CN112371353A

CN112371353A - 一种处理回收锌窑渣的方法

Info

Publication number: CN112371353A
Application number: CN202011139744.3A
Authority: CN
Inventors: 李硕; 陈福林; 杨道广; 蔡先炎
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2021-02-19

Abstract

本发明提供了一种处理回收锌窑渣的方法，包括以下步骤：将锌窑渣原料破碎并磨矿，获得原矿浆；在第一超声波功率下对原矿浆进行第一预处理调浆；在第二超声波功率下对原矿浆进行脱碳浮选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿；将浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，在第一超声波功率下对混合矿浆进行第二预处理调浆；调节混合矿浆的pH，获得铜银浮选矿浆；在第二超声波功率下对铜银浮选矿浆进行铜银闭路浮选，得到铜银混合精矿和尾矿；在第三超声波功率下通过浸出剂将铜银混合精矿搅拌浸出，得到铜银混合浸出渣和浸出液。本发明实现了对目的矿物元素的有效解离，降低了药剂消耗，强化了对锌窑渣的处理，有利于选矿。

Description

一种处理回收锌窑渣的方法

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，尤其涉及一种处理回收锌窑渣的方法。

背景技术

锌窑渣是在回转窑火法炼锌工业中产生的一种富含铁、铜、银、碳等元素的冶金废渣，锌窑渣中还含有一定量的金、镓、锗等稀贵金属元素，所以，锌窑渣是一种极具回收价值的二次资源。锌窑渣中各元素赋存矿物的矿相组分十分复杂，金属矿物稠密浸染，且无固定的矿相分布；有用金属如铜、银、铁等呈固溶体及网状结构的细粒嵌布，磨矿解离困难；因此，在采用选矿工艺回收锌窑渣时都普遍存在元素回收种类少、利用率低等问题。

目前，全国大部分锌窑渣因未得到妥善、合理的使用而被堆放在各地的冶炼厂内，在堆存过程中存在占地面积大、环保治理困难、所需管理费用高等问题，给企业增添了较多的经济成本；且当前普遍面临资源匮乏日益严重的问题；所以，亟需开发一种综合回收利用锌窑渣中有价元素的方法，用以缓解当前资源匮乏的现状，且有助于企业节能减排，做到绿色发展和可持续发展。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种处理回收锌窑渣的方法，用以解决现有技术中锌窑渣未合理回收再利用的问题。

基于上述目的，本发明实施例提供了一种处理回收锌窑渣的方法，包括如下步骤：

将锌窑渣原料破碎并磨矿，获得原矿浆；

在第一超声波功率下对原矿浆进行第一预处理调浆；

在第二超声波功率下对原矿浆进行脱碳浮选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿；

将浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，在第一超声波功率下对混合矿浆进行第二预处理调浆；

调节混合矿浆的pH，获得铜银浮选矿浆；

在第二超声波功率下对铜银浮选矿浆进行铜银闭路浮选，得到铜银混合精矿和尾矿；

在第三超声波功率下通过浸出剂将铜银混合精矿搅拌浸出，得到铜银混合浸出渣和浸出液。

在一些实施例中，将锌窑渣原料破碎并磨矿包括：将锌窑渣原料破碎到粒度为-2mm至少占75％，并在矿浆重量百分浓度为60～70wt％的条件下，将破碎后的锌窑渣原料磨矿到粒度为-74μm至少占75wt％。

在一些实施例中，在第一超声波功率下对原矿浆进行第一预处理调浆包括：在第一超声波功率下对原矿浆进行8～10min的超声波搅拌，其中，原矿浆被调至浮选所需浓度。

在一些实施例中，脱碳浮选包括第一粗选和第一精选，其中，第一粗选包括对原矿浆加入第一捕收剂1800～2200g/t和起泡剂225～275g/t。

在一些实施例中，在第一超声波功率下对混合矿浆进行第二预处理调浆包括：在第一超声波功率下对混合矿浆进行4～5min的超声波搅拌，其中，混合矿浆被调至浮选所需浓度。

在一些实施例中，调节混合矿浆的pH包括：用硫酸调节混合矿浆的pH至3.5～4.5，并搅拌处理4～5min。

在一些实施例中，在第二超声波功率下对铜银浮选矿浆进行铜银闭路浮选包括：在第二超声波功率下对铜银浮选矿浆进行搅拌，并进行第二粗选、第一扫选、第二扫选和三次第二精选。

