处理锌焙烧矿的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种处理锌焙烧矿的系统，该系统包括：中性浸出装置、第一浓密装置、中和处理装置、第二浓密装置、高酸浸出装置、第三浓密装置、超酸浸出装置、第四浓密装置、第一洗涤过滤装置、喷淋除铁装置、分级装置、第五浓密装置、第二洗涤过滤装置。根据本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统可以显著提高有价金属回收利用率。
【专利说明】处理锌焙烧矿的系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冶金领域，具体而言，本实用新型涉及一种处理锌焙烧矿的系统。【背景技术】
[0002]当前湿法炼锌的主导工艺分为锌精矿焙烧+浸出和锌精矿的直接浸出两大类，其中锌精矿焙烧+浸出又包括常规两段浸出和热酸浸出，针对沉铁方法的不同，热酸浸出又衍生出了黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法等工艺。锌精矿的直接浸出包括加压氧浸和常压氧浸两种。以上各种工艺均存在自身的不足。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种处理锌焙烧矿的系统，该系统可以显著提高有价金属的回收利用率。
[0004]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理锌焙烧矿的系统。根据本实用新型得到实施例，该系统包括:
[0005]中性浸出装置，所述中性浸出装置具有矿物供给口、氧化剂供给口、电解液供给口和中性浸出产物出口；
[0006]第一浓密装置，所述第一浓密装置具有中性浸出产物入口、第一上清液出口和第一底液出口，所述中性浸出产物入口与所述中性浸出产物出口相连；
[0007]中和处理装置，所述中和处理装置具有第一底液入口和中和处理产物出口，所述第一底液入口与所述第一底液出口相连；
[0008]第二浓密装置，所述第二浓密装置具有中和处理产物入口、第二上清液出口和第二底液出口，所述中和处理产物入口与所述中和处理产物出口相连；
[0009]高酸浸出装置，所述高酸浸出装置具有第二底液入口和高酸浸出产物出口，所述第二底液入口与所述第二底液出口相连；
[0010]第三浓密装置，所述第三浓密装置具有高酸浸出产物入口、第三上清液出口和第三底液出口，所述高酸浸出产物入口与所述高酸浸出产物出口相连；
[0011 ] 超酸浸出装置，所述超酸浸出装置具有第三底液入口、电解液入口、硫酸溶液入口和超酸浸出产物出口，所述第三底液入口与所述第三底液出口相连；
[0012]第四浓密装置，所述第四浓密装置具有超酸浸出产物入口、第四上清液出口和第四底液出口，所述超酸浸出产物入口与所述超酸浸出产物出口相连；
[0013]第一洗涤过滤装置，所述第一洗涤过滤装置具有第四底液入口、铅银渣出口和第一滤液出口，所述第四底液入口与所述第四底液出口相连；
[0014]喷淋除铁装置，所述喷淋除铁装置具有第二上清液入口、物料入口和铁矿浆出口，所述第二上清液入口与所述第二上清液出口相连；
[0015]分级装置，所述分级装置具有铁矿浆入口、粗砂出口和混合溶液出口，所述铁矿浆入口与所述铁矿浆出口相连；
[0016]第五浓密装置，所述第五浓密装置具有混合溶液入口、第五上清液出口和第五底液出口，所述混合溶液入口与所述混合溶液出口相连；以及
[0017]第二洗涤过滤装置，所述第二洗涤过滤装置具有第五底液入口、铁渣出口和第二滤液出口，所述第五底液入口与所述第五底液出口相连。
[0018]根据本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统通过采用超酸浸出处理方法和以锌焙烧矿或氧化剂烟尘作为喷淋除铁处理过程的中和剂可以显著提高铁渣质量，并且显著降低铅银渣渣率，同时所得铅银渣中铅银品位高，另外，获得铅银渣可以送至铅冶炼还原炉直接生产粗铅，从而可以实现铅锌互补、湿火兼容、节能减排的工艺目的，为降低湿法炼锌生产成本开辟了新途径，实现了冶炼弃渣无害化、资源化的目的，促进了企业经济效益的提升。
[0019]另外，根据本实用新型上述实施例的处理锌焙烧矿的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0020]在本实用新型的一些实施例中，所述处理锌焙烧矿的系统进一步包括:净化装置，所述净化装置具有第一上清液入口和净化液出口，所述第一上清液入口与所述第一上清液出口相连。由此，可以显著提高有价金属的回收利用率。
