质量比为(2.5~3.5):1；
所述步骤（4）的浸出过程利用步骤（3）浸出的余热和余酸，未进行额外加热，未添加新的浓硫酸。
本发明的有益效果：
（1）本发明先将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中硫化锌矿物进行浮选分离，既获得了合格的浮选锌精矿，又减轻了后续浸出过程中硫化锌矿物的浸出难度；
（2）本发明采用强磁选将浮选尾矿中赤铁矿、褐铁矿、黑云母的一种或多种矿包裹的、浮选难以回收的锌矿物进行富集，为针对性浸出弱磁性矿物包裹的锌矿提供原料；同时，强磁选分离出大量低品位含锌磁选尾矿，可大幅减少高温搅拌浸出过程中的矿石量，降低浸出成本；
（3）本发明采用细磨将弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿中的锌矿物进一步解离，可提高磁选精矿中锌矿物的浸出速度和浸出率；磁选精矿浸出后的高温矿浆与含锌磁选尾矿混合，利用其中的余热和余酸进一步回收损失于尾矿中的锌矿物，提高锌的回收率；
（4）本发明分级回收矿石中的锌矿物，针对性处理弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿，利用余热和余酸浸取低品位含锌磁选尾矿中的锌矿物，可经济高效地解决弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿难以回收的技术难题，提高锌资源的综合利用率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：本实施例的弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中锌的质量百分数含量为9.2%，锌的氧化率为70%，以弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中的锌含量为100%计，锌在弱磁性矿物中的含量为38%，弱磁性矿物为赤铁矿、褐铁矿和黑云母；
如图1所示，一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，具体步骤如下：
（1）将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿破碎、磨细至-74μm粒级的质量百分含量占75%，调浆至矿浆质量百分浓度为25%，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，依次加入800g硫化剂（硫化剂为硫化钠）、350g活化剂（活化剂为硫酸铜）、400g捕收剂（捕收剂为丁基黄药）和55g起泡剂（起泡剂为2号油），进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，在一次粗选尾矿中依次加入200g硫化剂、175g活化剂、200g捕收剂和27.5g起泡剂进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿，将一次粗选精矿和二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回调浆进行一次粗选作业，一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回调浆进行一次精选作业；
（2）在磁场强度为0.9T的条件下，将步骤（1）所得二次粗选尾矿进行磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；
（3）根据步骤（2）所得含锌磁选精矿细磨至-45μm粒级的质量百分含量为88%，调浆至矿浆的液固质量比为2.5:1，在温度为80℃的搅拌条件下，加入浓硫酸得到矿浆混合物A并浸出180min得到浸出矿浆，其中矿浆混合物A中硫酸的浓度为40g/L；
（4）将步骤（2）所得磁选尾矿加入到步骤（3）所得浸出矿浆并混合均匀得到矿浆混合物B并在搅拌条件下继续浸出240min，固液分离得到含锌浸出液和浸出尾渣，其中矿浆混合物B中的液固质量比为2.5:1；
本实施例中锌的综合回收率为87.6%。
实施例2：本实施例的弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中锌的质量百分数含量为13.9%，锌的氧化率为81.5%，以弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中的锌含量为100%计，锌在弱磁性矿物中的含量为44%，弱磁性矿物为赤铁矿和褐铁矿；
如图1所示，一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，具体步骤如下：
（1）将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿破碎、磨细至-74μm粒级的质量百分含量占80.5%，调浆至矿浆质量百分浓度为32%，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，依次加入1050g硫化剂（硫化剂为硫化钠）、450g活化剂（活化剂为硫酸铜）、600g捕收剂（捕收剂为丁基黄药）和80g起泡剂（起泡剂为2号油），进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，在一次粗选尾矿中依次加入262.5g硫化剂、225g活化剂、300g捕收剂和40g起泡剂进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿，将一次粗选精矿和二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回调浆进行一次粗选作业，一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回调浆进行一次精选作业；
（2）在磁场强度为1.3T的条件下，将步骤（1）所得二次粗选尾矿进行磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；
