[发明专利]硫化锌精矿加压浸出方法

说明书

技术领域

本发明属于锌的湿法冶金领域。

背景技术

铁闪锌矿[(Zn.Fe)S]是成矿过程中，铁以类质同象混入闪锌矿中，取代矿物晶格上的锌，用机械磨矿和选矿的方法难以使锌铁分离。因此，以铁闪锌矿赋存的含锌资源，通过选矿方法产出的高铁硫化锌精矿是一种含铁高(8％～20％)、含锌低(38％～50％)的炼锌原料。高铁硫化锌精矿采用传统的“焙烧—浸出”工艺冶炼时，由于焙烧过程中生成铁酸锌(nZnO.mFe₂O₃)包裹体，采用中性浸出和低酸浸出时，锌浸出率低。当采用高酸浸出时，锌浸出率提高到95％以上的同时，95％以上的铁也浸出进入溶液，除铁负荷重，流程冗长。锌随铁渣损失，导致锌回收率低于80％。单独的高铁锌精矿资源无法实现经济有效的回收，只能低价销售给锌冶炼厂配矿使用。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术的不足之处而提供一种针对硫化锌精矿的矿物结构特性，对硫化锌精矿加压浸出的方法。本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

将硫化锌精矿(含铁8～20％、锌38～50％、硫28～35％)用锌电积的电解废液(含锌0～55g/l、游离硫酸120～150g/l)浆化，液固比4∶1～5.5∶1。添加木质磺酸钠1～3kg/t精矿，用蒸汽将矿浆温度加热到60～80℃，用压力泵将预热后的矿浆泵入卧式压力釜中，向矿浆中加入氧气(空气或富氧空气)，经搅拌桨搅拌，使氧气与矿浆充分混合，在温度135～155℃，压力0.8～1.3MPa条件下，铁闪锌矿中的ZnS与硫酸进行直接浸出反应。本方法最为适宜硫化锌精矿中的高铁硫化锌精矿。

铁闪锌矿中的FeS与硫酸进行浸出反应。

铁闪锌矿中的ZnS与硫酸铁进行间接浸出反应。

 

具体实施方式

对高铁硫化锌精矿，例如含铁16％、锌40％、硫30％，用含锌40g/l锌电积的电解废液和130g/l的游离硫酸对其进行浆化，其液固比为4.6∶1，浆化时每吨精矿添加2kg的木质磺酸钠，用蒸汽将矿浆温度加热到72℃，然后用压力泵将预热的矿浆泵入卧式压力釜中，再用氧气(空气或富氧空气)吹入矿浆，采用搅拌桨搅拌均匀，使氧气与矿浆充分混合，控制压力釜温度至148℃、压力12Mpa，使铁闪锌矿中ZnS与硫酸进行反应后直接浸出。

铁闪锌矿中的FeS与硫酸进行浸出反应。

铁闪锌矿中的ZnS与硫酸铁进行间接浸出反应。

本发明的优点：

1、从浸出反应式可知，铁闪锌矿中的铁先以Fe²⁺浸出，进一步氧化成Fe³⁺，Fe³⁺间接浸出矿物中的ZnS，起到氧的传递，在浸出过程中起催化作用。有利于加快浸出反应。

2、从直接浸出反应原理看，矿物中的硫以元素硫形态产出，改变了传统焙烧工艺中二氧化硫烟气制酸的不足，含元素硫的渣可堆存。炼锌主体工艺不受硫酸市场的制约。

3、该发明锌浸出率高，可达94％以上锌总回收率大于90％。铁浸出率低于40％，浸出液可用常规除铁工艺(黄钾铁矾法、针铁矿法)除铁，除铁后溶液含铁达到25mg/l以下，可直接并入传统“焙烧—浸出—净化—电积”炼锌工艺的净化工序。