CN1236081C - 氧化锌矿的浸出工艺 - Google Patents

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Abstract

氧化锌矿的浸出工艺。本发明属于湿法冶金技术，特别是含高铁、硅的锌矿的浸出方法。本发明的步骤是：(1)中性浸出，将氧化锌矿粉与含硫酸溶液同时加入并搅拌，始酸的pH值为3.0～3.5，逐渐上升溶液的pH值，最终达到pH5～5.2，反应后的中性浸出液供净液作电解用，浸出渣进行下一步再浸出；(2)低酸浸出，在浸出渣中加入硫酸液并搅拌，控制pH值逐渐下降，由开始的pH5～5.2降到pH1.5～3.0；(3)循环废液，对二次浸出物进行固液分离，含有硫酸的废液重新返回氧化锌矿的中性浸出阶段。本发明可对含锌低于20%的氧化锌矿浸出，生产成本低，硫酸耗量少，不需要中和剂，浸出液可循环使用，锌的浸出率高。

Description

氧化锌矿的浸出工艺
技术领域
本发明属于属于湿法冶金技术，特别是含高铁、硅的锌矿的浸出方法。
背景技术
传统采用湿法冶金从矿石浸提锌时，一般都采用硫化锌矿为原料，因为其含锌率较高，浸提相对较容易。随着长年的开采，这种矿的来源已越来越少，品位也逐渐降低，人们现已开始注意氧化锌矿的利用。但氧化锌矿通常含锌率较低，且成分复杂，多以菱锌矿和异极矿存在，矿中的铁、硅、钙含量多，浸提较困难。近年来国内外对氧化锌矿的浸提的方法(如昆明冶金研究院杜澍枝的方法)大多是，用含强酸的硫酸锌溶液对氧化锌矿浸出，终点控制在PH1，使矿中的锌、铁、硅等成分大量进入溶液中，然后再用石灰石粉或石灰中和，脱除溶液中的铁、硅，中和至PH5.2时，硅和铁沉入渣中，产出“脱硅渣”和硫酸锌溶液，用锌粉除去溶液中的杂质后电积产出电锌。该方法产出的“脱硅渣”相当疏松，沉清性能较差，过滤后渣的含水率很高，因此锌随渣的损失量也很大；如果用洗涤方法来回收渣中的锌，则用水量很大；虽然此法的锌浸出率高，但进入溶液的铁、硅量也高，在中和阶段随着铁离子的水解，又会产生酸，这又需要更多的中和剂来中和这部分酸，结果又产出大量石膏，既增加了渣量，也增加了中和剂和硫酸的消耗，因此该工艺处理含硅、铁高的氧化锌矿是不经济的。国内外的许多冶金工作者都认为，含锌量低于20％的氧化锌矿不宜单独用湿法浸出工艺来处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种氧化锌矿的浸出工艺，可对含锌低于20％的氧化锌矿用湿法浸出，生产成本低，硫酸耗量少，不消耗中和剂，浸出液可循环使用，可获得含锌高的硫酸锌溶液，锌的浸出率高。
解决本发明的技术问题所采用的技术步骤是：
(1)中性浸出，将氧化锌矿粉与含硫酸溶液同时加入浸出槽中并搅拌，开始时加入溶液的PH值为3.0～3.5，逐渐上升溶液的PH值，最终达到PH5～5.2，反应后的中性浸出液供净液作电解用，浸出渣进行下一步再浸出；
(2)低酸浸出，在浸出渣中加入硫酸液并搅拌，控制PH值逐渐下降，由开始的PH5～5.2降到PH1.5～3.0；
(3)循环溶液，对二次浸出物进行固液分离，含有硫酸的废液重新返回氧化锌矿的中性浸出阶段。也可用部分中性浸出液补加硫酸后返回中性浸出，通过溶液的循环，提高溶液中锌离子浓度，以适应下一步的净化和电解。
在上述提出的技术方案中，氧化锌矿中所含的主要成分为菱锌矿和异极矿，矿石中的含锌率为≥15％。
在氧化锌矿粉中性浸出阶段的反应时间是120～180分钟，低酸浸出阶段的时间是120～240分钟。
本发明所述工艺的中性浸出最好在连续排列的浸出槽中连续进行，浸出后固液分离采用浓密机进行。