[0021]在本实用新型的一些实施例中，所述中和处理装置进一步具有第三上清液入口和粗砂入口，所述第三上清液入口与所述第三上清液出口相连，所述粗砂入口与所述粗砂出口相连。由此，可以进一步提高有价金属的回收利用率。
[0022]在本实用新型的一些实施例中，所述高酸浸出装置进一步具有第四上清液入口和第一滤液入口，所述第四上清液入口与所述第四上清液出口相连，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连。由此，可以进一步提高有价金属的回收利用率。
[0023]在本实用新型的一些实施例中，所述中性浸出装置进一步具有第五上清液入口和第二滤液入口，所述第五上清液入口与所述第五上清液出口相连，所述第二滤液入口与所述第二滤液出口相连。由此，可以进一步提高有价金属的回收利用率。
[0024]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0026]图1是根据本实用新型一个实施例的处理锌焙烧矿的系统的结构示意图；
[0027]图2是根据本实用新型又一个实施例的处理锌焙烧矿的系统的结构示意图；
[0028]图3是根据本实用新型再一个实施例的处理锌焙烧矿的系统的结构示意图；
[0029]图4是利用本实用新型一个实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法的流程示意图；
[0030]图5是利用本实用新型又一个实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法的流程示意图；
[0031]图6是利用本实用新型再一个实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0033]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0035]在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理锌焙烧矿的系统。下面参考图1-3对本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该系统包括:
[0036]中性浸出装置100:根据本实用新型的实施例，中性浸出装置100具有矿物供给口101、氧化剂供给口 102、电解液供给口 103和中性浸出产物出口 104，且用于将锌焙烧矿与氧化剂和电解液混合并进行中性浸出处理，从而可以得到中性浸出液。根据本实用新型的实施例，锌焙烧矿的成分并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，锌焙烧矿可以为含有45?55wt%的锌、0.1?0.5wt%的镉、I?3wt%的铅、0.2?1.0wt%的铜、8?20wt%的铁、0.1?2.5wt%的硫、0.5?1.0wt%的氧化钙、0.5?1.0wt%的氧化镁、1.0?5.0wt%的二氧化硅以及少量的砷、银、氟、氯、铟、锗、钴和镍等。
[0037]根据本实用新型的实施例，氧化剂的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，氧化剂可以为选自锰矿粉、高锰酸钾、空气和氧气中的至少一种。根据本实用新型的实施例，电解液的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，电解液可以为锌电解废液。根据本实用新型的具体实施例，锌电解废液中Zn2+的浓度可以为45-55g/L，H2SO4的浓度可以为160_180g/L。根据本实用新型的实施例，中性浸出处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，中性浸出处理可以在50?70摄氏度的温度下和pH为4.8?5.2的终点酸度下进行1.5?2.5小时而完成。该步骤中，具体地，首先在氧化剂的作用下，使得锌、铜、镉等被氧化成为氧化物，然后在电解液的作用下主要进行以下化学反应:
[0038]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0039]Cu0+H2S04=CuS04+H20
[0040]Cd0+H2S04=CdS04+H20
