[发明专利]锌的硫化矿的复合催化氧化直接浸出工艺

权利要求书

1.锌的硫化矿的复合催化氧化直接浸出工艺，其特征在于：应用由硝酸、Fe³⁺、Cu²⁺、活性炭组成的催化剂，对悬浮于硫酸溶液中的有色金属硫化矿粉作催化氧化快速直接浸出，在温度为60～90℃和常压条件下，矿粉中所含的硫转变为单质硫，所含的Zn、Cu等变成硫酸锌和硫酸铜进入浸出液中，其过程包括：

(1)将矿粉与浸出剂硫酸和由0.1～1.0mol/L的硝酸、0.1～1.0mol/L的Fe³⁺、0.1～0.5mol/L的Cu²⁺、1kg/m³的活性炭组成的复合催化剂充分搅拌，矿粉中的ZnS等被HNO₃(NO₂)、Fe³⁺、Cu²⁺氧化生成Zn²⁺和S^o，HNO₃(NO₂)、Fe³⁺、Cu²⁺本身被还原为NO、Fe²⁺、Cu⁺；

(2)产生的NO被引入的空气中的氧气所氧化，再生成NO₂，流回浸出槽的HNO₃(NO₂)将Fe²⁺、Cu⁺氧化再生成Fe³⁺、Cu²⁺；

(3)从氧化吸收塔排出的尾气除含N₂、H₂O、N₂O外，还含有少量NO、NO₂和酸雾，经Zn(OH)₂、Ca(OH)₂或Fe(OH)₃处理后排放；

(4)浸出完毕后进行过滤，浸出渣中的硫可采用热滤法和萃取法回收；

(5)在料液酸度pH＝0.5～1.0和温度为90～100℃的条件下，用硫化矿粉使浸出液中的三价铁还原为二价铁；

(6)采用针铁矿法除铁，部分铁渣可返回至浸出槽用作下一批矿的浸出，除铁后的滤液再经深度净化用于硫酸锌、氧化锌、电解锌等的制备。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于浸出剂可以应用废电解液和补充的硫酸配制，硫酸浓度为0.1～2mol/L。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于进入浸出槽的矿粉需要粉碎到90％以上的矿粉能够通过200目标准筛。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于浸出时间为1～2小时。

5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于浸出过程中产生的NO在浸出槽、管道和氧化吸收塔中被空气氧化成NO₂而再生，又通过NO₂的氧化作用使Cu²⁺、Fe³⁺得到再生；Cu²⁺不断地氧化硫化矿或Fe²⁺，本身被还原为Cu⁺，Cu⁺不断地被溶于液相中的NO₂氧化而再生为Cu²⁺；Fe³⁺不断地氧化硫化矿，本身被还原为Fe²⁺，Fe²⁺在Cu²⁺和活性炭的催化作用下不断地被溶于液相中的NO₂氧化而再生为Fe³⁺：催化作用和再生作用同时在气相和液相中发生。

6.根据权利要求1或5所述的工艺，其特征在于离开浸出槽的气体大部分经循环泵打回浸出槽的底部的气体分布器，再次参加氧化浸出反应，少部分气体在氧化吸收塔被空气氧化并被淋洗液吸收，吸收液流回浸出槽。

7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于从氧化吸收塔排出的尾气输送到回收塔下部入口，用氢氧化锌、氢氧化钙或氢氧化铁浆液进行逆流淋洗，消除酸雾和NO₂的向外排放。

8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于在浸出后期将全部NO引进氧化吸收塔，再生成的HNO₃流入贮槽，用作下一批硫化矿矿粉的浸出。