专利名称：湿法炼锌生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种湿法炼锌生产工艺。
背景技术：
除铁是湿法锌冶炼的重要课题，湿法锌冶炼中焙烧、浸出、净化、电积及熔铸的工艺基本相同，主要区别在于采用了不同的除铁方法，从而产生了不同的湿法锌冶炼工艺
I、常规法，锌精矿经焙烧后，采用中性浸出及低酸浸出，锌浸出率大约70%，渣率约60%，铁留在浸出渣中，此法由于浸出渣含锌高，一般采用回转窑挥发回收氧化锌，铁走窑渣除去，窑渣含锌约I 2%，含铁约25 30%，该法产出铁渣为火法处理的固化渣，重金属离子得到很好的固化，便于渣堆存及销售，但该法存在能耗大，耐火材料损耗大及低浓度SO2烟气需处理等问题，导致生产成本高；2、高温高酸法，锌精矿经焙烧后，采用高温高酸浸出，锌浸出 率大约96 98%，大部分锌被浸出进入溶液，同时大量的铁也被浸出进入溶液，一般浸出溶液含铁20 30g/l，需对进入浸出溶液中的铁进行单独除铁处理以满足净化要求，为此产生了三种除铁方法。具体如下(I)黄钾铁矾法，采用钾盐、钠盐或氨盐将浸出溶液中三价铁离子形成黄钾铁矾渣而除铁，渣率约50%，渣含锌约4 6%，含铁约25 30%，该法产出的钒渣为湿法粘状渣，属危险固废，堆存需放置在防渗漏的特殊渣场，对环境有不利影响。(2)针铁矿法，采用空气或氧气将浸出溶液中二价铁离子氧化成三价铁离子，然后采用石灰石中和，形成针铁矿渣，除去铁，渣率约40%，渣含锌约8%，含铁约35 40%，该法产出的铁渣为湿法石膏渣，堆存需放置在防渗漏渣场，表层可以草木复垦，满足环保要求。(3)赤铁矿法，在高温高压条件下，将浸出溶液中二价铁离子氧化形成赤铁矿渣而除铁，渣率约20%，渣含锌约1%，含铁约50 60%，该法产出的铁渣为湿法粉状渣，可直接销售水泥厂及钢铁厂。目前唯一采用赤铁矿法除铁工艺的锌厂是日本Iijima冶炼厂，该厂锌精矿经焙烧，采用中性浸出及低酸浸出，再经分离得到的中浸上清液即浸出硫酸锌溶液送净化、电积及熔铸产出锌锭，低酸渣经SO2加压浸出，产出的浸出渣中回收出Pb、Ag、Cu等，浸出上清液经二段石灰石中和后，在高温高压条件下，将浸出溶液中二价铁离子氧化形成赤铁矿渣，从而除去铁。上述各种湿法锌冶炼除铁工艺可以归纳为二大类一类是以常规法为代表的火法处理浸出渣工艺，该法的特点是一种弃渣(含铁)，以火法固化渣排去，弃渣便于堆存及销售，对环保有利，但存在锌浸出率低，需采用回转窑处理浸出渣回收氧化锌，能耗大，低浓度SO2烟气需处理等问题，导致资源浪费，且生产成本高；另一类以高温高酸法为代表的湿法处理浸出渣工艺，此法的特点是产生二种弃渣，一种是浸出底流产出高浸渣，另一种是从上清液中除铁产出铁渣，此法采用高温高酸浸出，锌浸出率高，工艺过程简单，但由于是湿法渣，需特殊渣场堆存，不利于环保。
发明内容
本发明针对上述不足，提供一种铁渣能作为资源综合利用、锌回收率高的湿法炼锌生产工艺。本发明提供的湿法炼锌生产工艺，步骤如下
(1)锌精矿经焙烧得到焙砂，将焙砂进行中性浸出，再经分离得到中浸上清液和中浸底流，中浸上清液即浸出硫酸锌溶液；
(2)将步骤(I)得到的中浸底流进行热酸浸出，加入废电解液，使以铁酸锌为主要存在形式的难溶锌在高温高酸下进一步浸出，再进行还原浸出，加入过量硫化锌精矿使溶液中Fe3+还原成Fe2+，分离后得到还原浸出上清液和底流渣；
(3)步骤(2)得到的底流渣送浮选得硫精矿和尾矿，硫精矿与锌精矿一起经焙烧得到焙砂，焙砂用于中性浸出，尾矿经烟化得到氧化锌和废渣，其中氧化锌加入步骤(2)得到的还原浸出上清液中进行预中和，再加入锌粉置换得铟沉淀，分离后得到沉铟后液和富铟
渣；
(4)往步骤(3)得到的沉铟后液中通入浓度不低于98%的氧气，控制温度160 200°C、压力1000 2000kPa，使沉铟后液中的铁沉淀进入渣中，经降温降压后，再经浓密机分离得浓密上清液和浓密底流，浓密上清液即除铁后液与用锌精矿焙烧得到的焙砂合并，再进行中性浸出，浓密底流经压滤、洗涤，得铁渣，步骤(3)得到的富铟渣送铟回收系统回收；
