一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺。所述工艺针对传统冶金难以处理低品位氧化锌矿的现状，提出了碱性谷氨酸钠体系处理氧化锌矿的新工艺。通过对碱性谷氨酸钠体系浸出氧化锌矿的工艺试验，获得了合适的反应时间、谷氨酸钠浓度、液固比、反应温度、pH；浸出液经过净化除杂后，直接沉锌，无污染，成本低。
【专利说明】一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及氧化性矿处理工艺，具体涉及一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺。
【背景技术】
[0002]随着汽车业、建筑业、航空业、计算机业、通讯业、医药业等产业的发展，为锌的用途开辟了更加广阔的前景。据预测，今后锌的世界消费年增长率可以保持在4%左右，对于中国而言，许多工业部门锌的应用还刚刚起步。人耗锌水平比世界平均水平还相差很远，还有更加广阔的锌市场有待开发。今后镀锌和压铸件方面锌的消费增长将加快。因此，要大力推进企业的科技进步，进一步发展生产，积极采用新工艺、新技术和新设备不断提高产品质量，降低成本，以加快我国锌工业的发展。
[0003]我国在氧化锌矿的处理方法上取得了一些成绩，特别是对于低品位氧化锌矿来说，已有不少研究。
[0004]CN102703694A公开了一种高铁、泥化程度大的低品位氧化锌矿湿法处理的方法，其步骤是:1、直接浸出:氧化锌矿经破碎、球磨后与锌电解废液一同投入反应槽内反应，反应结束后的浸出液作联合浸出用，浸出渣送下一步洗渣处理；2、联合浸出:将高品位氧化锌矿与直接浸出后溶液进行浸出反应，中性溶液供净化用，浸出渣送回转窑处理；3、洗渣:将直接浸出的渣与弱酸溶液放入反应槽并搅拌，反应后溶液返回直接浸出，洗后的浸出渣送选矿厂分离回收铅、银等有价金属；4、回转窑还原挥发:将浸出渣与煤混合均匀后投入窑内进行反应，得到氧化锌烟尘回收铟锗，窑渣回收铁、余煤。
[0005]CN102730748A公开了一种利用中低品位氧化锌矿和氧化锌、氧化铅共生矿制备氯化铅和硫酸锌的方法，该方法包括以下步骤:(1)将锌矿破碎，磨细后与硫酸铵混合焙烧；
(2)焙烧熟料溶出，所得滤液进行沉铁、铝，提锌渣进一步分离铅；(3)沉铁、铝后所得的硫酸锌溶液蒸浓后用于电解；(4)提锌渣用N a C I溶液浸出，浸出后所得滤液浓缩，冷却结晶析出P b C I 2晶体，NaCl溶液返回浸出工序，实现循环利用。
[0006]CN102433569A公开了一种针对氨浸法处理高碱性脉石型低品位氧化锌矿浸出液进行电解的方法。该方法的特点是，用离子膜将高碱性脉石氧化锌矿氨浸经除杂净化后的锌氨配合物溶液与阳极溶液分隔开；锌离子在阴极上还原，从而得到纯度高的金属锌；阳极只析出O 2而不发生N H 3分解，电解后阴极液可返回用于浸出。
[0007]CN102242262A公开了一种弱碱性氨基酸盐体系处理低品位氧化锌矿的方法，将复杂低品位氧化锌矿磨细后，在一定条件下的弱碱性氨基酸盐体系中配合浸出，锌、铅、镉、铜和镍等溶解进入浸出液，钙、镁、铁和硅等不溶解而留于浸出渣中；浸出液中加C a O或Ca (O H) 2使锌以氧化锌形式沉淀加以回收，铅、镉、铜和镍等有价金属与锌共沉淀富集于粗氧化锌中；沉淀锌后的溶液用C O 2调节溶液P H至一定值使浸出剂再生，再生后的浸出剂返回循环利用，浸出剂再生过程产出的C a C O 3经过煅烧后返回利用。
[0008]CN101734686A公开了一种高附加值绿色化综合利用中低品位氧化锌矿(主要为硅锌矿、异极矿、菱锌矿)的方法，该方法包括以下步骤:(I)将氧化锌矿破碎，磨细后与硫酸铵溶液混合配料，经过干燥脱水后焙烧(菱锌矿需在混料前煅烧)；(2)焙烧产物水溶，过滤后用黄铵铁矾法除杂，得到硫酸锌精制液；(3)硫酸锌精制液电积制锌，电积废液通氨制成硫酸铵回收；(4)滤渣(主要含硅、铁的氧化物)用碱处理制备二氧化硅产品，剩余残渣用作炼铁原料或深加工成高附加值产品。
[0009]CN1632141A公开了一种高硅高铁低品位氧化锌矿锌的酸氨浸出法，其特征在于该法是:(I)磨矿，得矿粉一(2)矿粉常温加酸转化一(3)加碱或石灰中和一(4)加氨浸提一
(5)液固分离一(6)经多段浸提得含Z η 100 - 150 g / I操作液一(7)经常规净化后送电解成锌锭或制取氧化锌产品。