[0041]第一浓密装置200:根据本实用新型的实施例，第一浓密装置200具有中性浸出产物入口 201、第一上清液出口 202和第一底液出口 203，根据本实用新型的具体实施例，中性浸出产物入口 201与中性浸出产物出口 104相连，且用于对得到的中性浸出液进行第一浓密处理，从而可以分别得到第一上清液和第一底液。根据本实用新型的实施例，第一上清液主要成分=Zn2+的浓度可以为140?160g/L，Fe总离子的浓度可以低于30mg/L，Cu2+的浓度可以为200?1000mg/L，Cd2+的浓度可以为200?600mg/L，第一底液主要成分:锌元素的含量可以为18?22wt%，铁元素的含量可以为10?15wt%。该步骤中，具体地，将中性浸出液加入浓密机中，同时加入聚丙烯酰胺絮凝剂后经过自然沉降过程进行液固分离。
[0042]中和处理装置300:根据本实用新型的实施例，中和处理装置300具有第一底液入口 301和中和处理产物出口 302，根据本实用新型的具体实施例，第一底液入口 301与第一底液出口 203相连，用于对得到的第一底液进行中和处理，从而可以得到经过中和处理的溶液。根据本实用新型的实施例，中和处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，中和处理可以在60?75摄氏度的温度下和pH为1.5?2.5的终点酸度下进行
1.5?2.5小时而完成。该步骤中，具体的，所得到的第一底液中含有大量的锌通过中和处理，可以使得大部分锌溶解到溶液中，从而可以提高溶液中的锌浓度，为后续的喷淋除铁做准备。
[0043]第二浓密装置400:根据本实用新型的实施例，第二浓密装置400具有中和处理产物入口 401、第二上清液出口 402和第二底液出口 403，根据本实用新型的具体实施例，中和处理产物入口 401与中和处理产物出口 302相连，且用于对得到的经过中和处理的溶液进行第二浓密处理，从而可以分别得到第二上清液和第二底液。根据本实用新型的实施例，第二上清液主要成分:Zn2+的浓度可以为100?140g/L，Fe总离子浓度可以为5?35g/L，第二底液主要成分Zn元素的含量为15?25wt%，Fe元素的含量为15?25wt%0
[0044]高酸浸出装置500:根据本实用新型的实施例，高酸浸出装置500具有第二底液入口 501和高酸浸出产物出口 502，根据本实用新型的具体实施例，第二底液入口 501与第二底液出口 403相连，且用于对得到的第二底液进行高酸浸出处理，从而可以得到经过高酸浸出处理的溶液。根据本实用新型的实施例，高酸浸出处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，高酸浸出处理可以在85?95摄氏度的温度下和终点酸度为40?70g/L条件下进行至少2小时。发生的主要化学反应为:
[0045]ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20
[0046]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0047]第三浓密装置600:根据本实用新型的实施例，第三浓密装置600具有高酸浸出产物入口 601、第三上清液出口 602和第三底液出口 603，根据本实用新型的具体实施例，高酸浸出产物入口 601与高酸浸出产物出口 502相连，且用于对得到的经过高酸浸出处理的溶液进行第三浓密处理，从而可以分别得到第三上清液和第三底液。根据本实用新型的实施例，第三上清液主要成分:Zn2+的浓度可以为100?120g/L，Fe总离子的浓度可以为15?30g/L，H2SO4的浓度可以为40?70g/L ;第三底液主要成分:锌元素的含量可以为5?12wt%，铁元素的含量可以为5?15wt%。
[0048]超酸浸出装置700:根据本实用新型的实施例，超酸浸出装置700具有第三底液入口 701、电解液入口 702、硫酸溶液入口 703和超酸浸出产物出口 704，根据本实用新型的具体实施例，第三底液入口 701与第三底液出口 603相连，且用于对得到的第三底液进行超酸浸出处理，从而可以得到经过超酸浸出处理的溶液。根据本实用新型的实施例，超酸处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，超酸浸出处理可以在85?95摄氏度的温度下和终点酸度为100?120g/L条件下进行至少2小时。该步骤中，具体的，向第三底液中补加浓硫酸和锌电解废液，采用高温高酸强化浸出难以浸出的铁酸锌，由此可以进一步提高锌的浸出率。发生的主要化学反应为:ZnFe204+4H2S04=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20。