在本发明的中性浸出中，控制了浸出溶液的PH值由初始的PH3.0～3.5逐渐上升到最终的PH5～5.2，在此PH值下，可使矿石中所含的大部分的锌被浸出，同时铁和硅在这样的条件下又可以迅速地水解沉淀，这就避免了硅、铁等杂质进入溶液，为电解工序提供了合格的硫酸锌溶液，并且避免了常规方法中对中和剂和硫酸的消耗；在第二次对浸出渣的低酸浸出中，PH值又由初始的PH5～5.2逐渐下降到最终的PH1.5～3.0，可使锌更彻底地被浸出，开始溶液偏中性的状态下，渣中已水解的铁会沉淀，避免了铁离子大量进入浸出液中，SiO2则成为“晶种”，与新水解的硅结合，沉淀下来，抑制其大量进入溶液，当PH值降低下来时，使残留在渣中的锌再被浸出，从而大大提高锌的浸出率。低酸浸出后的溶液含一定量的硫酸，又可返回中性浸出段循环使用，而溶液中所含的少量硅和铁在中性浸出时又会很快水解沉淀。
具体实施方式
实施例1：选取氧化锌矿石，其化学成分为，Zn26.55％、Fe18.20％、SiO27.94％，其中锌物相成分为，碳酸锌24.23％、硅酸锌1.25％、硫化锌0.73％、铁锌尖晶石0.34％，将矿物破碎磨细后，用废电解液进行中性浸出，即条件为初始值为PH3，终点PH5.2，均匀搅拌分钟120～180分钟；进行固液分离，浸出液供净液作电解用，浸出渣中加入含硫酸溶液进行低酸浸出，PH值由开始的PH5.2逐渐降到PH1.5，再固液分离，上清液返回中性浸出段循环使用。各主要指标如下：
锌浸出回收率：91.88％
镉浸出回收率：95.86％
渣率：55.45％
渣含锌：3.89％
渣过滤速度：52.5kg/m2h
实施例2：选取高含硅氧化锌矿石，其化学成分为，Zn21.68％、Fe17.95％、SiO218.91％、CaO6.65％，如同上例，将矿物破碎磨细后，用废电解液进行中性浸出，即条件为初始值为PH3，终点PH5.2，均匀搅拌分钟120～180分钟；进行固液分离，浸出液供净液作电解用，浸出渣中加入含硫酸溶液进行低酸浸出，PH值由开始的PH5.2逐渐降到PH2.0，再固液分离，上清液返回中性浸出段循环使用。各主要指标如下：
锌浸出回收率：89.7％
酸浸矿浆过滤速度：606.2L/m2h
渣率：64.5％
渣含锌：3.46％
实施例3：选取氧化锌精矿，其化学成分为，Zn26.55％、Fe18.20％、SiO27.94％，其中锌物相成分为，碳酸锌24.23％、硅酸锌1.25％、硫化锌0.73％、铁锌尖晶石0.34％，将矿物破碎磨细后，用废电解液进行中性浸出，即条件为初始值为PH3，终点PH5.2，均匀搅拌分钟120～180分钟；进行固液分离，浸出液供净液作电解用，浸出渣中加入含硫酸溶液进行低酸浸出，PH值由开始的PH5.2逐渐降到PH1.5，再固液分离，上清液返回中性浸出段循环使用。各主要指标如下：
锌浸出回收率：91.88％
镉浸出回收率：95.86％
渣率：55.45％
渣含锌：3.89％
渣过滤速度：52.5kg/m2h

Claims (3)

1、一种氧化锌矿的浸出工艺，其特征是步骤如下：
(1)中性浸出，将氧化锌矿粉与含硫酸溶液同时加入浸出槽中并搅拌，开始时加入硫酸液的PH值为3.0～3.5，逐渐上升溶液的PH值，最终达到PH5～5.2，反应时间是120～180分钟，反应后的中性浸出液供净液作电解用，浸出渣进行下一步再浸出；
(2)低酸浸出，在浸出渣中加入硫酸液并搅拌，控制PH值逐渐下降，由开始的PH5～5.2降到PH1.5～3.0，浸出的时间是120～240分钟；
(3)循环溶液，对二次浸出物进行固液分离，含有硫酸的废液重新返回氧化锌矿的中性浸出阶段。
2、按权利要求1所述的氧化锌矿的浸出工艺，其特征是所采用的氧化锌矿的主要成分为菱锌矿和异极矿，矿石中的含锌率为15％～40％。
3、按权利要求2所述的氧化锌矿的浸出工艺，其特征是中性浸出在连续排列的浸出槽中连续进行，浸出后固液分离采用浓密机。
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