（3）根据步骤（2）所得含锌磁选精矿细磨至-45μm粒级的质量百分含量为90%，调浆至矿浆的液固质量比为3:1，在温度为85℃的搅拌条件下，加入浓硫酸得到矿浆混合物A并浸出210min得到浸出矿浆，其中矿浆混合物A中硫酸的浓度为65g/L；
（4）将步骤（2）所得磁选尾矿加入到步骤（3）所得浸出矿浆并混合均匀得到矿浆混合物B并在搅拌条件下继续浸出270min，固液分离得到含锌浸出液和浸出尾渣，其中矿浆混合物B中的液固质量比为3:1；
本实施例中锌的综合回收率为89.5%。
实施例3：本实施例的弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中锌的质量百分数含量为18.5%，锌的氧化率为88.5%，以弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中的锌含量为100%计，锌在弱磁性矿物中的含量为50%，弱磁性矿物为赤铁矿和褐铁矿；
如图1所示，一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，具体步骤如下：
（1）将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿破碎、磨细至-74μm粒级的质量百分含量占85%，调浆至矿浆质量百分浓度为38%，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，依次加入1500g硫化剂（硫化剂为硫化钠）、500g活化剂（活化剂为硫酸铜）、800g捕收剂（捕收剂为丁基黄药）和110g起泡剂（起泡剂为2号油），进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，在一次粗选尾矿中依次加入375g硫化剂、250g活化剂、400g捕收剂和55g起泡剂进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿，将一次粗选精矿和二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回调浆进行一次粗选作业，一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回调浆进行一次精选作业；
（2）在磁场强度为1.5T的条件下，将步骤（1）所得二次粗选尾矿进行磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；
（3）根据步骤（2）所得含锌磁选精矿细磨至-45μm粒级的质量百分含量为92%，调浆至矿浆的液固质量比为3.5:1，在温度为95℃的搅拌条件下，加入浓硫酸得到矿浆混合物A并浸出240min得到浸出矿浆，其中矿浆混合物A中硫酸的浓度为85g/L；
（4）将步骤（2）所得磁选尾矿加入到步骤（3）所得浸出矿浆并混合均匀得到矿浆混合物B并在搅拌条件下继续浸出300min，固液分离得到含锌浸出液和浸出尾渣，其中矿浆混合物B中的液固质量比为3.5:1；
本实施例中锌的综合回收率为86.3%。
Claims (4)
1.一种弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿破碎、磨细至-74μm粒级的质量百分含量占75~85%，调浆至矿浆质量百分浓度为25~38%，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，依次加入800~1500g硫化剂、350~500g活化剂、400~800g捕收剂和55~110g起泡剂，进行一次粗选作业得到一次粗选精矿和一次粗选尾矿，以每吨弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿计，在一次粗选尾矿中依次加入200~375g硫化剂、175~250g活化剂、200~400g捕收剂和27.5~55g起泡剂进行二次粗选作业得到二次粗选精矿和二次粗选尾矿，将一次粗选精矿和二次粗选精矿合并进行一次精选作业得到一次精选精矿和一次精选尾矿，一次精选尾矿返回调浆进行一次粗选作业，一次精选精矿进行二次精选作业得到浮选锌精矿和二次精选尾矿，二次精选尾矿返回调浆进行一次精选作业；
（2）在磁场强度为0.9~1.5T的条件下，将步骤（1）所得二次粗选尾矿进行磁选得到弱磁性矿物包裹的含锌磁选精矿和低品位含锌磁选尾矿；
（3）根据步骤（2）所得含锌磁选精矿细磨至-45μm粒级的质量百分含量大于88%，调浆至矿浆的液固质量比为(2.5~3.5):1，在温度为80~95℃的搅拌条件下，加入浓硫酸得到矿浆混合物A并浸出反应180~240min得到浸出矿浆；
（4）将步骤（2）所得低品位含锌磁选尾矿加入到步骤（3）所得浸出矿浆并混合均匀得到矿浆混合物B并在搅拌条件下继续浸出240~300min，固液分离得到含锌浸出液和浸出尾渣。
2.根据权利要求1所述弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，其特征在于：步骤（1）弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中锌的质量百分数含量为9.2~18.5%，锌的氧化率不低于70%；以弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿中的锌含量为100%计，锌在弱磁性矿物中的含量为38~50%，弱磁性矿物为赤铁矿、褐铁矿、黑云母的一种或多种；硫化剂为硫化钠，活化剂为硫酸铜，捕收剂为丁基黄药，起泡剂为2号油。
3.根据权利要求1所述弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，其特征在于：步骤（3）矿浆混合物A中硫酸的浓度为40~85g/L。
4.根据权利要求1所述弱磁性矿物包裹型硫氧混合锌矿的选冶方法，其特征在于：步骤（4）矿浆混合物B中的液固质量比为(2.5~3.5):1。
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