[0049]第四浓密装置800:根据本实用新型的实施例，第四浓密装置800具有超酸浸出产物入口 801、第四上清液出口 802和第四底液出口 803，根据本实用新型的具体实施例，超酸浸出产物入口 801与超酸浸出产物出口 704相连，且用于所得到的经过超酸浸出处理的溶液进行第四浓密处理，从而可以分别得到第四上清液和第四底液。根据本实用新型的实施例，第四上清液主要成分=Zn2+的浓度可以为100?120g/L，Fe总离子的浓度可以为10?35g/L，H2S04浓度可以为100?120g/L，第四底液主要成分:锌元素的含量可以为4?10wt%，铁元素的含量可以为5?15wt%，铅元素的含量可以为10?20wt%。
[0050]第一洗涤过滤装置900:根据本实用新型的实施例，第一洗涤过滤装置900置具有第四底液入口 901、铅银渣出口 902和第一滤液出口 903，根据本实用新型的具体实施例，第四底液入口 901与第四底液出口 803相连，且用于对得到的所述第四底液进行第一洗涤过滤，从而可以分别得到铅银渣和第一滤液。
[0051]喷淋除铁装置1000:根据本实用新型的实施例，喷淋除铁装置1000具有第二上清液入口 1001、物料入口 1002和铁矿浆出口 1003，根据本实用新型的具体实施例，第二上清液入口 1001与第二上清液出口 402相连，且适于利用锌焙烧矿和/或氧化锌烟尘对将所述第二上清液进行喷淋除铁处理，从而可以得到铁矿浆。根据本实用新型的实施例，喷淋除铁处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，喷淋除铁处理可以在80?90摄氏度的温度下和pH为3.0?4.5的终点酸度下进行。发生的主要化学反应为:
[0052]Fe2 (SO4) 3+H20+3Zn0=2Fe0.0H 丨 +3ZnS04
[0053]分级装置1100:根据本实用新型的实施例，分级装置1100具有铁矿浆入口 1101、粗砂出口 1102和混合溶液出口 1103，根据本实用新型的具体实施例，铁矿浆入口 1101与铁矿浆出口 1003相连，且用于对铁矿浆进行分级处理，从而可以分别得到粗砂和混合溶液。该步骤中，具体的，将所得到的铁矿浆进行旋流分级或螺旋分级，使得细颗粒(铁渣)和粗颗粒(未反应完全的焙砂)进行分离，分离出来的细颗粒进行浓密处理，粗颗粒返回中和处理。
[0054]第五浓密装置1200:根据本实用新型的实施例，第五浓密装置1200具有混合溶液入口 1201、第五上清液出口 1202和第五底液出口 1203，根据本实用新型的具体实施例，混合溶液入口 1201与混合溶液出口 1103相连，且用于对混合溶液进行第五浓密处理，从而可以分别得到第五上清液和第五底液。根据本实用新型的实施例，第五上清液主要成分:Zn2+的浓度可以为100?140g/L，Fe总离子的浓度可以为I?4g/L，第五底液主要成分:锌元素的含量可以为5.0?12.0wt%，铁元素的含量可以为25?35wt%。
[0055]第二洗涤过滤装置1300:根据本实用新型的实施例，第二洗涤过滤装置1300具有第五底液入口 1301、铁渣出口 1302和第二滤液出口 1303，根据本实用新型的具体实施例，第五底液入口 1301与第五底液出口 1203相连，且用于将第五底液进行第二洗涤过滤，从而可以得到铁渣和第二滤液。
[0056]根据本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统可以有效实施上述处理锌焙烧矿的方法。
[0057]参考图2，根据本实用新型的实施例，处理锌焙烧矿的系统进一步包括:
[0058]净化装置1400:根据本实用新型的实施例，净化装置1400具有第一上清液入口1401和净化液出口 1402，根据本实用新型的具体实施例，第一上清液入口 1401与第一上清液出口 202相连，且用于对第一上清液进行净化处理。该步骤中，具体地，净化处理实质上是通过加锌粉置换除铜、镉，或在其它添加剂(如锑盐)存在时加锌粉置换除钴、镍。由此，通过净化处理可以使得第一上清液中的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等杂质除至锌电积过程的允许含量范围之内，确保电积过程的正常进行并生产出较高质量的锌片，同时，通过净化过程的富集作用，使原料中的有价伴生元素，如Cu、Cd、Co等得到富集，并经过处理可以得到副产品铜精矿、海绵镉和钴精矿。其主要主要化学反应方程式如下:
