CN114369723A - 一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法 - Google Patents

一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114369723A
CN114369723A CN202111563144.4A CN202111563144A CN114369723A CN 114369723 A CN114369723 A CN 114369723A CN 202111563144 A CN202111563144 A CN 202111563144A CN 114369723 A CN114369723 A CN 114369723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
zinc
leaching
oxygen pressure
waste acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111563144.4A
Other languages
English (en)
Inventor
卢佳佳
张帆
黄巍巍
张思瑞
张艳琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Minzu University
Original Assignee
Yunnan Minzu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Minzu University filed Critical Yunnan Minzu University
Priority to CN202111563144.4A priority Critical patent/CN114369723A/zh
Publication of CN114369723A publication Critical patent/CN114369723A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • C22B7/007—Wet processes by acid leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0065—Leaching or slurrying
    • C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0084—Treating solutions
    • C22B15/0089—Treating solutions by chemical methods
    • C22B15/0091—Treating solutions by chemical methods by cementation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/22—Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/26—Refining solutions containing zinc values, e.g. obtained by leaching zinc ores
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B58/00—Obtaining gallium or indium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法，属于废水处理与资源综合利用技术领域。本发明以湿法炼锌窑渣为原料，污酸作为浸出剂，通过氧压浸出，使锌窑渣中锌、铜、铟等有价金属选择性进入浸出液中，锌窑渣中的铁则与污酸中的砷在高温氧气气氛下水解转化为臭葱石保留在浸出渣中。向浸出液中加入金属铁粉置换回收铜，沉铜后液中加入锌氧粉中和沉淀铟，得到硫酸锌溶液和铟渣。本发明同步实现了锌窑渣中铜、锌和铟的选择性回收与污酸中砷与酸的去除，具有工艺简单、经济的优势。

