專利名稱：從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝。
背景技術：
常規鋅冶煉工藝焙燒過程中產生大量含S02的煙氣，通常是將含S02的煙氣經催化 轉化的方法處理，生產硫酸。因此常規濕法鋅冶煉工藝存在工藝流程長、硫酸銷售儲存困難 和環境污染嚴重等問題，特別是在硫酸銷售困難的地區，由于硫酸儲存和運輸的困難，甚至 出現將硫酸直接傾倒于地面，造成當地環境的嚴重污染。為克服這些問題，國內外相繼開發 出鋅精礦直接浸出全濕法提取鋅工藝(已有多項專業技術)，在直接浸出鋅的過程中，鋅精 礦中的硫氧化成單體硫進入浸出渣中。在工業化的直接浸出法煉鋅廠中，一般是將氧壓浸 出渣過濾堆存，未進一步回收元素硫，而鋅精礦直接浸出渣的主要成分51 80% ，其中 單質S 50 74%、Fe 20 2%、Pb 2 5%、Zn 1. 5% 3%，含硫量如此之高的礦渣堆 存，一方面不利于環保，另一方面使其中的硫沒有得到利用，造成了浪費。因此如何從硫化 鋅精礦直接浸出渣中回收硫，以利于環保和硫的充分利用是目前亟待解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種鋅精礦直接浸出渣硫回收工藝，該工藝簡單，即有利 于環保又能回收硫。
本發明從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝，包括如下步驟 1)硫化鋅精礦直接浸出渣經浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經壓濾后
堆存； 2)將步驟1)所述硫磺精礦經過濾、熱熔化、熱過濾后獲得元素硫濾液；
3)將步驟2)獲得的元素硫濾液保溫送入硫磺造粒機制粒。 所述步驟1)中的浮選分離分為粗選分離、精選分離和掃選分離。所述浮選分離工 藝中精選分離的尾礦再進行粗選，粗選尾礦中殘留的硫和硫化物通過掃選來回收，再送粗 選分離回收硫和硫化物。 過濾硫磺精礦時，為適應下一步熱熔化工藝，步驟2)中過濾后硫磺精礦的含水量 在10% 20%。 對硫磺精礦的熱熔化采用650 800kPa的蒸汽間接加熱保溫，控制溫度在130 145 °C。 利用元素硫在約12(TC時熔化成液態的特點，對硫磺精礦的熱熔化，采用連續熔 化，將硫磺精礦下到熔硫旋流器，同時按預定循環比泵入已熔化的粗硫，兩者相遇進行熱交 換，硫磺精礦熔化為粗硫。所述預定循環比按體積比是已熔化的粗硫硫磺精礦為70
120 : i。 對熱熔化后的熔融粗硫進行熱過濾時采用設備為臥式葉片式過濾機，并且其網板 間距為140 150mm。
本發明能夠對鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫，通過造粒直接獲得工業硫磺，一 方面減少了氧壓浸出渣過濾堆存量，另一方面使自然資源中的硫得到利用，不被浪費。本發 明工藝的原理及特點是 鋅精礦直接浸出渣中元素硫回收工藝依據鋅精礦直接浸出渣及元素硫的物理性 能。在浮選時，未反應的硫化物和元素硫有選擇性地依附在漂浮的氣泡中，從而富集產出高 品位的硫磺精礦；而氧化物部分仍留在礦漿中。通過粗選起到初步分離的作用；通過精選 除去粗選硫磺精礦中的氧化物得到更高品味的硫精礦；通過掃選來回收粗選尾礦中殘留的 硫和硫化物，使殘留在掃選精礦中的氧化物減少。為獲得較高品位及高回收率的硫磺精礦， 浮選過程中主要控制礦漿濃度、浮選液位、空氣量等。 大型直接浸出煉鋅工廠回收元素硫最好采用連續熔化硫磺精礦工藝，它具有配置 占地少，勞動強度小的優勢。
圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式從圖1可以看出本發明工藝主要包括如下步驟 1)硫化鋅精礦直接浸出渣經浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經壓濾后 堆存； 2)將步驟1)所述硫磺精礦經過濾、熱熔化、熱過濾后獲得元素硫濾液； 3)將步驟2)獲得的元素硫濾液保溫送入硫磺造粒機制粒。
其中步驟1)中的浮選分離工藝包括粗選、精選、掃選，詳細過程如下 鋅精礦直接浸出工序的浸出渣首先泵入粗選槽，粗選后的粗硫磺精礦溢流入精選
槽，粗選尾礦自流到掃選槽。精選槽浮選出來的硫磺精礦自流入硫精礦貯槽，再由泵送至陶
瓷真空過濾機過濾，精選槽浮選后的尾礦回流至粗選槽。掃選槽浮選后的氧化尾渣自流到
浮選尾礦貯槽，在泵入浮選尾礦濃密機，掃選槽浮選出來的粗硫精礦溢流至粗選槽。浮選時
由泵補充硫精礦過濾后的濾液及尾礦的上清液調節礦漿濃度。 浮選尾礦泵進濃密機濃密，上清液溢流至上清液貯槽， 一部分上清液由泵送至浮 選槽以保持浮選工序所需的濃度，剩余部分上清液返回直接浸出液儲槽，濃密底流泵至鉛 銀渣箱式過濾機過濾，濾液進上清液儲槽，浮選出來的硫磺精礦自流至硫精礦貯槽，由泵送 至陶瓷真空過濾機過濾，控制濾餅含水10 20%，為熔融過程提供低濕度的濾餅，以便連 續熔化粗硫。 步驟2)中對浮選出的硫磺精礦再進行過濾、熱融化、熱過濾，詳細過程如下
陶瓷真空過濾機濾液，一部分由泵送入浮選槽中，一部分返回鋅浸出系統。經陶 瓷真空過濾機過濾后，含水10 20%的硫磺精礦通過膠帶輸送機直接進入粗硫熔化旋流 器，旋流器中不斷泵入熔融的硫，使含有未浸出的硫化物的濾餅熔化(如圖1中顯示的粗熔 化)，并跟隨熔融的硫一起從粗旋流器底部排出，進入帶攪拌的密閉粗硫池中。粗硫池通過 蒸汽加熱的蛇形加熱器以保持槽內溫度恒定在130 145°C。 粗硫池中的熔融硫通過熔融粗硫循環泵送入熔融粗硫循環加熱器加熱后，按一定的循環比高速送至粗硫融化旋流器中，使已熔化的粗硫(其溫度約145°C )與硫精礦濾餅相 遇進行熱交換，以熔化進入旋流器中的硫精礦濾餅，直至硫磺精礦在錐形熔硫旋流器中熔 化為粗硫，進入粗硫池。熱熔化過程中的熱源利用650 800kPa的蒸汽間接加熱保溫，控 制溫度在130 145°C。利用元素硫在約12(TC時熔化成液態的特點，對硫磺精礦連續熔化 的工藝，最有利于大型直接浸出煉鋅工廠回收元素硫，它具有配置占地少，勞動強度小的優 勢。 粗硫池中含有雜質的粗硫泵至熔融粗硫熱過濾機中進行熱過濾，熱過濾分離出精 硫磺和硫化物濾餅。熔融粗硫熱過濾設備為臥式葉片式過濾機，廣泛應用于硫磺制酸行業， 將這種設備用于直接浸出煉鋅行業中過濾粗硫要作特殊考慮。硫磺制酸工藝中雜質含量 < 1 % ，而煉鋅行業中粗硫雜質含量一般約15% ，因此，常規的網板(125mm)間距偏小，容渣 量小，將網板間距加大到140 150mm，有利于存渣，延長過濾工作時間，減少啟閉次數，節 約能源。過濾后的元素硫濾液流入精硫池；濾餅通過人工及重力降落至渣倉運走。
元素硫熔融濾液直接流入精硫池中，精硫池通過蒸汽加熱的蛇形加熱器保持池內 溫度130 145°C (如圖1所述的精熔化)。元素硫熔體由泵送入硫磺造粒機制粒，制粒后 自動包裝。 以下是上述實施的主要技術操作條件、產物、主要技術經濟指標 —、主要技術操作條件 1、浮選 1)、礦漿停留時間 精選 8分鐘 粗選 12分鐘 掃選 24分鐘 2)、浮選過程中的固體物重量百分比 占重量的百分比％ 精選精礦 30 掃選尾礦 2 3)、浮選流程中的固體的分布 精礦的百分比％ 尾礦的百分比％ 總體 82 18 4)、浮選空氣壓力300 650kPa 2、硫磺精礦過濾 硫磺精礦含水10 20 % 3、熱熔化 1)、硫磺精礦融化溫度130 145°C 2)、熔融硫循環率(體積比)70 120 : 1 4、熱過濾 粗硫熱過濾工作溫度約140°C