[0059]CuS04+Zn=Cu 丨 +ZnSO4
[0060]CdS04+Zn=Cd 丨 +ZnSO4
[0061]CoS04+Zn=Co 丨 +ZnSO4
[0062]NiS04+Zn=Ni 丨 +ZnSO4
[0063]参考图3，根据本实用新型的实施例，根据本实用新型实施例，中和处理装置300进一步具有第三上清液入口 303和粗砂入口 304，根据本实用新型的具体实施例，第三上清液入口 303与第三上清液出口 602相连，粗砂入口 304与粗砂出口 1102相连，且用于对第二上清液和粗砂返回进行中和处理。需要说明的是，粗砂入口 304和第二上清液入口 303可以为同一个口。由此，由此，可以利用第一底液中的氧化锌中和第三上清液中的酸，从而可以提供合格的除铁如液。
[0064]根据本实用新型的实施例，高酸浸出装置500进一步具有第四上清液入口 503和第一滤液入口 504，根据本实用新型的具体实施例，第四上清液入口 503与第四上清液出口802相连，第一滤液入口 504与第一滤液出口 903相连，且用于对第四上清液和第一滤液返回进行高酸浸出处理。需要说明的是，第四上清液入口 503和第一滤液入口 504可以为同一个口。由此，可以显著提高锌的浸出率。
[0065]根据本实用新型的实施例，所述中性浸出装置100进一步具有第五上清液入口105和第二滤液入口 106，根据本实用新型的具体实施例，第五上清液入口 105与第五上清液出口 1202相连，第二滤液入口 106与第二滤液出口 1303相连，且用于对第五上清液和第二滤液返回进行中性浸出处理。需要说明的是，第五上清液入口 105和第二滤液入口 106可以为同一个口。由此，可以进一步提高有价金属的回收利用率。
[0066]为了方便理解，下面参考图4-6对利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括:
[0067]SlOO:中性浸出处理
[0068]根据本实用新型的实施例，将焙烧矿与氧化剂和电解液混合并进行中性浸出处理，从而可以得到中性浸出液。根据本实用新型的实施例，锌焙烧矿的成分并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，锌焙烧矿可以为含有45?55wt%的锌、0.1?0.5被％的镉、I?3wt%的铅、0.2?L 0wt%的铜、8?20wt%的铁、0.1?2.5wt%的硫、0.5?L 0wt%的氧化钙、0.5?1.0wt%的氧化镁、1.0?5.0wt%的二氧化硅以及少量的砷、银、氟、氯、铟、错、钻和镇等。[0069]根据本实用新型的实施例，氧化剂的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，氧化剂可以为选自锰矿粉、高锰酸钾、空气和氧气中的至少一种。根据本实用新型的实施例，电解液的具体类型并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，电解液可以为锌电解废液。根据本实用新型的具体实施例，锌电解废液中Zn2+的浓度可以为45-55g/L，H2SO4的浓度可以为160_180g/L。根据本实用新型的实施例，中性浸出处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，中性浸出处理可以在50?70摄氏度的温度下和pH为4.8?5.2的终点酸度下进行1.5?2.5小时而完成。该步骤中，具体地，首先在氧化剂的作用下，使得锌、铜、镉等被氧化成为氧化物，然后在电解液的作用下主要进行以下化学反应:
[0070]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0071]Cu0+H2S04=CuS04+H20
[0072]Cd0+H2S04=CdS04+H20
[0073]S200:第一浓密处理
[0074]根据本实用新型的实施例，对所得到的中性浸出液进行第一浓密处理，从而可以分别得到第一上清液和第一底液。根据本实用新型的实施例，第一上清液主要成分=Zn2+的浓度可以为140?160g/L，Fe总离子的浓度可以低于30mg/L，Cu2+的浓度可以为200?1000mg/L, Cd2+的浓度可以为200?600mg/L，第一底液主要成分:锌元素的含量可以为18?22wt%，铁元素的含量可以为10?15wt%。该步骤中，具体地，将中性浸出液加入浓密机中，同时加入聚丙烯酰胺絮凝剂后经过自然沉降过程进行液固分离。