在一些实施例中，第二粗选包括对铜银浮选矿浆加入第二捕收剂250～300g/t和起泡剂100～150g/t；第一扫选包括对铜银浮选矿浆加入第二捕收剂100～140g/t和起泡剂40～60g/t；第二扫选包括对铜银浮选矿浆加入第二捕收剂30～50g/t和起泡剂20～30g/t；第二精选在第四超声波功率下进行。

在一些实施例中，在第三超声波功率下通过浸出剂将铜银混合精矿搅拌浸出包括：在第三超声波功率下以硫酸作为浸出剂对铜银混合精矿进行80～100min的搅拌浸出，浸出温度为70～80℃，硫酸的初始浓度为2.5～3.5mol/L。

在一些实施例中，第一捕收剂为通过柴油和煤油按1:15的比例混合并经超声波乳化5min；第二捕收剂为通过丁铵黑药和丁基黄药按2:1的比例混合并经超声波乳化5min；起泡剂为松醇油。

本发明至少具有以下有益技术效果：

1.通过采用超声波处理矿浆，有效地促进了矿浆中矿物颗粒的分散与分离，尤其实现了对目的矿物元素的有效解离，强化了对锌窑渣的处理；

2.通过对矿浆进行第一预处理调浆和第二预处理调浆，增强了矿浆的浮选过程，有效降低了粗选过程中的药剂消耗；

3.通过采用超声波处理结合搅拌浸出的技术手段，增大了矿物颗粒的表面积，促进浸出剂进入矿物颗粒内部，强化了传质效应，提高了浸出率，有利于目的元素的回收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为根据本发明提供的处理回收锌窑渣的方法的实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。

基于上述目的，本发明实施例提出了一种处理回收锌窑渣的方法。图1示出的是本发明提供的处理回收锌窑渣的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：

步骤S10、将锌窑渣原料破碎并磨矿，获得原矿浆；

步骤S20、在第一超声波功率下对原矿浆进行第一预处理调浆；

步骤S30、在第二超声波功率下对原矿浆进行脱碳浮选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿；

步骤S40、将浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，在第一超声波功率下对混合矿浆进行第二预处理调浆；

步骤S50、调节混合矿浆的pH，获得铜银浮选矿浆；

步骤S60、在第二超声波功率下对铜银浮选矿浆进行铜银闭路浮选，得到铜银混合精矿和尾矿；

步骤S70、在第三超声波功率下通过浸出剂将铜银混合精矿搅拌浸出，得到铜银混合浸出渣和浸出液。

本发明实施例中，通过采用超声波处理矿浆，有效地促进了矿浆中矿物颗粒的分散与分离，尤其实现了对目的矿物元素的有效解离，强化了对锌窑渣的处理；通过对矿浆进行第一预处理调浆和第二预处理调浆，增强了矿浆的浮选过程，有效降低了粗选过程中的药剂消耗；通过采用超声波处理联合搅拌浸出的技术手段，增大了矿物颗粒的表面积，促进浸出剂进入矿物颗粒内部，强化了传质效应，提高了浸出率，有利于目的元素的回收。

具体地，在本发明的实施例中，将锌窑渣原料破碎到粒度为-2mm至少占75％，其中，锌窑渣原料含Zn 1.75～1.91wt％，Cu 1.15～1.22wt％，TFe 28.25～32.61wt％，S5.34～5.57wt％，总C 16.51～18.69wt％，Pb 0.20～0.25wt％，Ag 281.94～309.57g/t；然后在矿浆重量百分浓度为60～70wt％的条件下，将破碎后的锌窑渣原料磨矿到粒度为-74μm至少占75wt％，获得原矿浆。

随后，将原矿浆倒入浮选槽中并将原矿浆调至浮选所需浓度，将浮选槽外加上一个超声波发生器，在第一超声波功率下先进行第一预处理调浆，第一预处理调浆包括对原矿浆进行8～10min的超声波搅拌；再在第二超声波功率下对浮选槽中的原矿浆进行脱碳浮选，脱碳浮选包括第一粗选和第一精选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿；其中，第一粗选包括对原矿浆加入第一捕收剂1800～2200g/t和起泡剂225～275g/t。

