一种分离闪锌矿中锌和铁的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分离闪锌矿中锌和铁的方法，属于有色金属冶金技术领域。
【背景技术】
[0002]自然界中的锌多以闪锌矿(ZnS)矿物形态存在，是炼锌的主要原料。这种矿物在形成过程中通常都会有FeS固溶体溶入，称为铁闪锌矿(nZnS*mFeS)。一般来说，当闪锌矿中铁含量高于6%以上时，习惯上把这种闪锌矿称为铁闪锌矿，含铁12%以上时，称为高铁闪锌矿；铁含量达18%以上时，称为超高铁闪锌矿。
[0003]铁闪锌矿是世界上公认的难处理矿物之一，其原因在于，铁闪锌矿在选矿过程中无法将铁与锌彻底分离，产出的锌精矿含锌低(Zn〈45%)，含铁高(Fe>6%)，这种锌精矿若采用传统火法“沸腾炉焙烧-浸出”工艺处理，由于精矿含铁高，焙烧时将产生大量的铁酸锌，锌的直接浸出率降低，浸出渣含锌高，为了保证锌的有效回收，需用湿法或火法进一步处理，导致处理流程长，经济效益低；若采用热酸浸出(热酸浸出黄钾铁钒法、热酸浸出针铁矿法、热酸浸出赤铁矿法等)新型湿法工艺处理，随然可以提高锌的浸出率，但存在酸耗大、操作过程、再生工艺复杂，除铁渣夹杂有价元素损失多、铁资源得不到有效利用，堆存容易出现二次污染的问题。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种分离闪锌矿中锌和铁的方法。该方法采用经济、环保的真空冶金技术，直接处理含铁闪锌矿，分别产出高铁低锌残留物和低铁高品位锌精矿，从而实现冶炼源头分离闪锌矿的铁和，缩短后续处理流程，提高经济效益，本发明通过以下技术方案实现。
[0005]—种分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下:首先闪锌矿原料磨碎后制成粒度为1mm?50mm的圆粒，将圆粒在真空炉内的系统残压为10?10Pa条件下，先以13?16°C /min的升温速率升至800°C，再以10?18°C /min的升温速率升至温度为1000~1500°C蒸馏30~150min ;蒸馏结束后，停止加热，让真空炉自然冷却，待炉内温度降至100C以下，关闭真空炉，最终获得含锌〈0.lwt%、含铁>60wt%的高铁低锌残留物，和含锌>60wt%、含铁<lwt%的低铁高品位锌精矿冷凝物。
[0006]所述闪锌矿原料中含锌为>5wt%，含铁为>2wt%。
[0007]上述制备得到的锌精矿中含锌多60wt%、含铁<lwt%，高铁低锌残余物中锌含量< 0.1 wt %o
[0008]本发明的有益效果是:(1)原料适应性强，能处理品位不同的各种闪锌矿；(2)效率高，一次处理可获得锌含量< 0.1%的高铁低锌残留物和含锌多60%，含铁〈1%的低铁高品位锌精矿，锌直收率在98%以上；(3)工艺简单，不需要添加其它化学试剂，无污染。
【附图说明】
[0009]图1是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[0011]实施例1
如图1所示，该分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下:取IKg含锌43.61wt%、含铁15.87wt%的铁闪锌矿为原料，将原料造球(粒度为1mm的圆粒)，将造好的小球放入石墨坩祸中，再将装有原料的石墨坩祸放入真空炉内，密封真空炉，启动真空系统抽气，待真空炉内的系统残压达到10Pa后，打开加热系统，以14~16°C /min的升温速率升至800°C，再以12~14°C /min的升温速率升至1100°C，再以10~12°C /min的升温速率升至1400°C，保温30min，然后关闭加热系统，待炉内温度至100°C以下，关闭真空系统，打开真空炉，坩祸中取出的高铁低锌残留物，冷凝盘中取出低铁高品位锌精矿挥发物，实现了铁闪锌矿中铁与锌的高效分离。
[0012]原料中含锌43.61wt%、含铁15.87wt%，高铁低锌残留物中含锌0.031wt%、含铁62.04wt%,低铁高品位锌精矿挥发物中含锌63.53wt%、含铁0.66wt%0锌的直收率为98.33%、铁的直收率为99.07%。
[0013]实施例2
如图1所示，该分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下:取2Kg含锌38.81wt%、含铁17.27wt%的铁闪锌矿为原料，将原料造球(粒度为50mm的圆粒)，将造好的小球放入石墨坩祸中，再将装有原料的石墨坩祸放入真空炉内，密封真空炉，启动真空系统抽气，待真空炉内的系统残压达到10Pa后，打开加热系统，以13~16°C /min的升温速率升至800°C，再以10~13°C /min的升温速率升至1100°C，蒸馏120min，然后关闭加热系统，待炉内温度至100°C以下，关闭真空系统，打开真空炉，坩祸中取出的高铁低锌残留物，冷凝盘中取出低铁高品位锌精矿挥发物，实现了铁闪锌矿中铁与锌的高效分离。
[0014]原料中含锌38.81wt%、含铁17.27wt%，高铁低锌残留物中含锌0.085wt%、含铁60.15wt%,低铁高品位锌精矿挥发物中含锌65.47wt%、含铁0.74wt%。锌的直收率为98.61%、铁的直收率为99.21%。
[0015]实施例3
如图1所示，该分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下:取1.5Kg含锌49.32wt%、含铁8.21wt%的高铁高铟闪锌矿为原料，将原料造球(粒度为40mm的圆粒)，将造好的小球放入石墨坩祸中，再将装有原料的石墨坩祸放入真空炉内，密封真空炉，启动真空系统抽气，待真空炉内的系统残压达到1Pa后，打开加热系统，以14~16°C /min的升温速率升至800°C，再以12~14°C /min的升温速率升至1100°C，再以10~12°C /min的升温速率升至1300°C，蒸馏30min，然后关闭加热系统，待炉内温度至100°C以下，关闭真空系统，打开真空炉，坩祸中取出的高铁低锌残留物，冷凝盘中取出低铁高品位锌精矿挥发物，实现了铁闪锌矿中铁与锌的高效分离。
[0016]原料中含锌49.32wt%、含铁13.21wt%，高铁低锌残留物中含锌0.018wt%、含铁61.12wt%，低铁高品位锌精矿挥发物中含锌67.57wt%、含铁0.6wt%0锌的直收率为99.25%、铁的直收率为97.19%。
[0017]实施例4
如图1所示，该分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下:取1.5Kg含锌49.32wt%、含铁8.21wt%的高铁高铟闪锌矿为原料，将原料造球(粒度为30mm的圆粒)，将造好的小球放入石墨坩祸中，再将装有原料的石墨坩祸放入真空炉内，密封真空炉，启动真空系统抽气，待真空炉内的系统残压达到80Pa后，打开加热系统，以14~16°C /min的升温速率升至800°C，再以16~18°C /min的升温速率升至1000°C，蒸馏150min，然后关闭加热系统，待炉内温度至100°C以下，关闭真空系统，打开真空炉，坩祸中取出的高铁低锌残留物，冷凝盘中取出低铁高品位锌精矿挥发物，实现了铁闪锌矿中铁与锌的高效分离。
[0018]原料中含锌49.32wt%、含铁13.21wt%，高铁低锌残留物中含锌0.025wt%、含铁62.37wt%，低铁高品位锌精矿挥发物中含锌66.71wt%、含铁0.2wt%0锌的直收率为99.61%、铁的直收率为98.52%。
[0019]以上结合附图对本发明的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种分离闪锌矿中锌和铁的方法，其特征在于具体步骤如下:首先闪锌矿原料磨碎后制成粒度为1mm?50mm的圆粒，将圆粒在真空炉内的系统残压为10?10Pa条件下，先以13?16 °C /min的升温速率升至800 °C，再以10?18 °C /min的升温速率升至温度为1000~1500°C蒸馏30~150min ;蒸馏结束后，停止加热，让真空炉自然冷却，待炉内温度降至100°C以下，关闭真空炉，最终获得含锌〈0.lwt%、含铁>60wt%的高铁低锌残留物，和含锌>60wt%、含铁<lwt%的低铁高品位锌精矿冷凝物。2.根据权利要求1所述的分离闪锌矿中锌和铁的方法，其特征在于:所述闪锌矿原料中含锌为>5wt%，含铁为>2wt%。
【专利摘要】本发明涉及一种分离闪锌矿中锌和铁的方法，属于有色金属冶金技术领域首先闪锌矿原料磨碎后制成粒度为10mm～50mm的圆粒，将圆粒在真空炉内的系统残压为10～100Pa条件下，先以13～16℃/min的升温速率升至800℃，再以10～18℃/min的升温速率升至温度为1000~1500℃蒸馏30~150min；蒸馏结束后，停止加热，让真空炉自然冷却，待炉内温度降至100℃以下，关闭真空炉，最终获得含锌<0.1wt%、含铁>60wt%的高铁低锌残留物，和含锌>60wt%、含铁<1wt%的低铁高品位锌精矿冷凝物。该方法采用经济、环保的真空冶金技术，直接处理含铁闪锌矿，分别产出高铁低锌残留物和低铁高品位锌精矿，从而实现冶炼源头分离闪锌矿的铁和，缩短后续处理流程，提高经济效益。
【IPC分类】C22B19/04, C22B19/02
【公开号】CN105112685
【申请号】CN201510572766
【发明人】熊恒, 杨斌, 戴卫平, 徐宝强, 刘大春, 陈秀敏, 邓勇, 戴永年, 马文会, 曲涛, 李一夫, 王飞, 郁青春, 蒋文龙
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月10日