高铁硫化锌精矿直接浸出新工艺研究.pdf

高铁硫化锌精矿直接浸出新工艺研究 夏光祥方兆珩 （中国科学院化工冶金研究所， 北京““““） 摘要在 ““ “、 ““ ;,;7,文献标识码文章编号““9 9’ （;““） “, “““ “, 作者简介夏光祥 （.,’ ） ， 男， 山东济宁人， 研究员 铁闪锌矿为我国主要锌矿资源之一， 由 这类矿石浮选产出的高铁锌精矿， 含锌低 （ ’“左右） 、 含铁高 （, ） ， 其焙砂的 锌浸出率低于 “， 需经高温酸浸出， 才能 提高浸出率， 工艺流程冗长， 烟气需制酸。在 硫酸过剩地区， 此种高铁锌精矿只能低价出 售， 严重制约了矿山的发展。开发新工艺流 程处理这类锌精矿已十分必要。 硫化锌精矿的加压氧化酸浸工艺， 国外 已有 ;“ 多年的工业实践。该工艺的原料适 应性强， 浸出率高， 可用于处理高铁锌精矿。 然而， 浸出在 “下进行， 氧化反应热不足 以维持该温度， 必需加一个热交换系统， 增加 了技术和设备的难度。作者认为， 根据铁闪 锌矿的矿物特性及铁铜离子在氧化酸浸中的 催化作用， 在低于硫熔点温度下酸浸高铁闪 锌矿在技术上是可行的， 且在我国当前技术 和投资水平上， 易于实现工业生产。 实验 高铁锌精矿来自云南澜沧铅矿， 主要元 素分析结果列于表 。A 光晶体衍射分析表 明， 主要矿物成分为闪锌矿和铁闪锌矿。 表 高铁锌精矿的元素成分 （“， ， 为 I 釜； 扩大试验采用容积 9“I 三组搅拌的卧式釜。浸出过程中的氧耗 量由总压降和气体空间容积计算。浸取率根 据浸渣分析结果计算。 ;实验结果和讨论 浸取条件试验 高铁锌精矿加压酸浸过程中氧耗量与 锌、 铁浸出率的关系如图 。结果表明， 浸出 初期， 锌和铁的浸出率随氧耗量的增加而线 性增加， 氧耗量达 9“ “/,0 1 以后， 锌浸出 率的增长趋向缓慢； 氧耗量达 H“ 9“/, 0 1 以 后， 铁的浸出率则不再增加。图 ; 显示锌和 铁的浸出呈线性关系， 说明两者赋存于同一 矿物 （铁闪锌矿） 中， 浸出过程中不可能浸出 锌而抑制铁； 另一方面， 浸出后期， 由于 78, J 万方数据 量增加及酸度降低， 形成铁矾沉淀， 铁的浸出 率不再与锌同步增长。 为进一步确定影响浸出的主要因素， 完 图 高铁锌精矿加压酸浸时 锌和铁的浸出曲线 图 “ 铁浸出和锌浸出的关联 成了四变量三水平的正交试验， 矿石粒度为 “ 2*0 6692,9;62,9, ,6,92,6,9 铁溶率 （4）2229 锌浸率 （4）;6 硫酸初始酸度应保持 *,.5’ 克分子 比为 9 为宜， 过低则使锌浸出率降低， 过高 则使铁溶率提高， 且浸出液中剩余酸度也高， 不利于下步浸出液的中和除铁。 在保持 4锌浸出率的初始硫酸量条 件下， 铁溶率主要取决于铁矾的生成量。提 高氧耗量， 可降低浸液中的最终含铁量。元 素硫的生成量随氧耗量增加或矿石粒度变粗 而稍降低， 一般为 267-. 8 左右。 由于氧参与了锌精矿的浸出反应， 气相 矿浆间氧的输送， 成为浸出速度的重要制 约因素。实验过程中， 由于氧在矿浆上方通 入， 矿浆的搅拌成为影响氧传输的主要因素。 966及 6,BCD 操作条件下， 氧耗量 6 E ;2.8 及 ; 669226 9662, 结果表明， 搅拌速度达到一定值后， 对小 试和扩试浸出速度及锌浸出率的影响已很 小。故在工业生产设备放大时， 保持相近线 速， 可达到相同浸出率。 浸出液净化和浸渣处理 浸出液采用针铁矿法及中和法除铁， 锌 粉置换除铜、 镉及镍、 钴， 按常规条件操作， 净 化后溶液中 01、 GH、 GI、 、 62;-./， 达到锌电解液 要求。 酸浸渣含 ,24元素硫、 94 01、 ;4 CK 及 9;-. 8 J-， 经浮选得硫精矿， 含 ;4元素 硫， 收率达 ;4 E 4， 熔融过滤后可得硫 锭； 浮选尾矿含铅、 银， 进铅冶炼系统。 2经济效益估计 日处理 268 锌精矿， 且精矿含锌 ,64、 铁 9;4及硫 264时， 则生产 98 电锌， 需原料费 266 元， 辅助材料费 ,6 元， 燃料和动力消耗 966 元， 工资及附加费 ,96 元， 合计总成本 ,,6 元。以锌锭收率 64计， 年利税 9666 万元左右。 69 万方数据