接着，将浮选机中的浮碳尾矿和碳中矿先混合为混合矿浆，再将混合矿浆浓度调至浮选所需浓度，混合矿浆在第一超声功率下先进行第二预处理调浆，第二预处理调浆包括对混合矿浆进行4～5min的超声波搅拌；再关闭超声波发生器，然后用硫酸调节混合矿浆的pH至3.5～4.5，并搅拌处理4～5min，获得铜银浮选矿浆。

然后将超声波发生器的功率下调至适宜的第二超声波功率，并搅拌铜银浮选矿浆，进行第二粗选、第一扫选、第二扫选和三次第二精选的铜银闭路浮选，得到铜银混合精矿和尾矿；其中第二粗选包括对铜银浮选矿浆加入第二捕收剂250～300g/t和起泡剂100～150g/t；第一扫选包括对铜银浮选矿浆加入第二捕收剂100～140g/t和起泡剂40～60g/t；第二扫选包括对铜银浮选矿浆加入第二捕收剂30～50g/t和起泡剂20～30g/t；第二精选在第四超声波功率下进行。

最后，将所得铜银混合精矿放在外加超声波发生器的搅拌浸出槽中，采用硫酸作为浸出剂，其中硫酸初始浓度为2.5～3.5mol/L，矿浆液固比为5:6，浸出温度为70～80℃，超声波功率为第三超声波功率，搅拌浸出时间为80～100min，得到富含铜、银的铜银混合浸出渣和浸出液。

在本发明的一个或多个实施例中，第一捕收剂为通过柴油和煤油按1:15的比例混合并经超声波乳化5min；第二捕收剂为通过丁铵黑药和丁基黄药按2:1的比例混合并经超声波乳化5min；起泡剂为松醇油。

上述步骤的具体实施例中，通过采用超声波结合酸洗(调节混合矿浆的pH)的技术手段，对矿物表面进行强化清洗，改变了矿物表面的活性；通过采用超声波结合搅拌浮选的技术手段，增强了浮选矿浆中颗粒的分散性和气泡的活动性，强化了浮选过程、提高了浮选分离的选择性和精矿的质量；通过采用超声波结合搅拌浸出的技术手段，增大了矿物颗粒的自身表面积，促进浸出剂进入矿物颗粒内部，强化了传质效应，提高了浸出率；通过对捕收剂、起泡剂等药剂的改进，减少了药剂消耗。所得的焦炭经烘干后可再利用，所得铜银混合浸出渣可外售或通过其他方式进行提炼。

实施例1

锌窑渣原料的主要化学成分重量百分比含量如下：Zn 1.8wt％，Cu 1.19wt％，TFe30.57wt％，S 5.23wt％，总C 17.18wt％，Pb 0.25wt％，Ag 293.24g/t；将锌窑渣破碎至粒度为-2mm占80％，在矿浆重量百分浓度为65wt％的条件下锌窑渣磨矿至粒度为-74μm占80wt％，获得原矿浆；将原矿浆倒入浮选槽中并将原矿浆调至浓度为30wt％，在第一超声波功率为270W时，先超声波搅拌做第一预处理调浆9min，再在第二超声波功率为80W下对浮选槽中原矿浆进行脱碳浮选，具体进行第一粗选和第一精选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿，其中第一粗选加入第一捕收剂2000g/t，加入起泡剂250g/t；将浮选机中的浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，再将混合矿浆浓度调至浓度为30wt％，在第一超声波功率为270W时，先超声波搅拌做第二预处理4.5min，再关闭超声波发生器，再用H2SO4调节混合矿浆pH至4，并搅拌处理4.5min，获得铜银浮选矿浆；再将超声波发生器的功率下调至第二超声波功率80W，并搅拌铜银浮选矿浆，进行铜银闭路浮选，具体地进行第二粗选、第一扫选、第二扫选和三次第二精选，得到铜银混合精矿和尾矿，其中第二粗选加入第二捕收剂275g/t，起泡剂125g/t，第一扫选加入第二捕收剂120g/t，起泡剂50g/t，第二扫选加入第二捕收剂40g/t，起泡剂25g/t，第二精选在第四超声波功率120W下进行；再将所得铜银混合精矿放在外加超声波发生器的搅拌浸出槽中，采用H2SO4作为浸出剂，H2SO4初始浓度为3mol/L，矿浆液固比为5.5，浸出温度为75℃，超声波功率为第三超声波功率200W，搅拌浸出时间为90min，得到富含铜、银的铜银混合浸出渣和浸出液。所得碳精矿中C的品位为79.60％，C的回收率为94.64％；浸出渣中Cu、Ag的品位分别为9.31％和2850.80g/t，全流程Cu、Ag的回收率分别为82.38％和86.30％。