[0075]S3OO:中和处理
[0076]根据本实用新型的实施例，将所得到的第一底液进行中和处理，从而可以得到经过中和处理的溶液。根据本实用新型的实施例，中和处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，中和处理可以在60?75摄氏度的温度下和pH为1.5?2.5的终点酸度下进行1.5?2.5小时而完成。该步骤中，具体的，所得到的第一底液中含有大量的锌通过中和处理，可以使得大部分锌溶解到溶液中，从而可以提高溶液中的锌浓度，为后续的喷淋除铁做准备。
[0077]S400:第二浓密处理
[0078]根据本实用新型的实施例，将所得到的经过中和处理的溶液进行第二浓密处理，从而可以分别得到第二上清液和第二底液。根据本实用新型的实施例，第二上清液主要成分=Zn2+的浓度可以为100?140g/L，Fe总离子浓度可以为5?35g/L，第二底液主要成分Zn元素的含量为15?25wt%，Fe元素的含量为15?25wt%。
[0079]S500:高酸浸出处理
[0080]根据本实用新型的实施例，将所得到的第二底液进行高酸浸出处理，从而可以得到经过高酸浸出处理的溶液。根据本实用新型的实施例，高酸浸出处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，高酸浸出处理可以在85?95摄氏度的温度下和终点酸度为40?70g/L条件下进行至少2小时。发生的主要化学反应为:
[0081]ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20
[0082]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0083]S600:第三浓密处理[0084]根据本实用新型的实施例，将得到的经过高酸浸出处理的溶液进行第三浓密处理，以便分别得到第三上清液和第三底液。根据本实用新型的实施例，第三上清液主要成分=Zn2+的浓度可以为100?120g/L，Fe总离子的浓度可以为15?30g/L，H2SO4的浓度可以为40?70g/L ;第三底液主要成分:锌元素的含量可以为5?12wt%，铁元素的含量可以为5?15wt%。参考图5，根据本实用新型的实施例，可以将第三上清液返回进行中和处理。由此，可以利用第一底液中的氧化锌中和第三上清液中的酸，从而可以提供合格的除铁前液。
[0085]S700:超酸浸出处理
[0086]根据本实用新型的实施例，将所得到的第三底液进行超酸浸出处理，从而可以得到经过超酸浸出处理的溶液。根据本实用新型的实施例，超酸处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，超酸浸出处理可以在85?95摄氏度的温度下和终点酸度为100?120g/L条件下进行至少2小时。该步骤中，具体的，向第三底液中补加浓硫酸和锌电解废液，采用高温高酸强化浸出难以浸出的铁酸锌，由此可以进一步提高锌的浸出率。发生的主要化学反应为:ZnFe204+4H2S04=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20。
[0087]S800:第四浓密处理
[0088]根据本实用新型的实施例，对所得到的经过超酸浸出处理的溶液进行第四浓密处理，以便分别得到第四上清液和第四底液。根据本实用新型的实施例，第四上清液主要成分=Zn2+的浓度可以为100?120g/L，Fe总离子的浓度可以为10?35g/L，H2SO4浓度可以为100?120g/L，第四底液主要成分:锌元素的含量可以为4?10wt%，铁元素的含量可以为5?15wt%，铅元素的含量可以为10?20wt%。
[0089]S900:第一洗涤过滤
[0090]根据本实用新型的实施例，对所得到的第四底液进行第一洗涤过滤，从而可以分别得到铅银渣和第一滤液。参考图5，根据本实用新型的实施例，可以将所得到的第一滤液和和第四上清液返回进行高酸浸出处理，由此可以提高锌的浸出率。
[0091]S1000:喷淋除铁处理
