专利名称：难选复杂氧化铅锌矿热压转化的方法
技术领域：
本发明属于选冶领域，更具体的说，是涉及一种复杂氧化铅锌矿矿物分离的预处理的方法。
背景技术：
氧化铅锌矿矿床属硫化物矿床的氧化部分，是表生作用形成的一种矿床，即金属硫化矿床接近地表的部分，长期经受氧、二氧化碳、水、生物有机质等作用，产生表生分带矿床。氧化铅锌矿由于矿物种类繁多，各种氧化矿都有赋存，相互掺杂伴生，且嵌布粒度较细，泥化状态严重，且往往掺加铁质矿物，因而，这类矿物的分离和富集是相当困难和复杂的。
氧化铅锌矿中锌矿物主要有菱锌矿(ZnCO3)，硅锌矿(Zn2SiO4)，异极矿(H2Zn2SiO3)，红锌矿(ZnO)，锌尖晶石(ZnO·Al2O3)锌铁尖晶石[(Fe，Zn，Mn)O(Fe，Mn)2O3]绿铜锌矿[2(Zn，Cu)CO3(Zn，Cu)(OH)2]等十余种，铅矿物主要有白铅矿(PbCO3)，铅矾(PbSO4)。角铅矿(PbCl2·PbCO3)，磷酸氯铅矿[3Pb3(PO4)2·PbCl2]，砷酸铅矿[3Pb3(AsO4)2·PbCl2]，铅重石(PbWO4)等。由此可见，氧化铅锌矿物质、结构和构造组成复杂，且常与造岩矿物细粒共生，并或多或少，含有氧化铁或氢氧化铁以及粘土，因而，泥化严重，氧化程度高和易脆化等特点。目前，氧化铅锌矿的富集和分离，主要是采用(1)脂肪酸及其皂类捕收剂浮选；(2)含长链CH和SH捕收剂直接浮选；(3)常温硫化后用黄药或胺类捕收剂浮选等多种选矿分离富集方法，上述方法仅能针对复杂氧化铅锌矿中两种或叁种矿物进行选择性分离，因而这些方法普遍存在的不足是技术工艺复杂，金属回收率低，铅、锌难分离，有价金属分散，药剂消耗量大，难以克服矿物的复杂性，使矿物选别困难。
发明内容
本发明克服了现有方法的不足，提供了一种技术工艺简单，金属回收率高，铅锌易分离，药剂消耗量小，有价金属集中的预处理方法。
实现本发明的步骤是(1)将难选复杂氧化铅锌矿、硫化剂和水加入到加压釜中，控制转化温度100～280℃，压力1.0MPa～5.0MPa条件下，30分钟至180分钟，直接转化氧化铅锌矿为硫化物。
(2)在上述条件下，添加的硫化剂发生歧化反应，将选择性地与铅、锌及其有价金属元素生成单一硫化物，其它脉石成份则不发生变化保留于矿浆中。
硫化剂发生的歧化反应为(1)铅、锌及其有价金属发生的转化反应为(2)(3)(4)(5)(6)
H2Zn2SiO5+2Na2S→2ZnS+Na4SiO4+H2O(7)(8)(9)(10)氧化铅锌是矿物组成复杂多变的氧化铅锌矿，氧化率在55～90％，有砂岩氧化矿和灰岩氧化矿两种，含铅1～10％，含锌1～12％。因在转化过程中，有微量硫化氢气体产生，由于硫化氢气体具有腐蚀性，因而采用耐酸加压釜为内衬瓷砖或钛质或不锈钢质或管道的加压釜，加压釜中可分为有隔室或无隔室容器，容积为10～200米3，生成的硫化物是氧化铅锌矿中铅锌等金属复杂矿物在加压转化中产生的，转化过程中添加的转化剂或硫化剂的化学成分是硫磺成硫化钠或硫化铁。
本发明的有益效果是由于热压转化过程是在加压状态下，将转化过程温度提高到100～280℃，用水作为液体介质，在硫化剂的作用下，对氧化铅锌矿复杂的矿物组成中的铅、锌等元素进行硫化转化，生成单一的硫化物，将浮选工艺中依物矿性质选定的复杂多级选别工艺变成在热压过程中使复杂矿物组成转变为单一矿物的过程，使选矿工艺简化，过程强化，实现难选复杂氧化铅锌矿转化为单一易选的硫化物。
热压转化过程中，由于硫在热压条件下，按(1)式发生歧化反应，且氧化铅锌矿中的复杂矿物组成按(2)～(10)转化为硫化铅、硫化锌及其它硫化物，复杂矿物转化为单一矿物，经浮选分离等成熟工艺处理后，便产出单一的铅精矿、锌精矿、铁精矿和尾矿，因此，难选复杂氧化铅锌矿热压转化是一种强化转化的清洁生产技术，其主体工艺不受矿物组成的变化而制约。
具体实施例实例一在温度100℃，容器内压力1.0MPa条件对含铅1.0％，含锌12％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化剂和热水混合后，用加压泵连续泵入压力釜中，用蒸汽或自来水控制釜内温度在100℃±1，维持釜内压力1.0MPa，进行氧化铅锌矿的热压转化，转化时间30分钟。
锌转化率85％，铅转化率88％，铁转化率90％。
实例二在温度280℃，容器内压力5.0MPa条件对含铅10％，含锌1.2％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化剂和热水混合后，用加压泵连续泵入压力容器或釜中，用蒸汽或自来水控制釜内温度在280℃±1，维持釜内压力5.0MPa，进行氧化铅锌矿的热压转化，转化时间180分钟。
