[发明专利]一种湿法炼锌过程提高铜回收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，具体涉及一种湿法炼锌过程提高铜回收率的方法。

背景技术

上世纪70年代以来，湿法炼锌技术发展迅速，对比火法炼锌，湿法炼锌具有劳动条件好、环保、生产易于连续化、自动化、大型化、便于综合回收等优点，普遍被各新建冶炼厂所采用。湿法炼锌渣中含有大量的有回收价值的金属，随着冶炼技术的发展，循环经济、环保的要求和经济利益的驱动，各冶炼企业都将综合回收工作提到了重要的地位，加大了综合回收的力度。

在湿法炼锌的过程中可以同时对有回收价值的金属进行回收，铜是其中一种经常回收的有价金属。一般采取焙烧一浸出工艺进行湿法炼锌，焙烧时锌精矿中的铜会形成氧化铜等化合物，在后续的浸出过程中铜氧化物与硫酸反应生成硫酸铜溶入浸出液中，然后利用锌粉将浸出液中的铜置换出来进行回收，由于在浸出过程中pH控制较高，以及有还原气氛存在，铜容易沉入浸出渣中，回收率较低约40％。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种湿法炼锌过程提高铜回收率的方法，在炼锌过程中铜的浸出率和回收率提高。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种湿法炼锌过程提高铜回收率的方法，包括以下步骤：

a)将锌精矿在硫酸溶液、氧气气氛中进行氧化浸出；

b)将氧化浸出产生的浸出液进行还原，然后将还原液进行预中和，生成的沉渣返回进行氧化浸出；

c)预中和后得到的上清液进行沉铁；

d)向沉铁后的上清液中加入ZnO焙砂和硫酸溶液进行中性浸出，将得到的沉渣返回到预中和；

e)向上步得到的上清液中加入锌粉置换回收其中的Cu。

作为优选，所述a)中锌精矿在进行氧化浸出前，先磨至颗粒度D90＜45μ。

作为优选，所述a)中锌精矿与硫酸溶液的混合液中硫酸的浓度为90g/L～110g/L，锌精矿的量为70g/L～150g/L。

作为优选，所述氧气的纯度为体积百分数大于80％。

作为优选，所述氧气的量为110Nm³/t锌精矿～130Nm³/t锌精矿。

作为优选，所述氧化浸出时的浸出温度为95℃～102℃，浸出时间为24h～30h。

作为优选，所述b)中进行还原时，浸出液中硫酸的浓度为10g/L～30g/L，浸出温度为60℃～100℃，浸出时间为2h～4h。

作为优选，所述b)中预中和时，还原液中硫酸的浓度为10g/L～30g/L，预中和时间为2h～3h。

作为优选，所述c)中沉铁时溶液的pH为3.0～4.0。

本发明提供的湿法炼锌过程提高铜回收率的方法，在炼锌的同时对铜进行回收，当在酸性及氧化条件下对锌精矿进行浸出时，锌精矿中的铜硫化物及铜铁硫化合物能够直接浸出溶解，铜进入溶液中形成硫酸铜，铜的浸出率较高，尤其是高温、高酸、强氧化气氛中铜浸出率能达90％左右；另外通过控制沉铁过程pH值，使浸出液中的铜不随着铁一起沉淀；将预中和、中性浸出等过程产生的含铜高的沉渣返回氧化浸出工序，提高铜的回收率，铜回收率可达到80％；且工艺操作程序简单，不增加废渣、废气、废水排放，无环境污染。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式所提供的湿法炼锌工艺的流程图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的湿法炼锌工艺的流程图。本发明提供的湿法炼锌的方法，包括以下步骤：

a)首先将锌精矿在硫酸溶液、氧气气氛中进行氧化浸出，锌精矿中的铜主要以CuS或CuFeS₂形态存在，利用硫酸溶液进行氧化浸出时，除了锌溶解进入溶液中，铜也进入溶液形成硫酸铜，后续的工序预中和、中性浸出产生的渣铜主要以氢氧化铜或氧化亚铜的形式存在，渣铜随底流回流至氧化浸出工艺时，氢氧化铜和氧化亚铜中的铜均会进入硫酸溶液形成硫酸铜，具体的化学反应如下：

Fe₂(SO₄)₃+CuS＝2FeSO₄+CuSO₄+S↓

Cu(OH)₂+H₂SO₄＝CuSO₄+2H₂O