一種鋅加壓浸出一段渣的處理方法
【專利摘要】一種鋅加壓浸出一段渣的處理方法，在鋅精礦兩段逆流加壓浸出中，為保證二段浸出過程中鋅、鎵、鍺等有價元素的浸出率，現(xiàn)有工藝對一段浸出渣進行全部球磨。本方法是對一段浸出渣采用旋流分級、重選、過篩等手段，首先分離出大顆粒，通常為+200目，大顆粒球磨后和小顆粒一同進行二段浸出。經工藝改進后，鋅等有價元素的浸出率均有不同程度的提高，鋅總浸出率可達到98％以上，相較于一段浸出渣全部進行球磨，節(jié)約了能耗，物料處理量降至10～15％，具有重大的經濟和社會意義。
【專利說明】一種鋅加壓浸出一段湟的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋅冶金【技術領域】，涉及一種鋅加壓浸出一段渣的處理方法。
【背景技術】
[0002]自20世紀80年代初鋅精礦加壓浸出工藝工業(yè)化以來，實現(xiàn)了真正意義的全濕法煉鋅。作為濕法煉鋅生產中的重要環(huán)節(jié)，浸出工序直接決定了鋅冶煉的主要技術經濟指標。加壓浸出工藝總投資和操作成本低，操作環(huán)境好，對環(huán)境污染小，硫以元素形態(tài)回收，鋅回收率高，對礦物原料的適應性強，能處理低品位高鐵閃鋅礦、鉛鋅混合精礦、鐵酸鋅渣及其他含鋅渣，這是傳統(tǒng)工藝所無法比擬的。
[0003]我國稀散金屬鎵鍺銦儲量豐富，但沒有獨立的礦床，多與鋁礦、鉛鋅礦、鐵礦伴生，如凡口鉛鋅礦中富含鎵鍺、廣西大廠鉛銻鋅多金屬硫化礦中富含銦、云南文山等地區(qū)鉛鋅礦富含銦鍺、四川會東鉛鋅礦富含鍺。鎵多伴生在硫鎵銅礦及鋁、鋅、鐵礦中，只能從鋁、鋅以及燒煤、煉鐵等的副產物中綜合回收。鍺的單一礦床也很少，其主要分散伴生在有色金屬礦、煤礦等礦物中。
[0004]目前，我國鋅冶煉中回收鎵鍺較少，僅深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司等企業(yè)回收少量的鎵，鋅冶煉過程中80%以上的鎵資源被浪費掉了。在鍺回收方面，雖然云南馳宏鋅鍺和韶關冶煉廠等企業(yè)進行了回收，但總體回收率較低，不足30%。我國株洲冶煉廠、華錫集團來賓冶 煉廠等回收銦，但銦的回收率普遍偏低，冶煉總回收率在40~60%之間。造成鎵鍺銦在冶煉過程中無法回收或回收率低的主要原因是缺乏經濟、環(huán)保、有效的提取技術。在鋅冶煉過程中，稀散金屬品位低以及與鐵、鋅分離困難是妨礙多數(shù)冶煉廠難以綜合回收的關鍵所在。
[0005]為綜合回收鋅鎵鍺，且順應清潔生產發(fā)展需要，經對國內外技術考察，深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司2008年引進國外的兩段逆流加壓浸出技術。相較于國外現(xiàn)有的兩段逆流加壓浸出技術，在工藝上進行了一系列改進，操作條件進行了改變。為提高鋅的回收率，兩段加壓浸出之間設置了球磨系統(tǒng)，由于操作體系為酸性，設備腐蝕嚴重，引進了兩臺NETZSCH砂磨機，單臺功率達到550kW，能耗高，設備投資高。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有鋅冶煉兩段逆流加壓浸出技術存在的缺陷，對其工藝進行改進，提供一種鋅加壓一段渣的處理方法，能夠降低球磨的處理量，降低能耗。
[0007]本發(fā)明的技術原理如下:鋅精礦經“一段加壓浸出一浸出渣分級球磨一二段加壓浸出”的方法，在保證鋅、鎵、鍺等有價金屬浸出率的同時，降低一段渣處理的能耗，對一段浸出渣采用旋流分級、重選、過篩等手段，分離出大顆粒，只對大顆粒進行球磨，降低球磨量。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下。
[0009]一種鋅加壓浸出一段渣的處理方法，包括下列步驟:[0010](I) 一段加壓浸出:硫化鋅精礦經破碎、磨礦后，在加壓釜中進行氧壓酸浸，浸出后得到一段浸出渣；
[0011](2)分級球磨:將一段浸出渣按照顆粒粒度分級，對粒度大于一定粒徑的大顆粒球磨處理；
[0012](3) 二段加壓浸出:將步驟(2)球磨后的浸出渣和分級后小顆粒浸出渣一并加入加壓釜中進行二段加壓浸出。
[0013]進一步地，步驟⑴中所述的氧壓酸浸工藝條件為:溫度90-180°C，液固比4:1-10:1,反應時間lh_4h,氧分壓控制在2_8atm。
[0014]進一步地，步驟(2)中所述分級方法為篩分、旋流分級或重力分級。 [0015]進一步地,步驟(2)中所述一定粒徑為0.074mm。
[0016]進一步地,步驟(2)中大顆粒球磨后的粒度為0.030mm-0.070mm。
[0017]進一步地，步驟(3)中所述二段加壓浸出的工藝條件為:溫度120-180°C，液固比4:1-10:1,反應時間lh_4h,氧分壓控制在2_8atm。
[0018]本發(fā)明的一段渣處理工藝即適用于“傳統(tǒng)兩段逆流氧分壓浸出工藝”即“一段高溫一二段高溫”，又適用于“一段低溫一二段高溫工藝”。