锌转化率96％，铅转化率97.5％，铁转化率98.5％。
实例三在温度280℃，容器内压力1.0MPa条件对含铅10％，含锌1.0％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化剂和热水混合后，用加压泵连续泵入压力容器或釜中，用蒸汽或自来水控制釜内温度在280℃±1，维持釜内压力1.0MPa，进行氧化铅锌矿的热压转化，转化时间120分钟。
锌转化率92.5％，铅转化率93.6％，铁转化率95％。
实例四在温度280℃，容器内压力3.0MPa条件对含铅10％，含锌12％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化剂和热水混合后，用加压泵连续泵入压力容器或釜中，用蒸汽或自来水控制釜内温度在280℃±1，维持釜内压力3.0MPa，进行氧化铅锌矿的热压转化，转化时间100分钟。
锌转化率95％，铅转化率94.6％，铁转化率96.5％。
实例五在温度190℃，容器内压力2.0MPa条件对含铅5.5％，含锌6.5％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化剂和热水混合后，用加压泵连续泵入压力容器或釜中，用蒸汽或自来水控制釜内温度在190℃±1，维持釜内压力2.0MPa，进行氧化铅锌矿的热压转化，转化时间120分钟。
锌转化率95％，铅转化率93.8％，铁转化率95.6％。
权利要求
1.一种难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其步骤如下(1)将难选复杂氧化铅锌矿、硫化剂和水加入到加压釜中，控制转化温度100～280℃，压力1.0MPa～5.0Mpa，时间30分钟至180分钟条件下，直接转化氧化铅锌矿为单一硫化物沉淀；(2)在上述条件下，添加的硫化剂发生歧化反应，将选择性地与铅、锌及其有价金属元素生成单一硫化物，其它脉石成份则不发生变化保留于矿浆中；硫化剂发生的歧化反应为(1)铅、锌及其有价金属发生的转化反应为(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)。
2.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的加压釜是内衬瓷砖的压力釜。
3.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的加压釜是钛质的压力釜。
4.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的加压釜是不锈钢质的压力釜。
5.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的加压釜是管道式压力釜。
6.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的添加的硫化剂的化学成份是硫磺。
7.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的添加的硫化剂的化学成份是硫化钠。
8.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的添加的硫化剂的化学成份是硫化铁。
9.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的压力为3.1MPa～5.0MPa。
10.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的热压转化的方法，其特征是所述的温度为201℃～280℃。
全文摘要
本发明涉及一种难选复杂氧化铅锌矿热压转化的方法。该方法通过将难选复杂氧化铅锌矿、硫化剂和水加入到加压釜中，控制转化温度100～280℃，压力1.0MPa～5.0MPa条件下，30分钟至180分钟，直接转化氧化铅锌矿为硫化物。在上述条件下，添加的硫化剂发生歧化反应，将选择性地与铅、锌及其有价金属元素生成单一硫化物，其它脉石成分则不发生变化保留于矿浆中。本发明技术工艺简单，金属回收率高，铅锌易分离，药剂消耗量小，有价金属可集中预处理。
文档编号C01G53/00GK1718778SQ200510010889
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者王吉坤, 魏昶, 董英, 蒋明华, 吴锦梅, 周廷熙, 杨道勤, 赵道全, 樊刚, 李勇 申请人:云南冶金集团总公司, 昆明理工大学, 云南金鼎锌业有限公司