[0010]CN1414121A公开了一种处理低品位氧化锌矿石的方法，米用碱浸一电积工艺流程产出金属锌粉或者水解沉淀产出氧化锌粉，特别适宜于处理含Z η < 20%的低品位氧化锌矿石，用N a O H水溶液作为浸矿剂，使矿石中的锌以锌酸钠进入溶液，以N a 2 S的水溶液作为沉淀铅、铜、镉等杂质的沉淀剂，使铅、铜、镉、锰、铁、钙及大部分硅等杂质元素残留在渣中，实现锌与杂质分离，此工艺流程具有作业温度低、能耗低、简化了净液作业、流程缩短的优点，从而能充分有效地利用待开发的锌资源。
[0011]但是对于低品位氧化锌矿来说，上述处理方法的效果并不理想，主要是因为酸耗大、杂质多、锌浓度低、浸出液难以处理，因此低品位氧化锌矿一直没有得到很好的利用。
【发明内容】
[0012]针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺。所述工艺针对传统冶金难以处理低品位氧化锌矿的现状，提出了碱性谷氨酸钠体系处理氧化锌矿的新工艺。通过对碱性谷氨酸钠体系浸出氧化锌矿的工艺试验，获得了合适的反应时间、谷氨酸钠浓度、液固比、反应温度、pH;浸出液经过净化除杂后，直接沉锌，无污染，成本低。
[0013]一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺，其包括以下步骤:搅拌浸出、净化除杂、浸出液直接沉锌；
[0014]搅拌浸出:根据加料量、液固比的要求，加入一定浓度的谷氨酸钠溶液，搅拌，并升温至所要求的温度，然后边搅拌边加入所要求质量的低品位氧化锌矿，随后用NaOH调整溶液的PH至要求的溶液pH值；浸出过程结束后，过滤；浸出条件为:谷氨酸钠浓度
1.4-1.6mol/L, pH=8.5-9.5，液固比 4.5-5.5:1，反应时间 4.5-5.5h，反应温度 75-85。。，不加入氧化剂。
[0015]净化除杂:浸出液中加入锌粉，搅拌；净化除杂的条件为:常温，锌粉加入量
2.8-3.2g/L，净化时间 45-75min ；
[0016]浸出液直接沉锌:在浸出液中直接添加磷酸进行沉锌，磷酸的加入量为理论用量的2.2-2.6倍，反应温度20-30°C，反应时间45_75min。
[0017]所述氧化锌矿的成分包括:6.5-7.72Zn，0.91-186Pb，0.0049-0.0lCu，4.84-6.5Fe，8.02-25.74Ca0，0.57-0.83Mg0,17.53-46.06Si02。
[0018]其中，优选的工艺条件为:
[0019]浸出的最优条件为:谷氨酸钠浓度1.5mol/L，pH=9，液固比5:1，反应时间5h，反应温度80°C,不加入氧化剂。
[0020]净化除杂的最优条件为:常温，锌粉加入量3g/L，净化时间Ih ；
[0021]浸出液直接沉锌的最优条件为:磷酸的加入量为理论用量的2.4倍，反应温度25°C，反应时间Ih。
[0022]本发明具有以下优点:
[0023](I)本发明选用谷氨酸钠作为低品位氧化锌矿的浸出剂，谷氨酸根配体具有较强的配位能力，与锌发生配合反应的稳定常数较高，浸出效果好；谷氨酸钠是一种性质温和、环境友好的有机物，反应过程无刺激性气味逸出，不会对实验过程造成环境污染；(3)谷氨酸钠可以从大米、小麦、玉米等原料提取，具有原料来源丰富、价格较低的特点。
[0024](2)本发明针对传统冶金难以处理低品位氧化锌矿的现状，提出了碱性谷氨酸钠体系处理氧化锌矿的新工艺。通过对碱性谷氨酸钠体系浸出氧化锌矿的工艺试验，获得了合适的反应时间、谷氨酸钠浓度、液固比、反应温度、pH;浸出液经过净化除杂后，直接沉锌，无污染，成本低。
【具体实施方式】
[0025]为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0026]实施例一
[0027]碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺，
[0028]所述氧化锌矿的成分包括:6.5-7.72Zn，0.91-186Pb，0.0049-0.0lCu，4.84-6.5Fe，8.02-25.74Ca0，0.57-0.83Mg0,17.53-46.06Si02 ；
[0029]其包括以下步骤:搅拌浸出、净化除杂、浸出液直接沉锌；
[0030]搅拌浸出:根据加料量、液固比的要求，加入一定浓度的谷氨酸钠溶液，搅拌，并升温至所要求的温度，然后边搅拌边加入所要求质量的低品位氧化锌矿，随后用NaOH调整溶液的pH至要求的溶液pH值；浸出过程结束后，过滤；浸出条件为:谷氨酸钠浓度1.5mol/L,pH=9，液固比5:1，反应时间5h，反应温度80°C，不加入氧化剂。
[0031]净化除杂:浸出液中加入锌粉，搅拌；净化除杂的条件为:常温，锌粉加入量3g/L，净化时间Ih ；