实施例2

锌窑渣原料的主要化学成分重量百分比含量如下：Zn 1.91wt％，Cu 1.22wt％，TFe 28.25wt％，S 5.57wt％，总C 16.51wt％，Pb 0.22wt％，Ag 309.57g/t；将锌窑渣破碎至粒度为-2mm占80％，在矿浆重量百分浓度为70wt％的条件下锌窑渣磨矿至粒度为-74μm占75wt％，获得原矿浆；将原矿浆倒入浮选槽中并将原矿浆调至浓度为30wt％，在第一超声波功率为300W时，先超声波搅拌做第一预处理调浆10min，再在第二超声波功率为100W下对浮选槽中原矿浆进行脱碳浮选，具体进行第一粗选和第一精选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿，其中第一粗选加入第一捕收剂1800g/t，加入起泡剂225g/t；将浮选机中的浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，再将混合矿浆浓度调至浓度为30wt％，在第一超声波功率为300W时，先超声波搅拌做第二预处理5min，再关闭超声波发生器，再用H2SO4调节混合矿浆pH至3.5，并搅拌处理5min，获得铜银浮选矿浆；再将超声波发生器的功率下调至第二超声波功率100W，并搅拌铜银浮选矿浆，进行铜银闭路浮选，具体地进行第二粗选、第一扫选、第二扫选和三次第二精选，得到铜银混合精矿和尾矿，其中第二粗选加入第二捕收剂300g/t，起泡剂150g/t，第一扫选加入第二捕收剂140g/t，起泡剂60g/t，第二扫选加入第二捕收剂50g/t，起泡剂30g/t，第二精选在第四超声波功率120W下进行；再将所得铜银混合精矿放在外加超声波发生器的搅拌浸出槽中，采用H2SO4作为浸出剂，H2SO4初始浓度为3.5mol/L，液固比为6，浸出温度为80℃，超声波功率为第三超声波功率200W，搅拌浸出时间为100min，得到富含铜、银的铜银混合浸出渣和浸出液。所得碳精矿中C的品位为79.10％，C的回收率为95.13％；浸出渣中Cu、Ag的品位分别为9.43％和2905.07g/t，全流程Cu、Ag的回收率分别为82.94％和87.12％。

实施例3

锌窑渣原料的主要化学成分重量百分比含量如下：Zn 1.75wt％，Cu 1.15wt％，TFe 32.61wt％，S 5.34wt％，总C 18.69wt％，Pb 0.20wt％，Ag 281.94g/t；将锌窑渣破碎至粒度为-2mm占75％，在矿浆重量百分浓度为60wt％的条件下锌窑渣磨矿至粒度为-74μm占85wt％，获得原矿浆；将原矿浆倒入浮选槽中并将原矿浆调至浓度为30wt％，在第一超声波功率为240W时，先超声波搅拌做第一预处理调浆8min，再在第二超声波功率为100W下对浮选槽中原矿浆进行脱碳浮选，具体进行第一粗选和第一精选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿，其中第一粗选加入第一捕收剂2200g/t，加入起泡剂275g/t；将浮选机中的浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，再将混合矿浆浓度调至浓度为30wt％，在第一超声波功率为240W时，先超声波搅拌做第二预处理4min，再关闭超声波发生器，再用H2SO4调节混合矿浆pH至4.5，并搅拌处理4min，获得铜银浮选矿浆；再将超声波发生器的功率下调至第二超声波功率100W，并搅拌铜银浮选矿浆，进行铜银闭路浮选，具体地进行第二粗选、第一扫选、第二扫选和三次第二精选，得到铜银混合精矿和尾矿，其中第二粗选加入第二捕收剂250g/t，起泡剂100g/t，第一扫选加入第二捕收剂100g/t，起泡剂40g/t，第二扫选加入第二捕收剂30g/t，起泡剂20g/t，第二精选在第四超声波功率120W下进行；再将所得铜银混合精矿放在外加超声波发生器的搅拌浸出槽中，采用H2SO4作为浸出剂，H2SO4初始浓度为2.5mol/L，液固比为5，浸出温度为70℃，超声波功率为第三超声波功率200W，搅拌浸出时间为80min，得到富含铜、银的铜银混合浸出渣和浸出液。所得碳精矿中C的品位为79.10％，C的回收率为93.85％；浸出渣中Cu、Ag的品位分别为9.01％和2816.49g/t，全流程Cu、Ag的回收率分别为81.99％和86.13％。