[0019]步驟(1)中硫化鋅精礦經破碎、球磨后使其粒度達到98%小于300目，鋅精礦和返回的二段浸出液配制成礦漿，泵入加壓釜中，進行氧分壓浸出反應。氧分壓控制在2-8atm，反應時間l_4h，反應溫度90-180°C。根據(jù)需要，控制不同反應溫度，使礦石中的鐵進入溶液或渣中。為提高鋅精礦中鋅、鎵、鍺等有價金屬的浸出率，采用二段浸出，步驟⑶中的浸出工藝為氧分壓控制在2-8atm，反應時間l_4h，反應溫度120_180°C。兩段浸出過程的反應原理相同，主要反應方程式為:
[0020]ZnS+H2S04+0.502 = ZnS04+S。+H2O
[0021]PbS+H2S04+0.502 = PbS04+S。+H2O
[0022]FeS+H2S04+0.502 = FeS04+S。+H2O
[0023]FeS2+H20+7.5O2 = Fe2 (SO4) 3+H2S04
[0024]CuFeS2+H2S04+02 = CuS04+FeS04+2S°
[0025]Fe2 (SO4) 3+3H20 = Fe2O3 I +3H2S04
[0026]步驟(2)是本發(fā)明的主要內容，改變了一段浸出漿濃密后底流經砂磨后全部進二段加壓浸出工藝，將濃密后的一段浸出渣底流先采用旋流分級或過篩或重選等手段將粒度大于200目的顆粒分離出來進行磨礦處理，而后和粒度小的顆粒一并加入高壓反應釜進行二段浸出。通過此工藝，鋅的浸出率可提高至98.5%，物料處理量降低至15%，同時原礦中的鎵、鍺等稀散金屬的浸出率也得到了提高。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
[0028]取100g鋅精礦，按液固比5:1，酸礦比1.2:1配制成礦漿，加入2L反應釜中，通氧，升溫。控制反應溫度為150°C,總壓Ilatm,氧分壓8atm,攪拌速度550r/min,反應2h。反應完成后，過濾，烘干，將得到的濾餅過200目篩。將大于200目的渣，采用研缽磨細，使其通過200目篩。將磨后的渣和篩下的渣混合進行二段浸出?？刂贫蔚姆磻獥l件為液固比5:1，酸礦比1.5:1，150°C，總壓11&飽，氧分壓8&飽，反應時間2h。反應完成后，鋅浸出率大于98.26% ;鎵浸出率大于87.25%，鍺浸出率大于83.85%。
[0029]實施例2
[0030]取100g鋅精礦，按液固比5:1，酸礦比1.2:1配制成礦漿，加入2L反應釜中，通氧，升溫?？刂品磻獪囟葹?10°c,總壓4.5atm,氧分壓2atm,攪拌速度550r/min,反應2h。反應完成后，過濾，烘干，將得到的濾餅過200目篩。將大于200目的渣，采用研缽磨細，使其通過200目篩。將磨后的渣和篩下的渣混合進行二段浸出?？刂贫蔚姆磻獥l件為液固比5:1，酸礦比1.5:1，150°C，總壓11&飽，氧分壓8&飽，反應時間2h。反應完成后，鋅浸出率大于97.52% ;鎵浸出率大于86.17%，鍺浸出率大于81.73%。
[0031]實施例3
[0032]工業(yè)生產中得到的一段浸出礦漿經濃密后，底流經過旋流分級，將粒度大于200目以上礦物進行球磨，而后礦漿進行加壓浸出，鋅的浸出率可達到98.5%。物料處理量降低15%，Ga、Ge、Fe 的浸出率分別為 65.3%,75.2% 及 76.2%0
[0033]實施例4
[0034] 工業(yè)生產中得到的一段浸出礦漿經濃密后，底流經過搖床重選，將粒度大于200目以上礦物進行球磨，而后礦漿進行加壓浸出，鋅的浸出率可達到98.5%。物料處理量降低15%, Ga,Ge,Fe 的浸出率分別為 65.3%,75.2%及 76.2%0
【權利要求】
1.一種鋅加壓浸出一段渣的處理方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)一段加壓浸出:硫化鋅精礦經破碎、磨礦后，在加壓釜中進行氧壓酸浸，浸出后得到一段浸出渣； (2)分級球磨:將一段浸出渣按照顆粒粒度分級，對粒度大于一定粒徑的大顆粒球磨處理； (3)二段加壓浸出:將步驟(2)球磨后的浸出渣和分級后小顆粒浸出渣一并加入加壓釜中進行二段加壓浸出。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的氧壓酸浸工藝條件為:溫度90-180°C，液固比4:1-10:1，反應時間lh_4h，氧分壓2_8atm。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述分級方法為篩分、旋流分級或重力分級。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述一定粒徑為0.074mm。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中大顆粒球磨后的粒度為0.030mm-0.070mm。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述二段加壓浸出的工藝條件為:溫度120-180°C，液固比4:1-10:1，反應時間lh_4h，氧分壓2_8atm。
【文檔編號】C22B41/00GK103952547SQ201410218916
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權日:2014年5月22日
【發(fā)明者】蔣開喜, 王海北, 王玉芳, 張邦勝, 劉三平, 林江順, 李嵐, 趙磊, 李相良, 李賀 申請人:北京礦冶研究總院