[0092]根据本实用新型的实施例，利用锌焙烧矿和/或氧化锌烟尘对S400得到的第二上清液进行喷淋除铁处理，从而可以得到铁矿浆。根据本实用新型的实施例，喷淋除铁处理的条件并不受特别限制，根据本实用新型的具体实施例，喷淋除铁处理可以在80?90摄氏度的温度下和pH为3.0?4.5的终点酸度下进行。发生的主要化学反应为:
[0093]Fe2 (SO4) 3+H20+3Zn0=2Fe0.0H 丨 +3ZnS04
[0094]SllOO:分级处理
[0095]根据本实用新型的实施例，对所得到的铁矿浆进行分级处理，从而可以分别得到粗砂和混合溶液。参考图5，根据本实用新型的实施例，可以将所得到的粗砂返回进行中和处理，以提供合格的除铁前液。该步骤中，具体的，将所得到的铁矿浆进行旋流分级或螺旋分级，使得细颗粒(铁渣)和粗颗粒(未反应完全的焙砂)进行分离，分离出来的细颗粒进行浓密处理，粗颗粒返回中和处理。
[0096]S1200:第五浓密处理
[0097]根据本实用新型的实施例，对以上所得到的混合溶液进行第五浓密处理，从而可以分别得到第五上清液和第五底液。根据本实用新型的实施例，第五上清液主要成分:Zn2+的浓度可以为100?140g/L，Fe总离子的浓度可以为I?4g/L，第五底液主要成分:锌元素的含量可以为5.0?12.0wt%，铁元素的含量可以为25?35wt%。
[0098]S1300:第二洗涤过滤
[0099]根据本实用新型的实施例，对以上所得到的第五底液进行第二洗涤过滤，从而可以得到铁渣和第二滤液。参考图5，根据本实用新型的实施例，可以将所得到的第五上清液和第二滤液返回进行中性浸出处理。
[0100]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法通过采用超酸浸出处理方法和以锌焙烧矿或氧化剂烟尘作为喷淋除铁处理过程的中和剂可以显著提高铁渣渣率，并且显著降低铅银渣渣率，所得铅银渣中铅银品位高，同时，该方法采用了湿法炼锌热酸浸出-喷淋沉淀除铁工艺，坚持液走短路、料走长路，二点加料、三点加酸的特点，综合回收铅、银、铜、镉、钴、铟、铋等有价金属，有效提高了有价金属的回收利用率，另夕卜，该方法较其它方法过程简单，仅通过调节中和剂(焙烧矿)和含铁溶液的加入速度、无须还原过程和添加其它添加剂，即可实现铁渣和铅银渣的有效分离，获得的铁渣可以送至铅冶炼烟化炉搭配铅冶炼热渣一起处理，获得的高品位铅银渣送铅冶炼还原炉直接生产粗铅，实现了铅锌互补、湿火兼容、节能减排的工艺目的，为降低湿法炼锌生产成本开辟了新途径，实现了冶炼弃渣无害化、资源化的目的，促进了企业经济效益的提升。
[0101]参考图6，根据本实用新型的实施例，处理锌焙烧矿的方法进一步包括:
[0102]S1400:净化处理
[0103]根据本实用新型的实施例，将所得到的第一上清液进行净化处理。该步骤中，具体地，净化处理实质上是通过加锌粉置换除铜、镉，或在其它添加剂(如锑盐)存在时加锌粉置换除钴、镍。由此，通过净化处理可以使得第一上清液中的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等杂质除至锌电积过程的允许含量范围之内，确保电积过程的正常进行并生产出较高质量的锌片，同时，通过净化过程的富集作用，使原料中的有价伴生元素，如Cu、Cd、Co等得到富集，并经过处理可以得到副产品铜精矿、海绵镉和钴精矿。其主要主要化学反应方程式如下:
[0104]CuS04+Zn=Cu 丨 +ZnSO4
[0105]CdS04+Zn=Cd 丨 +ZnSO4
[0106]CoS04+Zn=Co 丨 +ZnSO4
[0107]NiS04+Zn=Ni 丨 +ZnSO4
[0108]如上所述，利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法可以具有选自下列的优点至少之一:
[0109]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法坚持液走短路、料走长路，二点加料、三点加酸的特点，综合回收铅、银、铜、镉、钴、铟、铋等有价金属，有效提高了有价金属的回收利用率；
[0110]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法操作控制简单，只需控制中和剂(焙烧矿或氧化锌烟尘)和含铁溶液的加入速度、温度、PH值；
[0111]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法无需添加Na+、NH4 +盐等添加剂；