[0032]浸出液直接沉锌:在浸出液中直接添加磷酸进行沉锌，磷酸的加入量为理论用量的2.4倍，反应温度25°C，反应时间lh。
[0033]实施例二
[0034]碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺，
[0035]所述氧化锌矿的成分包括:6.5-7.72Zn，0.91-186Pb，0.0049-0.0lCu，4.84-6.5Fe，8.02-25.74Ca0，0.57-0.83Mg0,17.53-46.06Si02 ；
[0036]其包括以下步骤:搅拌浸出、净化除杂、浸出液直接沉锌；
[0037]搅拌浸出:根据加料量、液固比的要求，加入一定浓度的谷氨酸钠溶液，搅拌，并升温至所要求的温度，然后边搅拌边加入所要求质量的低品位氧化锌矿，随后用NaOH调整溶液的PH至要求的溶液pH值；浸出过程结束后，过滤；浸出条件为:谷氨酸钠浓度1.4mol/L,pH=8.5，液固比4.5:1，反应时间4.5h，反应温度75°C，不加入氧化剂。
[0038]净化除杂:浸出液中加入锌粉，搅拌；净化除杂的最优条件为:常温，锌粉加入量
2.8g/L,净化时间 45min ；
[0039]浸出液直接沉锌:在浸出液中直接添加磷酸进行沉锌，磷酸的加入量为理论用量的2.2倍，反应温度20°C，反应时间45min。
[0040]实施例三
[0041]碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺，
[0042]所述氧化锌矿的成分包括:6.5-7.72Zn，0.91-186Pb，0.0049-0.0lCu，4.84-6.5Fe，8.02-25.74Ca0，0.57-0.83Mg0,17.53-46.06Si02 ；
[0043]其包括以下步骤:搅拌浸出、净化除杂、浸出液直接沉锌；
[0044]搅拌浸出:根据加料量、液固比的要求，加入一定浓度的谷氨酸钠溶液，搅拌，并升温至所要求的温度，然后边搅拌边加入所要求质量的低品位氧化锌矿，随后用NaOH调整溶液的pH至要求的溶液pH值；浸出过程结束后，过滤；浸出条件为:谷氨酸钠浓度1.6mol/L，pH=9.5，液固比5.5:1，反应时间5.5h，反应温度85°C，不加入氧化剂。
[0045]净化除杂:浸出液中加入锌粉，搅拌；净化除杂的最优条件为:常温，锌粉加入量
3.2g/L，净化时间 75min ；
[0046]浸出液直接沉锌:在浸出液中直接添加磷酸进行沉锌，磷酸的加入量为理论用量的2.6倍，反应温度30°C，反应时间75min。
[0047] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种一种碱性谷氨酸钠体系处理低品位氧化锌矿的工艺，其包括以下步骤:搅拌浸出、净化除杂、浸出液直接沉锌； 搅拌浸出:根据加料量、液固比的要求，加入一定浓度的谷氨酸钠溶液，搅拌，并升温至所要求的温度，然后边搅拌边加入所要求质量的低品位氧化锌矿，随后用NaOH调整溶液的pH至要求的溶液pH值；浸出过程结束后，过滤；浸出条件为:谷氨酸钠浓度1.4-1.6mol/L,pH=8.5-9.5，液固比4.5-5.5:1，反应时间4.5-5.5h，反应温度75_85°C，不加入氧化剂； 净化除杂:浸出液中加入锌粉，搅拌；净化除杂的条件为:常温，锌粉加入量2.8-3.2g/L，净化时间45-75min ； 浸出液直接沉锌:在浸出液中直接添加磷酸进行沉锌，磷酸的加入量为理论用量的2.2-2.6倍，反应温度20-30°C，反应时间45_75min。
2.根据权利要求1所述的工艺，所述氧化锌矿的成分包括:6.5-7.72Zn，0.91_186Pb，0.0049-0.01Cu，4.84-6.5Fe，8.02-25.74Ca0，0.57-0.83Mg0,17.53-46.06Si02。
3.根据权利要求1所述的工艺，浸出的最优条件为:谷氨酸钠浓度1.5mol/L, pH=9，液固比5:1，反应时间5h，反应温度80°C，不加入氧化剂。
4.根据权利要求1所述的工艺，净化除杂的最优条件为:常温，锌粉加入量3g/L，净化时间Ih。
5.根据权利要求1所述的工艺，浸出液直接沉锌的最优条件为:磷酸的加入量为理论用量的2.4倍，反应温度25°C，反应时间lh。
【文档编号】C22B19/20GK104278153SQ201310294521
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】李飞 申请人:无锡成博科技发展有限公司