CN110157924A - 一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法 - Google Patents

一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，包括：(1)磨矿；(2)中性浸出：浸出终点pH控制5.0～5.2，反应后的矿浆进入液固分离，上清液送沉锌，底流送酸性浸出；(3)酸性浸出：终点pH控制0.5～1.0，反应后的矿浆进入液固分离，上清液返回中性浸出，底流压滤后得到浸出渣；(4)沉锌：加入氧硫混合锌矿，反应后沉锌矿浆进入液固分离，得到富锌渣和沉锌后液，沉锌后液调酸后返回至酸性浸出；(5)浮选：步骤(3)所得浸出渣进入浮选工序，回收硫化锌；(6)挥发：步骤(4)所得富锌渣进入还原挥发工序，得到次氧化锌；本发明采用两段浸出，使氧化矿中锌的浸出率大于90％，浸出液再采用氧硫混合矿二次沉锌富集，使沉锌率大于99.5％，富锌渣含锌16～25％。

Description

一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法
技术领域
本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法。
背景技术
矿山开采过程中采出部分氧硫混合锌矿(氧化矿与硫化矿的混合矿)，具有锌品位低、氧化率高、含泥量大且细等特点，一直得不到有效的开发利用，占用大量堆存场地的同时，对矿区环境治理造成巨大威胁。长期以来，如何合理有效利用矿山地表堆存的低品位难处理氧硫混合锌矿，成为矿山开发的关键和难题，倍受业界人士关注。
多年来，国内多家科研单位曾对低品位高氧化率氧硫混合锌矿进行了技术攻关，发现采用传统选矿方法处理，虽然可以得到较高品位的氧化锌精矿，但回收率太低，选矿环节锌的损失过大；而直接采用火法回转窑对原矿进行处理，因其原矿品位过低，其它脉石等含量高，导致煤耗过高，经济不合理，难以实现工业化生产。由于矿石品位低，直接酸浸处理产出的滤液含锌浓度低而无法达到电积要求；而采用萃取工艺富集，因溶液体积量大，需要使用大量有机萃取剂，生产成本高，且增加了锌电积过程烧板的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于工业化、生产成本低、可操作性强的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法。
为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，包括以下步骤：
(1)磨矿：将氧硫混合锌矿加水调浆，磨矿至预定细度，得到矿浆；
(2)中性浸出：采用两段逆流浸出，控制反应温度40～50℃，液固比3:1～5:1，浸出时间1～2h，浸出终点pH控制5.0～5.2，反应后的矿浆进入液固分离，上清液送沉锌，底流送酸性浸出；
(3)酸性浸出：控制温度60～70℃，液固比2:1～4:1，浸出时间2～3h，终点pH控制0.5～1.0，反应后的矿浆进入液固分离，上清液返回中性浸出，底流压滤后得到浸出渣；
(4)沉锌：加入氧硫混合锌矿，控制反应时间1～2h，温度为10～30℃，终点pH为7.5～8.5，反应后，沉锌矿浆进入液固分离，得到富锌渣和沉锌后液，沉锌后液调酸后返回至酸性浸出；
(5)浮选：步骤(3)所得浸出渣进入浮选工序，回收硫化锌；
(6)挥发：步骤(4)所得富锌渣进入还原挥发工序，得到次氧化锌(“次”代表品位低的氧化锌)。
作为优选，步骤(1)中，氧硫混合锌矿加水调浆，制成固体浓度60～70％的矿浆，泵入砂磨机进行磨矿，经磨矿后矿浆粒度小于74μm占90％以上。
作为优选，步骤(4)中，氧硫混合锌矿的添加量为50～100g/L滤液。
作为优选，步骤(4)中，沉锌后液调酸至硫酸浓度为25～45g/L。
作为优选，步骤(5)中，采用一次粗选、两次精选、两次扫选的浮选流程，回收硫化锌。
作为优选，步骤(6)中，挥发产生的次氧化锌经浸出、净化、电积工艺，生产电锌产品。
本发明一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，采用两段逆流浸出工艺，中性浸出终点pH控制5.0～5.2，初步浸出氧化锌矿，一段浸出液含锌8～16g/L，液固分离后，上清液送沉锌，利用氧硫混合锌矿作为中和剂和沉淀剂，不需另外添加化学试剂，沉锌率大于99.5％，沉锌后得到富锌渣，富锌渣含锌16～25％，经挥发得到次氧化锌。
中性浸出后得到的浸出渣进入酸性浸出，终点pH控制0.5～1.0，进一步浸出氧化锌矿，液固分离后，浸出液返回至中性浸出，以循环利用过量的酸，浸出渣经浮选回收硫化矿。
本发明涉及到的化学反应方程式：
ZnO+H2SO4→ZnSO4+H2O (1)
ZnSO4+3ZnO+(3+n)H2O→ZnSO4·3Zn(OH)2·nH2O (2)
ZnSO4·3Zn(OH)2·nH2O+C+0.5O2→4ZnO+CO2+SO2+(3+n)H2O (3)
本发明的有益效果为：
本发明提供一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，将氧硫混合锌矿充分磨细成矿浆后，经过两段逆流浸出工艺，提升了浸出效率和浸出率，使氧化矿中锌的浸出率大于90％。
本发明立足于工业化生产的可操作性，探索并提供一种成本低、工艺流程简单的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法。
