CN112934474B - 一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法。在调浆过程中加入聚丙烯酰胺作为絮凝剂，进行一段空白粗选；在浮选过程中，补加少量絮凝剂，并使用捕收剂丁铵黑药对空白粗选后的尾渣进行二段粗选，二段粗选过程添加少量起泡剂，整个工艺流程经过一段空白粗选，两段加药粗选和二段精选可实现硫磺的高效浮选，得到高质量的硫磺产品；浮选工艺过程中，粗选I、II、III精矿合并再进行两段精选，精选II精矿为硫磺精矿。本发明有效地提高了硫磺浮选回收率及产品纯度，改善了硫浮选指标，可将浮选尾渣硫含量降至8％以下。

Description

一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法

技术领域

本发明涉及一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的的工艺方法，属于选矿技术领域。

背景技术

硫资源包括硫铁矿、伴生硫铁矿、天然硫磺矿、从冶炼烟气中回收的硫和从石油天然气中回收的硫。此外，以煤为原料的合成氨厂、炼焦厂在生产合成氨和煤气的同时也回收少量的硫磺。国内硫磺主要来自炼油、天然气净化厂，占比95％以上。天然硫资源基本没有开发。随着我国逐年对硫磺消耗量的增加，回收的硫磺已无法满足市场的需求。随着全湿法冶金流程更多地应用于低品位、复杂硫化矿的处理，产生的含硫物料将会越来越多，尤其是湿法炼锌产生大量的高硫渣。工业上此类渣几乎未经处理而堆存，近年来一些冶炼厂开始关注此类渣潜在的经济价值。寻找一种有效的方法，从这些含硫物料中回收硫磺以满足我国对硫磺的需求，缓解进口压力。

氧压浸出主要用于处理硫化矿，尤其是在硫化锌精矿的处理上应用的最为广泛。近年来锌冶炼行业发生了巨大的变化，一些新的工艺包括氧压浸出和常压富氧浸出已经被采用，未来几年，这些新工艺将会在锌冶炼行业得到更多的应用。此技术的优势在于高温加上使用某些表面活化剂可大大提高浸出速度，因而使高压釜体积减小，基建费降低；浸出产生的元素硫可呈熔融状态分离，且硫化矿中的硫不是以SO₂的形式产出，而是以固态元素硫的形式进入浸出渣中。

现阶段，随着社会环保意识的不断提高，工业制造厂的环保压力也与日俱增。对于冶炼厂来说，从锌氧压浸出渣中获取硫磺产品是氧压浸出工艺中必不可少的一环，也可体现氧压浸出工艺的环保性。目前，锌精矿氧压浸出工艺的工业应用主要有两大类：一段氧压浸出与传统焙砂浸出联合工艺和两段氧压浸出全湿法工艺。与传统锌冶炼工艺相比，消除了含硫烟气排放造成的环境污染，同时也解决了传统工艺生产硫酸带来的贮存、运输、销售等问题和安全隐患，且投资成本低，锌回收率高，对不同含杂锌精矿显示出其广泛的适应性，在多方面都具有优势。

针对锌浸出高硫渣，处置方法主要有物理法和化学法。物理法包括堆存法、浮选-热滤法，化学法包括热酸浸出法、硫化铵法、回转窑挥发法等。具体应用时，根据高硫渣中含金属种类及浸出过程工艺的不同，采用适宜的方法对其浸出渣进行处置，综合回收其中的有价金属元素。目前，国内外针对锌浸出渣中的硫回收通常采用浮选元素硫获得硫精矿、硫精矿热熔过滤获得硫磺。浸出渣浮选时的硫精矿的硫品位低(～80％左右，元素硫含量～72％)，造成硫精矿热熔过滤时的渣量大，元素硫的回收率低，能耗高等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种工艺简单、成本低、回收率高的锌浸出高硫渣回收硫磺的方法，目的是为了得到杂质含量低的高品位硫磺精矿产品，浮选尾渣也可进入铅冶炼系统进行回收其他有价元素。

本发明采用的技术手段如下：

一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，包括以下步骤：

(1)将锌浸出高硫渣加入浮选槽中，加水进行调浆，在调浆过程中加入絮凝剂，得到锌浸出高硫渣矿浆；

(2)向步骤(1)得到的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；以上进行的一段空白粗选过程中，除了步骤(1)中加入的絮凝剂以外，不添加任何其他药剂；

(3)将步骤(2)制备的粗选I尾矿进行二段粗选，所述二段粗选分别为粗选II和粗选III，粗选II中加入絮凝剂、捕收剂和起泡剂，粗选III中加入捕收剂和起泡剂，将粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿，粗选III尾矿作为浮选尾渣；