(5)步骤(I)得到的中浸上清液经净化、电积、熔铸，得锌锭，其中电积产生的废电解液用于步骤(2)的热酸浸出。作为本发明的进一步改进，步骤(I)的中性浸出控制温度40 60°C，终点PH4. 8 5. 2 ;步骤⑵的还原浸出控制温度85 95°C，终酸45 55g/l ;步骤(3)的预中和控制温度50 60°C，终点ρΗ1· 2 I. 8，锌粉置换铟时控制温度55 65°C，终点ρΗ3· 5
4.5。作为本发明的更进一步改进，步骤(4)的温度为170 185°C，压力1100 1300kPao本发明提供的湿法炼锌生产工艺，与赤铁矿法的比较见下表(其中本发明的沉铟后液即表中的除铁前液)
权利要求
1.一种湿法炼锌生产工艺，步骤如下 (1)锌精矿经焙烧得到焙砂，将焙砂进行中性浸出，再经分离得到中浸上清液和中浸底流，中浸上清液即浸出硫酸锌溶液； (2)将步骤(I)得到的中浸底流进行热酸浸出，加入废电解液，使以铁酸锌为主要存在形式的难溶锌在高温高酸下进一步浸出，再进行还原浸出，加入过量硫化锌精矿使溶液中Fe3+还原成Fe2+，分离后得到还原浸出上清液和底流渣； (3)步骤(2)得到的底流渣送浮选得硫精矿和尾矿，硫精矿与锌精矿一起经焙烧得到焙砂，焙砂用于中性浸出，尾矿经烟化得到氧化锌和废渣，其中氧化锌加入步骤(2)得到的还原浸出上清液中进行预中和，再加入锌粉置换得铟沉淀，分离后得到沉铟后液和富铟渣； (4)往步骤(3)得到的沉铟后液中通入浓度不低于98%的氧气，控制温度160 200°C、压力1000 2000kPa，使沉铟后液中的铁沉淀进入渣中，经降温降压后，再经浓密机分离得浓密上清液和浓密底流，浓密上清液即除铁后液与用锌精矿焙烧得到的焙砂合并，再进行中性浸出，浓密底流经压滤、洗涤，得铁渣，步骤(3)得到的富铟渣送铟回收系统回收； (5)步骤(I)得到的中浸上清液经净化、电积、熔铸，得锌锭，其中电积产生的废电解液用于步骤(2)的热酸浸出。
2.如权利要求I所述的湿法炼锌生产工艺，其特征在于步骤(I)的中性浸出控制温度 40 60°C，终点 ρΗ4· 8 5. 2。
3.如权利要求I所述的湿法炼锌生产工艺，其特征在于步骤(2)的还原浸出控制温度85 95°C，终酸45 55g/l。
4.如权利要求I所述的湿法炼锌生产工艺，其特征在于步骤(3)的预中和控制温度50 60°C，终点pHl. 2 I. 8，锌粉置换铟时控制温度55 65°C，终点ρΗ3· 5 4. 5。
5.如权利要求I至4之一所述的湿法炼锌生产工艺，其特征在于步骤(4)的温度为170 185 ，压力 1100 1300kPa。
全文摘要
本发明涉及一种湿法炼锌生产工艺。本发明提供的湿法炼锌生产工艺，通过对还原浸出上清液进行预中和，再加入锌粉置换铟，分离去除铟后，再往沉铟后液中通入浓度不低于98%的氧气，控制温度160～200℃，压力1000～2000kPa，使沉铟后液中的铁沉淀进入渣中。本发明得到的除铁后液的铁含量低于1.2g/l，除铁后液可直接返回中性浸出，体系的生产工况稳定，有利于稳定生产；本发明的铁渣中含锌量低于1%，锌损失小，锌的回收率高；铁渣可直接外售给水泥厂和钢铁厂作为原料使用，无需渣场堆存，从而有利于环保及资源的综合利用，节约了矿产资源。
文档编号C22B7/00GK102876888SQ20121039538
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者梁敏炎, 文丕忠, 廖春图, 王学洪, 徐林建, 陈光耀, 陶政修, 刘俊兰, 李显华, 蒋光佑, 舒见义, 张成松, 左小红, 陈阜东, 蒋国林, 徐静, 阳伦庄, 董鹏, 王兴, 何醒民 申请人:广西华锡集团股份有限公司, 长沙有色冶金设计研究院有限公司