本发明实施例通过采用超声波处理、酸洗处理与碎磨、浮选、浸出相结合的方式，以实现有用目的矿物元素的有效解离、改变矿物表面的活性、降低药剂消耗、强化浮选浸出效率以及简化工艺流程。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims

1.一种处理回收锌窑渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将锌窑渣原料破碎并磨矿，获得原矿浆；

在第一超声波功率下对所述原矿浆进行第一预处理调浆；

在第二超声波功率下对所述原矿浆进行脱碳浮选，得到碳精矿、碳中矿和浮碳尾矿；

将浮碳尾矿和碳中矿混合为混合矿浆，在第一超声波功率下对所述混合矿浆进行第二预处理调浆；

调节所述混合矿浆的pH，获得铜银浮选矿浆；

在第二超声波功率下对所述铜银浮选矿浆进行铜银闭路浮选，得到铜银混合精矿和尾矿；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将锌窑渣原料破碎并磨矿包括：将所述锌窑渣原料破碎到粒度为-2mm至少占75％，并在矿浆重量百分浓度为60～70wt％的条件下，将破碎后的所述锌窑渣原料磨矿到粒度为-74μm至少占75wt％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一超声波功率下对所述原矿浆进行第一预处理调浆包括：在第一超声波功率下对所述原矿浆进行8～10min的超声波搅拌，其中，所述原矿浆被调至浮选所需浓度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱碳浮选包括第一粗选和第一精选，其中，所述第一粗选包括对所述原矿浆加入第一捕收剂1800～2200g/t和起泡剂225～275g/t。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第一超声波功率下对所述混合矿浆进行第二预处理调浆包括：在第一超声波功率下对所述混合矿浆进行4～5min的超声波搅拌，其中，所述混合矿浆被调至浮选所需浓度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节所述混合矿浆的pH包括：用硫酸调节所述混合矿浆的pH至3.5～4.5，并搅拌处理4～5min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第二超声波功率下对所述铜银浮选矿浆进行铜银闭路浮选包括：在第二超声波功率下对所述铜银浮选矿浆进行搅拌，并进行第二粗选、第一扫选、第二扫选和三次第二精选。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二粗选包括对所述铜银浮选矿浆加入第二捕收剂250～300g/t和起泡剂100～150g/t；所述第一扫选包括对所述铜银浮选矿浆加入第二捕收剂100～140g/t和起泡剂40～60g/t；所述第二扫选包括对所述铜银浮选矿浆加入第二捕收剂30～50g/t和起泡剂20～30g/t；所述第二精选在第四超声波功率下进行。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第三超声波功率下通过浸出剂将铜银混合精矿搅拌浸出，包括：在第三超声波功率下以硫酸作为浸出剂对所述铜银混合精矿进行80～100min的搅拌浸出，浸出温度为70～80℃，所述硫酸的初始浓度为2.5～3.5mol/L。

10.根据权利要求4或8所述的方法，其特征在于，所述第一捕收剂为通过柴油和煤油按1:15的比例混合并经超声波乳化5min；所述第二捕收剂为通过丁铵黑药和丁基黄药按2:1的比例混合并经超声波乳化5min；所述起泡剂为松醇油。