锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法与流程

本发明涉及一种锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法，适于锌冶炼行业应用。

背景技术

锌冶炼行业所产生的氧化废渣属于加压浸出矿浆，是经过过滤、洗涤后的氧化渣及为渣浮选的给料所组成的，氧化废渣的成分有单质硫、草黄铁钒、钠铁钒、黄钾铁钒、铅铁矾、少量的石英、残留的闪锌矿等，经过对其多元素分析可知，该类氧化废渣中含有稀散的镓、铟、银以及锌、铜、镍、铅、钴等有价金属。目前对氧化废渣处置方法一般是中和堆存于尾矿库，显然存在开采资源未充分利用和占地堆放对环境不友好等问题。

为解决上述问题，如中国专利cn201510401560.2公开了“一种pvc作为氯化剂氯化挥发提取lcd中金属铟的方法和装置”，该方法和装置是采用pvc作为氯化剂，粉末样品进入氮气保护氛围中，中温焙烧后，但只能回收铟还需有专门的装置，又如中国专利cn201210017933.2公开了“利用高杂质硫酸渣生产铁球团矿并富集有价金属的方法”，该方法是采用高杂质硫酸渣制成传统块状球团来富集有价金属的，但块状球团过于密实、空隙率及后续成孔剂用量大、制备块状球团效率低和中高温烟气逸处阻力大，所以存在球团黏度高、能耗大、设备投资和维护成本高等问题。总之，酸浸过程存在酸耗量大、有价金属的回收率低、浸出液中和处理成本高及渣量大、浸出渣与中和渣的处置难等问题，

为此研发一种锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法就显得尤为迫切。

技术实现要素：

本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法。

本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：

锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法，依次按如下工艺步骤和条件进行：

(a)混合-搅拌,向每吨氧化渣加入50～100kg炭质原料、2～10kg含氯物料和400～550l水/贫液进行混合、搅拌均匀，得混合物料；

(b)立体成型,用成型机将混合物料挤压成条状物并3d堆积成类似方便面立方体或圆柱体，得三维立体物料；

(c)预干燥1,对传送到干燥系统的三维立体物料进行第一级预干燥，预干燥1的干燥温度为60～90℃，时间为2～12h，脱除多余水分,得初级干燥三维立体物料、低温烟气a和低温烟气b；

(d1a)烟气收集,收集低温烟气a，采用稀盐酸溶液喷淋、反复洗涤，得稀散镓铟银溶液；

(d1b)加热浓缩，将稀散镓铟银溶液进行加热浓缩，温度为50～80℃，时间为2～12h，得脱酸料液和氯化氢气体；

(d1c)固液分离，向脱酸料液按加入相应稀散镓铟银元素的碱性沉淀物料，得滤液和产品铟、镓、银；

(d2a)预干燥2,将步骤(c)预干燥1的初级干燥三维立体物料进行第二级预干燥，预干燥2的干燥温度为100～120℃，时间为2～8h，得干燥三维立体物料和中温烟气；

(d2b)中温焙烧，将干燥三维立体物料进行中温焙烧，焙烧温度为450～550℃，焙烧时间为2～24h,得高温烟气和焙烧渣，焙烧渣可另作铁精矿原料。

说明书中涉及的百分比均为质量百分比，氧化渣为硫化锌精金矿经过加压预氧化工艺处理的氧化渣及其浮选硫单质的氧化渣，高温烟气约为450～550℃，中温烟气约为105～150℃，低温烟气约为40～120℃。

本发明与现有技术相比具有以下优点或效果：

(1)本发明采用中温氯化焙烧方法，稀散元素镓铟银基本回收，实现了氧化渣的资源化、减量化、无害化处理使得资源最大化利用。

(2)脱酸料液杂质含量低、后续有价金属回收容易、处理成本低、固液分离容易、焙烧渣还可作铁精矿原料。

(3)设计出三维立体物料，物料有更多的孔隙和接触面积，降低了锌精矿压力氧化渣中含有稀散元素烟气逸出阻力，提高了稀散元素的挥发速率，使含有稀散元素的烟气更快地进入烟气收集系统，有利稀散元素最大化回收，同样还可提高制块效率，解决了氧化渣黏度大、成球难等问题。

(4)工艺上，将焙烧烟气分成两股，一股进入预热系统，加热三维立体物料，去除其中自由水，减少后续焙烧炉中水蒸气，而另一股高温烟气进入稀散元素溶液，加热让其中氯化氢从溶液中成气体逸出，再由稀盐酸溶液吸收，既可降低稀散元素溶液中盐酸浓度而减少中和剂用量，又可让氯化氢再利用而提高稀酸喷淋液中盐酸浓度。

(5)具有工艺流程简单、节能降耗、经济效益高、设备投资和维护成本低，生产过程对环境友好等优点。

附图说明

图1是根据本发明提出的一种锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法的工艺流程图。

附图中各标示分别表示：

1.氧化渣2.含氯物料3.炭质原料4.清水/贫液5.氯化氢气体6.稀盐酸溶液7.低温烟气a8.低温烟气b9.中温烟气10.高温烟气11.焙烧渣12.碱性物料13.铟14.镓15.银

以下结合附图对说明作进一步详细地描述。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种锌精矿压力氧化废渣中稀散镓铟银的回收方法，依次按如下工艺步骤和条件进行：

