一种矿物浸出渣的硫磺分散设备及其回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化工领域，具体涉及一种矿物浸出渣的硫磺分散设备及其回收方法。
【背景技术】
[0002] 在我国的锌资源中，铅锌矿床物质成分复杂，共伴生组分多，综合利用价值大高铁 闪锌矿是以铅锌为主的多金属硫化矿，选矿所得的硫化锌精矿为高铁硫化锌精矿，其普遍 伴生有Cu、Fe、S、Ag、Au、Sn、In、Ga和Ge等有价元素。我国多金属伴生的高铁闪锌矿资源 丰富，高铁闪锌矿的锌金属储量达2000万吨以上，未来或许将是我国重要的锌冶炼资源。 共伴生有多金属的高铁闪锌矿采用传统的沸腾焙烧-浸出工艺处理时，易形成铁酸锌，常 规浸出时锌浸出率低，浸出渣需要采用高温高酸或挥发工艺进行处理。采用高温高酸处理 浸出渣时，浸出液中含铁高，浸出液除铁的渣量大，锌损失大；采用挥发工艺处理，则共伴生 的金属回收率相对比较低、处理能耗相对比较高。常规传统工艺不能高效、综合处理高铁闪 锌矿，以回收其中的共伴生有价金属。对于硫酸消耗不大的地区，高铁闪锌矿焙烧-浸出时 产生的烟气需要制酸，由于运输距离等的限制，产出的大量硫酸无法有效利用，限制了高铁 闪锌矿等资源经济、环保和综合利用。
[0003] 氧压酸浸技术是有效处理高铁闪锌矿一种新技术，也是我国重点推广的一种锌冶 炼技术。其优点是生产过程中产出元素硫，无烟气硫酸产出，消除了二氧化硫污染，锌浸出 率高，共伴生金属如In、Cu、Ge和Ga等回收率高的优点，对锌资源具有良好的适应性。我国 从20世纪80年代开始对锌精矿的加压浸出进行了研究，一些研究所和企业先后开展了小 型试验，但一直未能实现工业应用。经过科研院所的反复试验研究和技术攻关近年来又有 创新发展，加压湿法冶金应用逐渐扩大，利用所开发的加压浸出技术，我国已建成世界最大 的高铁高铟硫化锌精矿年产14万t/a的锌冶炼厂。虽然氧压酸浸技术解决了高铁闪锌矿 处理过程中二氧化硫污染、锌浸出率低、共伴生金属In、Cu、Ge和Ga等回收率低的问题，但 是其浸出渣中依然含有元素 S、未浸出的Pb和Zn、Ag等，Zn含量约~5%、银含量~500g/t左 右、元素 S40~60%、Pb含量~4%，综合回收价值大。
[0004] 目前，国内外针对硫化锌精矿氧压浸出渣中的硫回收研究采用浮选元素硫获得硫 精矿一硫精矿热烙过滤得到硫磺。浸出渔浮选时的硫精矿的硫品位低，造成硫精矿热烙过 滤时的渣量大，元素硫的回收率低，从而单位产品硫磺的能耗高等缺点；同时在浸出渣的硫 精矿浮选时，浸出渣中的Ag、Sn等分散在硫精矿和浮选硫精矿后的尾矿中，对Ag、Sn等综合 高效回收造成比较大的难度，氧压浸出渣如果弃之，甚至直接露天堆放在尾矿坝中元素硫 自然氧化对环境产生严重污染，并且浪费了一种可利用的二次资源。
【发明内容】
[0005] 本发明以解决上述【背景技术】中的问题，提供一种矿物浸出渣的硫磺分散设备及其 回收方法。
[0006] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 一种矿物浸出渣的硫磺分散设备，所述硫磺分散设备包括矿浆预处理槽1、换能发射器 阵列2、加热蒸汽盘管3、进料口 4、上溢流排料口 5、搅拌装置6，其中所述矿浆预处理槽1至 少一个以上；所述换能发射器阵列2沿矿浆预处理槽1内侧均匀、多层设置，且每三组形成 一等边三角形；加热蒸汽盘管3由蒸汽阀门进行控制加温；进液方向为从进料口 4进、从上 溢流排料口 5流出；所述硫磺分散设备内部中间设有搅拌装置6。
[0007] 本发明中，所述硫磺分散设备还包括有电器控制部分，所述电器控制部分包括冲 波信号功率源控制柜7,控制柜上的PLC触摸屏操控系统8,功率信号源9以及DCS远程控制 接口 10 ;开启信号功率源控制柜7的电源、操作控制柜上的PLC触摸屏操控系统8,使功率 信号源9输出精确可控的功率信号源，上述精确可控的功率信号源经电缆输送至换能发射 器阵列2,换能发射器阵列2再发射出高能脉冲声波对尾矿进行处理使之达到细化、分散、 解离。
[0008] 本发明中，所述多个矿浆预处理槽1，其中上一个矿浆预处理槽1的上溢流排料口 5经矿浆泵输送至下一个矿浆预处理槽1的进料口 4。
[0009] 本发明中，所述换能发射器阵列2为高波换能发射器阵列。
[0010] 本发明中，其中所述功率信号源9具有脉冲频率可调、脉冲占空可调、脉冲功率可 调的功能。