[0112]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法采用低铁沉铁，使得Fe3+以注入方式进入溶液；
[0113]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法无需还原工序，低浓度三价铁直接生成针铁矿沉淀；
[0114]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法铁渣火法处理产出的烟尘率低,烟尘质量好；
[0115]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法脱杂(F，Cl，As, Sb, Si等)能力强；
[0116]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法设备装置简单，无需高压或特殊设备；
[0117]利用本实用新型实施例的处理锌焙烧矿的系统处理锌焙烧矿的方法中的超酸浸出渣(铅银渣)铅银品位高，作为副产品直接送铅冶炼厂炼铅。
[0118]下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。
[0119]实施例1
[0120]锌焙烧矿物相组成表1:
[0121]表1
【权利要求】
1.一种处理锌焙烧矿的系统，其特征在于，包括: 中性浸出装置，所述中性浸出装置具有矿物供给口、氧化剂供给口、电解液供给口和中性浸出产物出口； 第一浓密装置，所述第一浓密装置具有中性浸出产物入口、第一上清液出口和第一底液出口，所述中性浸出产物入口与所述中性浸出产物出口相连； 中和处理装置，所述中和处理装置具有第一底液入口和中和处理产物出口，所述第一底液入口与所述第一底液出口相连； 第二浓密装置，所述第二浓密装置具有中和处理产物入口、第二上清液出口和第二底液出口，所述中和处理产物入口与所述中和处理产物出口相连； 高酸浸出装置，所述高酸浸出装置具有第二底液入口和高酸浸出产物出口，所述第二底液入口与所述第二底液出口相连； 第三浓密装置，所述第三浓密装置具有高酸浸出产物入口、第三上清液出口和第三底液出口，所述高酸浸出产物入口与所述高酸浸出产物出口相连； 超酸浸出装置，所述超酸浸出装置具有第三底液入口、电解液入口、硫酸溶液入口和超酸浸出产物出口，所述第三底液入口与所述第三底液出口相连； 第四浓密装置，所述第四浓密装置具有超酸浸出产物入口、第四上清液出口和第四底液出口，所述超酸浸出产物入口与所述超酸浸出产物出口相连； 第一洗涤过滤装置，所述第一洗涤过滤装置具有第四底液入口、铅银渣出口和第一滤液出口，所述第四底液入口与所述第四底液出口相连； 喷淋除铁装置，所述喷淋除铁装置具有第二上清液入口、物料入口和铁矿浆出口，所述第二上清液入口与所述第二上清液出口相连； 分级装置，所述分级装置具有铁矿浆入口、粗砂出口和混合溶液出口，所述铁矿浆入口与所述铁矿浆出口相连； 第五浓密装置，所述第五浓密装置具有混合溶液入口、第五上清液出口和第五底液出口，所述混合溶液入口与所述混合溶液出口相连；以及 第二洗涤过滤装置，所述第二洗涤过滤装置具有第五底液入口、铁渣出口和第二滤液出口，所述第五底液入口与所述第五底液出口相连。
2.根据权利要求1所述的处理锌焙烧矿的系统，其特征在于，进一步包括: 净化装置，所述净化装置具有第一上清液入口和净化液出口，所述第一上清液入口与所述第一上清液出口相连。
3.根据权利要求1所述的处理锌焙烧矿的系统，其特征在于，所述中和处理装置进一步具有第三上清液入口和粗砂入口，所述第三上清液入口与所述第三上清液出口相连，所述粗砂入口与所述粗砂出口相连。
4.根据权利要求1所述的处理锌焙烧矿的系统，其特征在于，所述高酸浸出装置进一步具有第四上清液入口和第一滤液入口，所述第四上清液入口与所述第四上清液出口相连，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连。
5.根据权利要求1所述的处理锌焙烧矿的系统，其特征在于，所述中性浸出装置进一步具有第五上清液入口和第二滤液入口，所述第五上清液入口与所述第五上清液出口相连，所述第二滤液入口与所述第二滤液出口相连。
【文档编号】C22B3/04GK203754783SQ201420135648
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】陆业大, 王运健, 蔡广博, 李若贵, 戴江洪, 苏彬, 孟庆雨, 丁淑荣, 赵爱君 申请人:中国恩菲工程技术有限公司