(4)将步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，所述二段精选分别为精选I和精选II，精选过程中无需添加药剂，得到硫磺产品。

进一步的，步骤(1)中，所述锌浸出高硫渣矿浆的浓度为20～40wt％。

更进一步的，步骤(1)中，所述锌浸出高硫渣粒度达到0.074mm以下的占80％以上。

进一步的，步骤(1)中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为50～100g/t。

进一步的，步骤(3)中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，粗选II阶段絮凝剂添加量为粗选I中絮凝剂量的一半，所述捕收剂为丁铵黑药，添加量为50～100g/t，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇(MIBC)，添加量为15-25g/t。

进一步的，步骤(3)中，粗选III阶段捕收剂和起泡剂的用量均为粗选II阶段用量的一半。

进一步的，步骤(4)中，得到的硫磺产品中硫品位≥90％，其中单质硫磺≥87％。

本发明中浮选时间及加药后的调浆时间可视实际情况而定。浮选时间根据不同的流程并视浮选的终点现象而定，一般是选干净为止，本发明里的浮选时间为5～8分钟；调浆时间根据矿浆搅拌均匀的现象而定，一般调浆时间为3分钟。

本发明提供的方法中，通过第一次粗选过程加入絮凝剂，可以增大硫磺粒径，从而提高其可浮性，强化硫磺浮选；加药粗选过程继续补加少量聚丙烯酰胺，可以使细小的硫磺颗粒进一步发生团聚，且聚丙烯酰胺分子中酰胺官能团的羰基氧和丁铵黑药的两个硫原子可发生化学吸附，形成共价键，使得捕收剂更好的吸附在硫磺表面，促进浮选。本发明采用浮选手段实现了硫磺的高效分离，得到了硫磺精矿和浮选尾渣，浮选尾渣可进入铅冶炼系统对有价元素进行进一步回收。本发明具有工艺简单、分选效果好的优点，可有效回收湿法炼锌渣中的单质硫磺，还可减缓渣堆存所面临的环保压力、减少渣库投资建设费用。

附图说明

图1为本发明锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的工艺流程图；

图2为对比例1的工艺流程图；

图3为对比例2的工艺流程图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步阐述发明，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。

本实施例如无特殊说明，使用的试剂均为普通市售产品或者通过常规手段制备获得，采用的设备均为本领域内的常规设备，下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

对比例1

本对比例提供一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，包括以下步骤：

(1)样品取自某锌业公司氧压二段的浸出渣，将该高硫渣，加入浮选槽，加水进行调浆，得到浓度为20％的锌浸出高硫渣矿浆，其中硫含量50.03％；

(2)向步骤(1)制备的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段粗选，控制转速与维持泡沫层厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；

(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入丁铵黑药和MIBC进行二段粗选，粗选II过程丁铵黑药用量100g/t，MIBC用量20g/t，粗选III过程丁铵黑药用量50g/t，MIBC用量10g/t，粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿进行精选处理，粗选III尾矿即为浮选尾渣；

(4)向步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，经过三段粗选和二段精选可以得到精矿产品，精选过程不添加任何浮选药剂，流程图见图2，浮选产品经过滤，烘干，所得精矿产品中硫品位为89.91％，硫回收率86.14％，单质硫磺含量为83.33％，尾矿含硫13.32％。

对比例2

本对比例提供一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，包括以下步骤：

(1)样品取自某锌业公司氧压二段的浸出渣，将该高硫渣，加入浮选槽，加水进行调浆，在调浆过程中加入聚丙烯酰胺50g/t，得到浓度为20％的锌浸出高硫渣矿浆，其中硫含量50.03％；

(2)向步骤(1)制备的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段粗选，控制转速与维持泡沫层厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；

(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入聚丙烯酰胺、MIBC进行二段粗选，粗选II过程聚丙烯酰胺用量25g/t，MIBC用量20g/t，粗选III过程MIBC用量10g/t，粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿进行精选处理，粗选III尾矿即为浮选尾渣；

(4)向步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，经过三段粗选和二段精选可以得到精矿产品，精选过程不添加任何浮选药剂，流程图见图3，浮选产品经过滤，烘干，所得精矿产品中硫品位为88.98％，硫回收率87.23％，单质硫磺含量为81.13％，尾矿含硫14.56％。

实施例1

本实施例提供一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，包括以下步骤：

(1)样品取自某锌业公司氧压二段浸出渣，将该高硫渣，加入浮选槽，加水进行调浆，在调浆过程中加入聚丙烯酰胺50g/t，得到浓度为20wt％的锌浸出高硫渣矿浆，其中硫含量45.86％；