[0011] -种矿物浸出渣的硫磺回收方法，所述回收方法包括如下部分： 预处理装置，所述预处理装置可以通过高能脉冲声波进行处理，包括但不限于功率密 度、脉冲时间、脉冲占空比、作用时间及液体流向，以便矿浆中的尾矿颗粒细化、分散其相互 粘附夹带由浸出渣的硫磺独立，从而提高浸出渣中元素硫的数量； 流通装置：包括进液部分和出液部分，进液方向需保证矿浆能完全、充分的被脉冲声场 辐射到； 发射装置：所述发射装置为圆柱体式高能脉冲声波还能发射器列阵，且需要在预处理 装置内侧均匀、多层布置； 电器控制部分：所述电器控制部分包括冲波信号功率源控制柜、控制柜上的PLC触摸 屏操控系统、功率信号源、以及DCS远程控制接口；其中，开启信号功率源控制柜的电源、操 作控制柜上的PLC触摸屏操控系统，使功率信号源输出精确可控的功率信号源，上述精确 可控的功率信号源经电缆输送至换能发射器阵列，换能发射器阵列再发射出高能脉冲声波 对尾矿进行处理使之达到细化、分散、解离。该控制柜可产生功率可调、脉冲时间、脉冲占空 t匕、作用时间均可调的驱动信号去驱动脉冲声波换能器，并且能监测脉冲声波换能的工作 状态，并能将状态信号显示在人机界面上或可并入DCS系统达到远传控制。
[0012] 本发明中的回收方法，其中矿浆在预处理装置中应保留有足够的滞留时间，保证 处理效果。
[0013] 本发明中的回收方法，所述发射装置的发射器阵列，每三组形成一等遍三角形阵， 以便于能形成强烈的高能脉冲声波混响场。，保证预处理槽的每个平面脉冲声波功率密度 均相等 本发明中的回收方法，所述系统还包括压滤、浮选尾矿步骤，其中压滤后产生滤液并进 行后续工艺，且滤液要再回收至调浆槽中，而浮选尾矿后也要进行后续工艺。
[0014] 其中所述的流通装置，硫化矿渣进入预处理槽的方向为从顶部引入后，由相应的 管道将液态引入预处理槽的底部；出液口与进液口处于同一高度。
[0015] 本发明的有益效果为：可以大大提高浸出渣中元素硫即硫磺单体的数量，同时降 低硫磺夹带与吸附的浸出渣量，以便于其浮选时能够高品位的硫精矿及减少Ag等金属在 硫精矿中的含量，并且适应性很广。
【附图说明】
[0016] 图1为一种硫化矿氧压浸出渣的硫磺分散设备结构示意图； 图2为脉冲声波换能器布置图； 图3为一种硫化矿氧压浸出渣的硫磺回收方法流程图。
[0017] 其中，图中1-矿浆预处理槽、图中2-换能发射器阵列、图中3-加热蒸汽盘管、图 中4-进料口、图中5-上溢流排料口、图中6-搅拌装置、图中7-冲波信号功率源控制柜、图 中8-触摸屏操控系统，图中9-功率信号源、图中10远程控制接口。
【具体实施方式】
[0018] 实施例： 一种硫化矿氧压浸出渣的硫磺分散设备，所述硫磺分散设备包括矿浆预处理槽1、换能 发射器阵列2、加热蒸汽盘管3、进料口 4、上溢流排料口 5、搅拌装置6,其中所述矿浆预处 理槽1至少一个以上；所述换能发射器阵列2沿矿浆预处理槽1内侧均匀、多层设置，且每 三组形成一等边三角形；加热蒸汽盘管3由蒸汽阀门进行控制加温；进液方向为从进料口 4 进、从上溢流排料口 5流出；所述硫磺分散设备内部中间设有搅拌装置6。
[0019] 所述硫磺分散设备还包括有电器控制部分，所述电器控制部分包括冲波信号功率 源控制柜7,控制柜上的PLC触摸屏操控系统8,功率信号源9以及DCS远程控制接口 10 ; 开启信号功率源控制柜7的电源、操作控制柜上的PLC触摸屏操控系统8,使功率信号源9 输出精确可控的功率信号源，上述精确可控的功率信号源经电缆输送至换能发射器阵列2， 换能发射器阵列2再发射出高能脉冲声波对尾矿进行处理使之达到细化、分散、解离。所述 多个矿浆预处理槽1，其中上一个矿浆预处理槽1的上溢流排料口 5经矿浆泵输送至下一 个矿浆预处理槽1的进料口 4。所述换能发射器阵列2为高波换能发射器阵列。其中所述 功率信号源9具有脉冲频率可调、脉冲占空可调、脉冲功率可调的功能。其中所述的流通装 置，硫化矿渣进入预处理槽的方向为从顶部引入后，由相应的管道将液态引入预处理槽的 底部；出液口与进液口处于同一高度。
[0020] 具体来说，由矿浆泵连接预处理槽1的进液口 4,待矿浆淹没到搅拌装浆的三分之 二时启动搅拌装置6,当淹没预处理槽内的圆柱体式高能脉冲声波换能发射器阵列2的发 射部分后且至上溢流排料口 5时，打开矿浆加热蒸汽盘管3的蒸汽阀门加温到工艺所需温 度，开启信号功率源控制柜7电源、操作控制柜上的PLC触摸屏操控系统8,使功率信号源 9输出精确可控的功率信号源经电缆输送至圆柱体式高能脉冲声波换能发射器阵列2发射 出高能脉冲声波对尾矿矿进行处理使之达到细化、分散、解离。
[0021] 为达到适应工业话连续生产的要求预处理槽1必需是一个以上，根据处理量的大 小可以直至"N"个，即上一个预处理槽的上溢流口 5经矿浆泵输送至下一预处理槽的进液 □。
[0022] 该方法，在于通过控制高能脉冲声波在预处理槽矿浆中的功率密度、脉冲时间、脉 冲占空比、作用时间及液体流向，使液体中的空化气核可控地长大与溃灭，从而在矿浆内部 瞬间产生的脉冲高温、高压和强大的冲击力、剪切力以及紊流下的