Description

一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法
技术领域
本发明涉及一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法，属于废水处理与资源综合利用技术领域。
背景技术
采用常规湿法炼锌工艺，每生产1吨金属锌产出锌窑渣约0.8吨。每年，我国锌冶炼企业产出锌窑渣约400万吨。虽然炼锌原料中绝大部分的Cu、Ag和Fe都残留在锌窑渣中，但是锌窑渣中Cu、Ag和Fe的含量仍然较低。针对这类有价金属含量较低的冶炼渣，有的冶炼企业选择在高温条件下将锌窑渣与黄铁矿混合生产铜锍的方法回收锌窑渣中的铜和银。由于锌窑渣中Cu、Ag含量较低，该方法经济效益差且存在低浓度SO2废气难处理的问题。部分冶炼企业采用浮-磁选等选矿的方法处理上述锌窑渣，分别产出铁精矿、碳粉和尾矿等矿物。但是，锌窑渣中Cu、Ag在铁精矿和尾矿中的分离比较低，有价金属回收率较低。综上所述，每年我国锌冶炼企业产出的锌窑渣体量大且含有一定量的有价金属，是一种值得回收的金属资源。但是，目前没有高效、清洁的处理方法能够有效的回收锌窑中的有价金属。
污酸是冶炼烟气制酸环节中洗涤烟气所产生的。在烟气洗涤净化过程中，烟气中的As等杂质就会进入循环酸中。当杂质富集到一定浓度时即向系统外排出一定量的污酸。有色冶炼企业产出的污酸，具有酸度高、重金属离子种类多，且砷、氟、氯浓度高的特点。当前普遍采用的石灰中和法、化学沉淀法等各种处理方法存在处理费用高、危废渣体量大的缺点，难以满足日益严格的环保要求。如何稳定的去除污酸中As且回收污酸中的有价金属和酸成为科研工作者面前的一道难题。
正是在这一背景下，发明了一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法。本发明方法充分利用湿法炼锌窑渣与污酸的成分特点，不仅可实现锌窑渣中有价金属的分离回收，而且可同步实现污酸的清洁处理。本发明方法具有环保、经济、资源利用率高、“以废治废”等特点。
发明内容
本发明针对现有的湿法炼锌窑渣和污酸处理技术存在的问题，提出了一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣方法。本发明可同步实现锌窑渣中铜、锌等有价金属的经济、高效回收和污酸的清洁处理。
本发明一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣方法，包括以下步骤：
步骤一：将锌窑渣与污酸混合后进行浸出环节。浸出环节由“预中和”和“氧压浸出”构成。锌窑渣先与上一个浸出环节得到的氧压浸出液混合进行“预中和”，在温度为40℃-80℃的条件下反应10-30min，控制反应终点pH＝1.0-1.5。其后，通过固液分离得到预中和液与预中和渣。预中和渣与污酸混合后加入高压反应釜中进行氧压浸出，在温度为140℃-180℃、氧气分压0.1MPa-1.2MPa的条件下反应2-4h。锌窑渣中的铜、铟、锌浸出进入溶液，锌窑渣中的铁与污酸中的砷转化为臭葱石进入渣中。其后，通过固液分离得到氧压浸出液与氧压浸出渣。
步骤二：往上述预中和液中加入铁粉，进行置换反应后液固分离，得到铜渣和置换后液；铁粉的加入量为置换上述浸出液中所以铜离子所需要单质铁理论用量的1.1-1.4倍。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式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：以质量百分数计，本实施例中湿法炼锌窑渣主要成分为：Fe 43.72％、Cu4.63％、Zn 4.35％、S 13.86％、In 135.7g/t。污酸主要成分为：As 8.25g/L，H+1.73g/L，Zn1.78g/L，Cu 1.32g/L。
一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣方法，具体步骤如下：
(1)在温度为50℃条件下，将200g湿法炼锌窑渣加入到1.0L硫酸溶液A中进行预中和至溶液的pH为1.2，得到中和液和中和渣；其中氧化浸出液A中H+浓度为0.35g/L；
(2)在温度为150℃、氧分压为0.8Mpa的条件下，将步骤(1)所得中和渣与1.0L污酸溶液混合调浆后进行氧压浸出，在氧化浸出环节中，中和渣中的铜、锌、铟等有价金属进入溶液，而污酸中的As将以臭葱石的形式沉淀进入渣中。氧化浸出后得到氧化浸出渣和氧化浸出液，氧化浸出液返回步骤(1)取代稀硫酸溶液A进行预中和；
(3)在温度为60℃条件下，将铁粉加入到步骤(1)所得预中和液中进行置换沉铜处理，20min得到沉铜渣和沉铜后液；其中铁粉的加入量为溶液中铜化学反应计量理论值的1.4倍；本实施例中铜的沉淀率为98.6％，得到的沉铜渣含Cu 47.43％；
(4)在温度为50℃条件下，将锌氧粉加入到步骤(3)所得沉铜后液中进行中和沉铟处理，控制反应终点pH＝3.8，30min得到沉铟渣和沉铟后液；本实施例中铟的沉淀率为95.3％。
实施例2：以质量百分数计，本实施例中湿法炼锌窑渣主要成分为：Fe 29.73％、Cu1.62％、Zn 2.43％、As 0.49％、S 5.68％、In 116.5g/t。污酸主要成分为：As 8.92g/L，H+1.86g/L，Zn 2.07g/L，Cu 1.41g/L。一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣方法，具体步骤如下：
(1)在温度为60℃条件下，将200g湿法炼锌窑渣加入到0.85L稀硫酸溶液A中进行预中和至溶液的pH为1.0，得到中和液和中和渣；其中稀硫酸溶液A中H+浓度为0.47g/L；
(2)在温度为160℃、氧分压为1.2Mpa的条件下，将步骤(1)所得中和渣与0.85L污酸溶液中混合调浆后进行氧压浸出得到氧化浸出渣和氧化浸出液。在氧化浸出环节中，中和渣中的铜、锌、铟等有价金属进入溶液，而污酸中的As将以臭葱石的形式沉淀进入渣中。氧化浸出液返回步骤(1)取代稀硫酸溶液A进行预中和；
(3)在温度为70℃条件下，将铁粉加入到步骤(1)所得预中和液中进行置换沉铜处理，20min得到沉铜渣和沉铜后液；其中铁粉的加入量为化学反应计量理论值的1.3倍；本实施例中铜的沉淀率为95.7％，得到的沉铜渣含Cu53.47％；
(4)在温度为50℃条件下，将锌氧粉加入到步骤(3)所得沉铜后液中进行中和沉铟处理，控制反应终点pH＝3.5，30min得到沉铟渣和沉铟后液；本实施例中铟的沉淀率为92.7％。
实施例3：以质量百分数计，本实施例中湿法炼锌窑渣主要成分为：Fe 25.43％、Cu1.03％、Zn2.02％、As 0.42％、S 5.04％、In 90.6g/t。污酸主要成分为：As 7.21g/L，H+1.40g/L，Zn 1.12g/L，Cu 1.24g/L。
一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣方法，具体步骤如下：
(1)在温度为50℃条件下，将200g湿法炼锌窑渣加入到1.2L稀硫酸溶液A中进行预中和至溶液的pH为1.4，得到中和液和中和渣；其中稀硫酸溶液A中H+浓度为0.3g/L；
(2)在温度为140℃、氧分压为0.8Mpa的条件下，将步骤(1)所得中和渣与1.2L污酸溶液中混合调浆后进行氧压浸出得到氧化浸出渣和氧化浸出液。在氧化浸出环节中，中和渣中的铜、锌、铟等有价金属进入溶液，而污酸中的As将以臭葱石的形式沉淀进入渣中。氧化浸出液返回步骤(1)取代稀硫酸溶液A进行预中和；
(3)在温度为80℃条件下，将铁粉加入到步骤(1)所得预中和液中进行置换沉铜处理，20min得到沉铜渣和沉铜后液；其中铁粉的加入量为化学反应计量理论值的1.6倍；本实施例中铜的沉淀率为99.2％，得到的沉铜渣含Cu41.56％；
(4)在温度为60℃条件下，将锌氧粉加入到步骤(3)所得沉铜后液中进行中和沉铟处理，控制反应终点pH＝3.7，30min得到沉铟渣和沉铟后液；本实施例中铟的沉淀率为93.9％。