(a)混合-搅拌,向每吨氧化渣1加入50～100kg炭质原料3、2～10kg含氯物料2和400～550l水/贫液4进行混合、搅拌均匀，得混合物料；

(b)立体成型,用成型机将混合物料挤压成条状物并3d堆积成类似方便面立方体或圆柱体，得三维立体物料；

(c)预干燥1,对传送到干燥系统的三维立体物料进行第一级预干燥，预干燥1的干燥温度为60～90℃，时间为2～12h，脱除多余水分,得初级干燥三维立体物料、低温烟气a7和低温烟气b8；

(d1a)烟气收集,收集低温烟气a7，采用稀盐酸溶液6喷淋、反复洗涤，得稀散镓铟银溶液；

(d1b)加热浓缩，将稀散镓铟银溶液进行加热浓缩，温度为50～80℃，时间为2～12h，得脱酸料液和氯化氢气体5；

(d1c)固液分离，向脱酸料液按加入相应稀散镓铟银元素的碱性沉淀物料12，得滤液和产品铟13、镓14、银15；

(d2a)预干燥2,将步骤(c)预干燥1的初级干燥三维立体物料进行第二级预干燥，预干燥2的干燥温度为100～120℃，时间为2～8h，得干燥三维立体物料和中温烟气9；

(d2b)中温焙烧，将干燥三维立体物料进行中温焙烧，焙烧温度为450～550℃，焙烧时间为2～24h,得高温烟气10和焙烧渣11，焙烧渣11可另作铁精矿原料。

本发明的工艺可以进一步是：

所述步骤(d2b)中温焙烧的高温烟气10返回步骤(c)预干燥1使用。

所述步骤(d2a)预干燥2的中温烟气9返回步骤(c)预干燥1使用。

所述步骤(c)预干燥1的低温烟气b8送至步骤(d1b)加热浓缩使用。

所述步骤(d1b)加热浓缩的氯化氢气体5返回步骤(d1a)烟气收集使用,以减少稀盐酸溶液6用量。

所述步骤(a)混合-搅拌的碳质原料3为焦炭、无烟煤、活性炭中的任一种或其组合，粒径0.075mm占比大于80％。

所述步骤(a)混合-搅拌的含氯物料2为氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化锰、氯化钡中的任一种或其组合，含氯物料2中氯添加量:氧化渣中稀散镓铟银总含量＝1:1.05～1.30。

所述(b)挤压成型的条状物横截面为方形、圆形、多边形中的任一种或其组合，其口径为1～50mm。

所述步骤(b)挤压成型的三维海绵状立体物料方块型规格为l×w×h＝10～50cm×5～50cm×2～50cm、圆柱型规格为d×h＝2～50cm×2～100cm。

所述步骤(d1a)烟气收集采用逆向洗涤和气/液混合吸收方式，所用稀酸溶液6的质量浓度为1～15％。

所述(d1b)加热浓缩挥发氯化氢气体5的出口处烟气温度为40～80℃。

所述步骤(d1c)分段回收的碱性钙质物料12为石灰、石灰石、白云石中的任一种或其组合，均为粉末物料，粒度小于2.0mm，其中粒径0.074mm～0.10mm物料占比40～95％。

实施例1

所用锌精矿压力氧化废渣每吨含有镓165g、铟131g、银315g，氧化渣细度为-200目占比95％。

取此氧化渣100kg，加入煤粉8kg、氯化钙0.5kg，经过混合、搅拌、挤压成三维立体物料，方块型规格为15cm×12cm×5cm，通过传送系统进入预热炉，去除其中自由水，然后入中温焙烧炉，焙烧温度为550℃，焙烧时间为3h，烟气收集后，制备稀散元素溶液，分段回收稀散铟、镓和银，铟回收率为99.1％、镓回收率98.4％、银回收率92.5％，焙烧渣另作铁精矿原料。

实施例2

所用锌精矿压力氧化废渣每吨含有镓127g、铟145g、银298g，氧化渣细度为-200目占比97％。

取此氧化渣100kg，加入煤粉5kg、氯化钙0.7kg，经过混合、搅拌、挤压成三维立体物料，圆柱型规格为20cm×6cm，通过传送系统进入预热炉，去除其中自由水，然后入中温焙烧炉，焙烧温度为450℃，焙烧时间为8h，烟气收集后，制备稀散元素溶液，分段回收稀散铟、镓和银，铟回收率为97.5％、镓回收率97.8％、银回收率93.9％，焙烧渣另作铁精矿原料。

实施例3

所用锌精矿压力氧化废渣每吨含有镓127g、铟145g、银298g，氧化渣细度为-200目占比98％。

取此氧化渣为100kg，加入煤粉5kg、氯化钙0.7kg，经过混合、搅拌、挤压成三维立体物料，方块型规格为10cm×6cm×4cm三维立体物料，通过传送系统进入预热炉，去除其中自由水，然后入中温焙烧炉，焙烧温度为500℃，焙烧时间为6h，烟气收集后，制备稀散元素溶液，分段回收稀散铟、镓和银，铟回收率为98.2％、镓回收率98.05％、银回收率92.8％，焙烧渣另作铁精矿原料。

如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。