附图说明
图1为本发明的实施例的工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，如图1所示，包括以下步骤：
(1)磨矿：取500g低品位氧硫混合锌矿(含Zn 6.51％，其中ZnO中锌占4.90％，ZnS中锌占1.61％)，加水调浆制成固体浓度65％的矿浆，泵入砂磨机进行磨矿，经磨矿后矿浆粒度小于74μm占90％以上；
(2)中性浸出：将二段上清液与氧硫混合锌矿加入搅拌槽中，控制液固比5:1，温度50℃，时间2h，浸出终点pH 5.0，反应后的矿浆进入液固分离，上清液送沉锌，底流送酸性浸出；
(3)酸性浸出：控制液固比4:1，温度70℃，浸出时间3h，终点pH控制0.5，反应后的矿浆进入液固分离，上清液返回中性浸出，底流压滤后得到浸出渣，两段浸出后渣含Zn2.02％，其中ZnO中锌占0.34％，ZnS中锌占1.68％，氧化矿中锌浸出率为93.28％；
(4)沉锌：一段浸出液含锌11.43g/L，加入氧硫混合锌矿120g，控制反应时间2h，温度为30℃，终点pH为8.5，反应后，沉锌矿浆进入液固分离，得到富锌渣和沉锌后液，锌沉淀率为99.96％，富锌渣含锌21.47％，沉锌后液含锌0.005g/L，沉锌后液调酸至硫酸浓度为45g/L后返回至酸性浸出；
(5)浮选：步骤(3)所得浸出渣进入浮选工序，采用一次粗选、两次精选、两次扫选的浮选流程，回收硫化锌；
(6)挥发：步骤(4)所得富锌渣进入还原挥发工序，得到次氧化锌，次氧化锌经浸出、净化、电积工艺，生产得到电锌产品。
实施例2
本发明实施例一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，包括以下步骤：
(1)磨矿：取500g低品位氧硫混合锌矿(含Zn 5.80％，其中ZnO中锌占4.23％，ZnS中锌占1.57％)，加水调浆制成固体浓度70％的矿浆，泵入砂磨机进行磨矿，经磨矿后矿浆粒度小于74μm占90％以上；
(2)中性浸出：将二段上清液与氧硫混合锌矿加入搅拌槽中，控制液固比3:1，温度44℃，时间1h，浸出终点pH 5.2，反应后的矿浆进入液固分离，上清液送沉锌，底流送酸性浸出；
(3)酸性浸出：控制液固比2:1，温度60℃，浸出时间2h，终点pH控制1.0，反应后的矿浆进入液固分离，上清液返回中性浸出，底流压滤后得到浸出渣，两段浸出后渣含Zn1.98％，其中ZnO中锌占0.37％，ZnS中锌占1.61％，氧化矿中锌浸出率为91.62％；
(4)沉锌：一段浸出液含锌9.70g/L，加入氧硫混合锌矿110g，控制反应时间1h，温度为10℃，终点pH为7.5，反应后，沉锌矿浆进入液固分离，得到富锌渣和沉锌后液，锌沉淀率为99.94％，富锌渣含锌19.92％，沉锌后液含锌0.006g/L，沉锌后液调酸至硫酸浓度为25g/L后返回至酸性浸出；
(5)浮选：步骤(3)所得浸出渣进入浮选工序，采用一次粗选、两次精选、两次扫选的浮选流程，回收硫化锌；
(6)挥发：步骤(4)所得富锌渣进入还原挥发工序，得到次氧化锌，次氧化锌经浸出、净化、电积工艺，生产得到电锌产品。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，包括以下步骤：
(1)磨矿：将氧硫混合锌矿加水调浆，磨矿至预定细度，得到矿浆；
(2)中性浸出：采用两段逆流浸出，控制反应温度40～50℃，液固比3:1～5:1，浸出时间1～2h，浸出终点pH控制5.0～5.2，反应后的矿浆进入液固分离，上清液送沉锌，底流送酸性浸出；
(3)酸性浸出：控制温度60～70℃，液固比2:1～4:1，浸出时间2～3h，终点pH控制0.5～1.0，反应后的矿浆进入液固分离，上清液返回中性浸出，底流压滤后得到浸出渣；
(4)沉锌：加入氧硫混合锌矿，控制反应时间1～2h，温度为10～30℃，终点pH为7.5～8.5，反应后，沉锌矿浆进入液固分离，得到富锌渣和沉锌后液，沉锌后液调酸后返回至酸性浸出；
(5)浮选：步骤(3)所得浸出渣进入浮选工序，回收硫化锌；
(6)挥发：步骤(4)所得富锌渣进入还原挥发工序，得到次氧化锌。
2.根据权利要求1所述的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，其特征在于，步骤(1)中，氧硫混合锌矿加水调浆，制成固体浓度60～70％的矿浆，泵入砂磨机进行磨矿，经磨矿后矿浆粒度小于74μm占90％以上。
3.根据权利要求1所述的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，其特征在于，步骤(4)中，氧硫混合锌矿的添加量为50～100g/L滤液。
4.根据权利要求1所述的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，其特征在于，步骤(4)中，沉锌后液调酸至硫酸浓度为25～45g/L。
5.根据权利要求1所述的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，其特征在于，步骤(5)中，采用一次粗选、两次精选、两次扫选的浮选流程，回收硫化锌。
6.根据权利要求1所述的低品位高氧化率氧硫混合锌矿二次富集锌的方法，其特征在于，步骤(6)中，挥发产生的次氧化锌经浸出、净化、电积工艺，生产电锌产品。
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