Claims (3)

1.一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将锌窑渣与污酸混合后进行选择性浸出。浸出环节由“预中和”和“氧压浸出”构成。锌窑渣先与上一个氧压浸出环节得到的氧压浸出液混合进行“预中和”，其后，通过固液分离得到预中和液与预中和渣。预中和渣与污酸混合后加入高压反应釜中进行氧压浸出，锌窑渣中的铜、铟、锌浸出进入溶液，锌窑渣中的铁与污酸中的砷转化为臭葱石进入渣中。其后，通过固液分离得到氧压浸出液与氧压浸出渣。
步骤二：往上述预中和液中加入铁粉，进行置换反应后液固分离，得到铜渣和沉铜后液。
步骤三：往沉铜后液中加入锌氧粉，沉铜后液中铟水解沉淀得到沉铟渣和沉铟后夜。沉铟渣作为提取铟的原料，沉铟后液送到湿法炼锌主系统中。
2.根据权利要求1中所述的一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法，其特征在于：
步骤一中浸出环节由“预中和”和“氧压浸出”构成；锌窑渣先与上一个浸出环节得到的氧压浸出液混合进行“预中和”，反应温度为40℃-80℃，并在该条件下反应10-30min，控制反应终点pH＝1.0-1.5。
3.根据权利要求1中所述的一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法，其特征在于：
步骤一中固液分离得到预中和液与预中和渣；预中和渣与污酸混合后加入高压反应釜中进行氧压浸出，在温度为140℃-180℃、氧气分压0.5MPa-1.2MPa的条件下反应2-4h。
CN202111563144.4A 2021-12-20 2021-12-20 一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法 Pending CN114369723A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111563144.4A CN114369723A (zh) 2021-12-20 2021-12-20 一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111563144.4A CN114369723A (zh) 2021-12-20 2021-12-20 一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114369723A true CN114369723A (zh) 2022-04-19

Family

ID=81140177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111563144.4A Pending CN114369723A (zh) 2021-12-20 2021-12-20 一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114369723A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110093506B (zh) 含锗锌浸出渣中有价金属高效提取及其减量化处理方法
CN109110826B (zh) 一种电池级硫酸镍的生产方法
CN109971961B (zh) 一种处理含锗锌浸渣的方法
CN103667720B (zh) 从锌冶炼高铁氧化锌混合物中回收锌、铟、铁、铅的方法
CN113897491B (zh) 一种综合高效处理锌浸出渣的方法
CN105543479B (zh) 一种铋冰铜的综合回收方法
CN113549766B (zh) 一种铅冶炼烟尘脱砷并回收有价金属的方法
CN101407355B (zh) 一种综合利用黄钠铁矾渣的方法
CN113846214B (zh) 一种湿法炼锌生产中含锌物料的处理方法
CN111647754A (zh) 一种钢铁厂含锌尘泥的综合利用方法
CN108754167A (zh) 一种铜冶炼烟尘高效分离铜砷的方法
CN110777264A (zh) 一种适用于各种类型复杂金精矿独立冶炼的方法
CN113832346A (zh) 一种高效简化处理含锗锌浸渣的方法
CN113862464B (zh) 一种黑铜泥中铜及稀散金属回收的方法
CN108265177B (zh) 一种湿法炼锌窑渣与污酸综合利用的方法
CN114134330A (zh) 一种从高镉烟尘中回收镉的方法
CN1532297A (zh) 一种无铁渣湿法炼锌方法
CN115724412B (zh) 一种含硒铅泥渣资源化利用的方法
CN106636657B (zh) 一种含砷烟灰预脱砷的方法
US20230331612A1 (en) Method for circularly purifying metallurgical arsenic-containing acidic waste liquid and recovering sulfur
JPH04311541A (ja) 亜鉛精鉱と亜鉛浸出残渣との同時湿式処理法
CN106893862A (zh) 一种锌浸出渣的处理方法
CN110029228A (zh) 一种湿法回收高氯铜烟尘中铜的方法
CN113136488B (zh) 一种湿法炼锌中铁矾渣的湿法处理工艺
CN114369723A (zh) 一种氧压浸出技术同步处理污酸与锌窑渣的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication