一种用二氧化硫控制电位法浸出锌浸出渣的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用二氧化硫控制电位法浸出锋浸出渣的方法和装置，属于湿法冶 金技术领域。
【背景技术】
[0002] 闪锋矿是重要的锋矿物资源，在其成矿过程中，铁、铜W类质同象取代闪锋矿中的 锋原子，采用机械磨矿和选矿的方法难W使锋、铁、铜分离，导致选矿产出的锋精矿含有较 高的铁高，并伴生有较高含量的铜、铜等金属。伴生于锋精矿中的铁在硫化锋精矿赔烧过程 中不可避免的产生大量铁酸锋及少量的其他有价金属的铁酸盐，铁酸锋在中性浸出过程不 被破坏，与未被溶解的氧化锋W及几乎全部的铁、铜及大部分铜留在锋浸出渣中。
[0003] 为了破坏铁酸锋W便回收锋和铜，通常需采用回转害挥发法或热酸浸出-沉铁技 术进行处理。其中回转害挥发法能有效破坏铁酸锋，产出氧化锋和氧化铜返回炼锋流程回 收锋铜。然而，回转害挥发法能耗高，锋铜回收率低，且产出低浓度二氧化硫烟气难W治理， 限制了该方法的推广应用。
[0004] 热酸浸出是破坏铁酸锋的一种有效方法，但在锋浸出渣的热酸浸出过程中，锋、 铁、铜一同进入溶液中，并且铁大部分WFe3+形式存在。随着浸出渣中大量铁化合物的溶 解，大量铁ΚΞ价铁离子的形式进入溶液中，溶液中高浓度的Ξ价铁离子将极大的提高溶 液的氧化还原电位至700mvW上，难溶的铁酸锋稳定性随着电位的升高而增强，抑制了锋浸 出渣中铁酸锋的溶解，导致金属浸出率较低。
[000引同时由于热酸浸出液中的铁几乎全部为Fe3+，在浸出液后续分离除铁工艺中，为 了避免沉铁过程锋、铜、铜等有价金属进入铁渣，通常需要先将浸出液中的Fe3+还原为Fe2 +，再用置换法与中和水解法回收铜、铜。目前常用的方法为在酸性条件下，利用硫化锋精矿 还原浸出液中的Ξ价铁离子，但由于精矿利用率低，需添加过量锋精矿，易导致热酸浸出液 中的铜生成硫化亚铜沉淀进入还原渣中，且未反应的剩余锋精矿需专口处理，致使该方法 存在物料中锋、铜、铜等有价金属浸出率低、工艺流程复杂、能耗高等问题。
[0006] 因此，如何实现锋浸出渣的高效浸出、解决锋铁分离和有价金属高效利用的问题 已成为湿法炼锋的关键技术难题。
【发明内容】
[0007] 针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种用二氧化硫控制电位法浸 出锋浸出渣的方法和装置。本方法采用二氧化硫气体和锋精矿协同还原浸出锋浸出渣，利 用二氧化硫气体及硫化锋精矿中硫化物的还原作用和锋浸出渣中Ξ价铁的氧化作用，将传 统的锋浸出渣热酸浸出与浸出液还原工艺合并成一个工序完成，同步实现锋浸出渣中有价 金属锋、铜、铜的高效浸出和浸出液中的化还原为Fe 2%提高了有价金属的浸出率，简化了 工艺流程，创造了后续分离锋、铁、铜、铜的有利条件;本装置简单、方便，本发明通过W下技 术方案实现。
[0008] -种用二氧化硫控制电位法浸出锋浸出渣的方法，将锋浸出渣和锋精矿混合浆 化，在溫度为90~120°C下通入二氧化硫气体，在揽拌条件下反应2~4h，将浆化物料进行热 酸还原浸出，在整个过程中控制体系和终点电位300~500mv，反应完成后获得化小于3g/L 的浸出液。
[0009] 其具体步骤如下： (1) 首先将锋浸出渣和锋精矿按照质量比为5:1~10:1混合均匀，然后进行浆化得到浆 化物料； (2) 将步骤（1)得到的浆化物料按照液固比为6~10:lmL/g加入含硫酸130~180g/L的 湿法炼锋电解后液，在溫度为90~120°C下通入二氧化硫气体，在揽拌条件下反应2~4h，将 浆化物料进行热酸还原浸出，在整个过程中控制体系和终点电位300~500mv，反应完成后 获得化小于3g/L的浸出液。
[0010] -种用二氧化硫控制电位法浸出锋浸出渣的装置，由Ι、Π 两级圆筒型反应器构 成，所述Ι、Π 两级圆筒型反应器均包括揽拌装置、反应室、环型进气室、排气室和矿浆卸料 口9,1两级圆筒型反应器的I级反应室15和Π 两级圆筒型反应器中的Π 级反应室16内部均 插入揽拌装置，I级反应室15和Π 级反应室16底部均设有矿浆卸料口9，1级反应室15内部从 上之下依次设有环型尾气吸收室3、1级排气室19、环型I级进气室17、与环型I级进气室17环 型管道相通的进气管13，Π 级反应室16从上至下依次设有Π 级排气室20、环型Π 级进气室 18、与环型Π 级进气室18环型管道相通的进气管13，1级反应室15顶部一侧设有尾气排放口 2，1级反应室15-侧下部设有矿浆加料接管7和加热蒸汽接管6,加热蒸汽接管6中的蒸汽出 口位于I级反应室15加入的浆料液面下端，I级反应室15设有进气管13的反应室通过矿浆溢 流口 12根据高度差管道连通Π 级反应室16设有进气管13的反应室，Π 级反应室16的Π 级排 气室20通过二氧化硫气体回流接管4连接I级反应室15中环型I级进气室17的环形管道，Π 级反应室16未与I级反应室15连通的另一侧底部设有二氧化硫气体接入口 5、加热蒸汽接管 6和Π 级反应室矿浆溢流管8。
[0011] 所述揽拌装置包括驱动电机1、与驱动电机1连接的揽拌器10,揽拌器10通过揽拌 轴密封套管21与吸收室或进气室密封，揽拌器10通过密封轴承14与排气室密封。
[0012] 所述Π 级反应室矿浆溢流管8末端设有矿浆溢流口 12。
[0013] 上述用二氧化硫控制电位法浸出锋浸出渣的装置使用方法为： (1) 将浆化物料和湿法炼锋电解后液通过累通入到上述矿浆加料接管7进入I级反应室 15中，并从加热蒸汽接管6中通入蒸汽加热到90~120°C，同时从二氧化硫气体接入口5通入 二氧化硫气体，并通过进气管13通入到物料中，根据矿浆流量控制热酸还原浸出1~化后从 矿浆溢流口 12中流入到Π 级反应室16中； (2) 物料进入到Π 级反应室16中与从二氧化硫气体接入口 5通入二氧化硫气体，并通过 进气管13通入到物料中的二氧化硫气体继续进行热酸还原浸出，反应完成后剩余的二氧化 硫气体通过Π 级排气室20、二氧化硫气体回流接管4进入I级反应室15中通过进气管13与新 的浆料进行反应，最后剩余的二氧化硫气体通过I级排气室19,最后通过环型尾气吸收室3 的吸收最终性尾气排放口 2排出，浸出反应完成后物料可通过Π 级反应室矿浆溢流管8末端 设有矿浆溢流口 12排出。
[0014] 本发明的有益效果是： (1) 本方法采用二氧化硫气体和锋精矿协同还原浸出锋浸出渣，将浸出液中Fe3+被还 原为化2+，解决了锋浸出渣溶解过程中较高的溶液电位对铁酸锋溶解过程的抑制问题，同时 又促进了物料中锋、铜、铜的溶解，避免了单独采用锋精矿还原浸出时铜W硫化亚铜沉淀进 入浸出渣中和单独采用二氧化硫还原浸出时导致的浸出体系酸不平衡的问题，提高了有价 金属浸出率，实现了锋、铜、铜的浸出率分别达98%、96%、97% W上； (2) 采用二氧化硫气体处理锋浸出渣，可使铁酸锋中铁离子W二价铁的形式进入到硫 酸溶液中，降低了浸出过程的酸耗，使溶液中化小于3g/L，增大了铁离子的稳定区间，避免 了溶液酸度变化导致铁离子沉淀造成的有价金属的损失，为实现浸出液中锋、铜、铜等与铁 的高效分离和利用创造了有利条件，简化了工艺流程，降低生产能耗，提高了资源利用率； (3) 本装置采用两级逆流配置的连续进出料反应器，将废电解液和锋浸出渣混合浆化 连续累入到第I级反应器，反应一定时间后连续自流至第Π 级反应器，反应后的矿浆由第Π 级反应器排出；将二氧化硫气体通入到第Π 级反应器，第Π 级反应器排出的尾气逆流至第I 级反应器，使二氧化硫气体在第I级反应器内充分反应，在第Π 级反应器内存在足量的二氧 化硫可实现锋浸出渣中有价金属的高效提取，在第I级反应器内存在过量的锋浸出渣可实 现二氧化硫的高效利用，从而达到了尾气零排放，避免了环境污染。
【附图说明】
[001引图1是本发明装置结构示意图。
[0016] 图中：1-驱动电机，2-尾气排放口，3-环型尾气吸收室，4-二氧化硫气体回流接管， 5-二氧化硫气体接入口，6-加热蒸汽接管，7-矿浆加料接管，8- Π 级反应室矿浆溢流管，9-矿浆卸料口，10-揽拌器，11-1级反应室矿浆溢流管，12-矿浆溢流口，13-进气管，14-密封轴 承，15-1级反应室，16-Π 级反应室，17-环型I级进气室，18-环型Π 级进气室，19-1级排气 室，20- Π 级排气室，21-揽拌轴密封套管。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[001引实施例1 该用二氧化硫控制电位法浸出锋浸出渣的方法，其具体步骤如下： (1) 首先将lOOOg锋浸出渣和锋精矿按照质量比为5:1混合均匀，然后进行浆化得到浆 化物料;其中锋浸出渣和锋精矿的成分如表1所示； 表1主要化学成分含量(wt.%)
(2) 将步骤(1)得到的浆化物料按照液固比为6:lmL/g加入含硫酸180g/L的湿法炼锋电 解后液，在溫度为90°C条件下通入0.1 MPa二氧化硫气体，在揽拌条件下反应4h，在整个过程 中控制体系和终点电位300mv，反应完成后获得Fe3+小于3g/L的浸出液。
[0019] 本实施例中锋的浸出率为98.1%，铜的浸出率为96.2%、铜的浸出率为97.3%，浸出 液中化浓度为2.97g/L。
[0020] 如图1所示，该用二氧化硫控制电位法浸出锋浸出渣的装置，由Ι、Π 两级圆筒型反 应器构成，所述Ι、Π 两级圆筒型反应器均包括揽拌装置、反应室、环型进气室、排气室和矿 浆卸料口 9,1两级圆筒型反应器的I级反应室15和Π 两级圆筒型反应器中的Π 级反应室16 内部均插入揽拌装置，I级反应室15和Π 级反应室16底部均设有矿浆卸料口9，1级反应室15 内部从上之下依次设有环型尾气吸收室3、1级排气室19、环型I级进气室17、与环型I级进气 室17环型管道相通的进气管13，Π 级反应室16从上至下依次设有Π 级排气室20、环型Π 级 进气室18、与环型Π 级进气室18环型管道相通的进气管13，1级反应室15顶部一侧设有尾气