(2)向步骤(1)制备的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，控制转速与维持泡沫层厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；

(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入聚丙烯酰胺、丁铵黑药和MIBC进行二段粗选，其中粗选II过程聚丙烯酰胺用量25g/t，丁铵黑药用量50g/t，MIBC用量20g/t，粗选III过程丁铵黑药用量25g/t，MIBC用量10g/t，粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿进行精选处理，粗选III尾矿即为浮选尾渣；

(4)将步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，得到精矿产品，精选过程不添加任何浮选药剂，流程图见图1，浮选产品经过滤，烘干，所得精矿产品中硫品位为92.73％，硫回收率91.34％，单质硫磺含量为89.21％，尾矿含硫7.24％。

实施例2

本实施例提供一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，包括以下步骤：

(1)样品取自某锌业公司氧压二段浸出渣，将该高硫渣，加入浮选槽，加水调浆，在调浆过程中加入聚丙烯酰胺50g/t，得到浓度为35wt％的锌浸出高硫渣矿浆，其中硫含量45.99％；

(2)向步骤(1)制备的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段粗选，控制转速与维持泡沫层厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；

(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入聚丙烯酰胺、丁铵黑药和MIBC进行二段粗选，粗选II过程聚丙烯酰胺用量25g/t，丁铵黑药用量100g/t，MIBC用量18g/t，粗选III过程丁铵黑药用量50g/t，MIBC用量9g/t，粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿进行精选处理，

粗选III尾矿即为浮选尾渣；

(4)向步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，得到精矿产品，精选过程不添加任何浮选药剂，流程图见图1，浮选产品经过滤，烘干，所得精矿产品中硫品位为91.73％，硫回收率90.71％，单质硫磺含量为87.33％，尾矿含硫7.84％。

实施例3

本实施例提供一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，包括以下步骤：

(1)样品取自某锌业公司氧压二段浸出渣，将该高硫渣，加入浮选槽，与水按一定比例调浆，在调浆过程中加入聚丙烯酰胺100g/t，得到浓度为40wt％的锌浸出高硫渣矿浆，其中硫含量56.98％；

(2)向步骤(1)制备的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段粗选，控制转速与维持泡沫层厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；

(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入聚丙烯酰胺、丁铵黑药和MIBC进行二段粗选，粗选II过程聚丙烯酰胺用量50g/t，丁铵黑药用量100g/t，MIBC用量26g/t，粗选III过程丁铵黑药用量50g/t，MIBC用量13g/t，粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿进行精选处理，粗选III尾矿即为浮选尾渣；

(4)向步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，得到精矿产品，精选过程不添加任何浮选药剂，流程图见图1，浮选产品经过滤，烘干，所得精矿产品中硫品位为94.94％，硫回收率94.66％，单质硫磺含量为91.27％，尾矿含硫7.05％。

由以上实施例和对比例可见，对比例1中没有添加聚丙烯酰胺，对比例2中没有添加丁铵黑药，其最终得到的产品各项指标与实施例1相比均明显降低，因此通过添加聚丙烯酰胺和丁铵黑药可以有效提升硫磺精矿的品位和回收率。本发明可良好地改善浮选指标，浮选尾渣硫含硫量降至8％以下，可进入铅冶炼系统对有价元素进行进一步回收。

Claims (3)

1.一种锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将锌浸出高硫渣加入浮选槽中，加水进行调浆，在调浆过程中加入絮凝剂，得到锌浸出高硫渣矿浆；

(2)向步骤(1)得到的锌浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；

(3)将步骤(2)制备的粗选I尾矿分别进行粗选II和粗选III的二段粗选，粗选II中加入絮凝剂、捕收剂和起泡剂，粗选III中加入捕收剂和起泡剂，将粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿，粗选III尾矿作为浮选尾渣；

(4)将步骤(3)制备的粗选精矿进行二段精选，所述二段精选分别为精选I和精选II，得到硫磺产品；

步骤(1)中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，添加量为50～100g/t；

步骤(3)中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，粗选II阶段絮凝剂添加量为粗选I中絮凝剂量的一半；所述捕收剂为丁铵黑药，添加量为50～100g/t；所述起泡剂为甲基异丁基甲醇，添加量为18-26g/t；粗选III阶段捕收剂和起泡剂的用量均为粗选II阶段用量的一半。

2.根据权利要求1所述的锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锌浸出高硫渣矿浆的浓度为20～40wt％。

3.根据权利要求1所述的锌浸出高硫渣絮凝浮选回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(4)中，得到的硫磺产品中硫品位≥90％，其中单质硫磺≥87％。