二、產物 產品元素硫含硫99. 8 % 。
渣 1)、尾礦Zn 0.8 1.5%;Pb 9 12%;Fe 1 2 % ;S014 18 % ;Stot 17 20%。 2)、硫化物濾餅Zn 14 18% ;Pb 1. 5 2% ;Fe 10 12% ;S°40 45% ;St。t 58 62%。 三、主要技術經濟指標 1、浮選空氣量200 450Nm3/m3-礦槳 2、浮選回收率 精礦回收率％ 尾礦中分布率％鋅946元素硫964銅946銀5545娃1585鐵8812鉛1783 3、進入硫化物濾渣中單質硫占硫磺精礦率約10%
4、硫化物濾渣含硫40 % 5、元素硫產出率(相對硫磺精礦中硫)80 85% 。
權利要求
一種從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝，包括如下步驟1)硫化鋅精礦直接浸出渣經浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經壓濾后堆存；2)將步驟1)所述硫磺精礦經過濾、熱熔化、熱過濾后獲得元素硫濾液；3)將步驟2)獲得的元素硫濾液保溫送入硫磺造粒機制粒。
2. 根據權利要求l所述的工藝，其特征在于所述步驟l)中的浮選分離分為粗選分離、 精選分離和掃選分離。
3. 根據權利要求2所述的工藝，其特征在于所述浮選分離工藝中精選分離的尾礦再進 行粗選，粗選尾礦中殘留的硫和硫化物通過掃選來回收，再送粗選分離回收硫和硫化物。
4. 根據權利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中過濾后硫磺精礦的含水量在 10% 20%。
5. 根據權利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中對硫磺精礦的熱熔化采用 650 800kPa的蒸汽間接加熱，控制熔化溫度在130 145°C。
6. 根據權利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中對硫磺精礦的熱熔化，采用 連續熔化，將硫磺精礦下到熔硫旋流器，同時按預定循環比泵入已熔化的粗硫，兩者相遇進 行熱交換，硫磺精礦熔化為粗硫。
7. 根據權利要求6所述的工藝，其特征在于所述預定循環比按體積比是已熔化的粗硫硫磺精礦為70 120 : i。
8. 根據權利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中對熱熔化后的熔融粗硫進行 熱過濾時采用設備為臥式葉片式過濾機，并且其網板間距為140 150mm。
全文摘要
本發明從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝，包括如下步驟1)硫化鋅精礦直接浸出渣經浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經壓濾后堆存；2)將步驟1)所述硫磺精礦經過濾、熱熔化、熱過濾后獲得元素硫濾液；3)將步驟2)獲得的元素硫濾液保溫送入硫磺造粒機制粒。本發明能夠對鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫，通過造粒直接獲得工業硫磺，一方面減少了氧壓浸出渣過濾堆存量，另一方面使自然資源中的硫得到利用，不被浪費。
文檔編號C01B17/00GK101734626SQ20091022700
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月23日 優先權日2009年11月23日
發明者何醒民, 宋光輝, 譚榮和, 鄧孟俐, 陳南洋 申請人:長沙有色冶金設計研究院