一种浸锌渣综合处理方法与流程

文档序号:17245418发布日期:2019-03-30 08:47阅读:1015来源:国知局

本发明涉及湿法冶金技术领域,尤其是一种浸锌渣综合处理方法。



背景技术:

在铅锌冶金如锌焙砂高酸浸出及铅鼓风炉烟尘浸锌过程中,与锌伴生的重金属均富集在浸出渣中,此类浸出渣中铅和银的含量通常分别在10~60%、100~400g/t。这类浸出渣大部分直接送渣场堆存,除占用大量土地资源外,堆置时还须采取严苛的防护措施,这也为浸锌渣的直接堆存增加了成本。

上述浸锌渣中铅、银的含量可观,同时也是重要的二次矿产资源,从中回收铅、银具有很好的环境、经济及社会效益,所以本领域产生了很多铅、银回收综合处理浸锌渣的方法。例如:经过浮选处理浸出铅银;采用火法处理,产生铅银;但对于浮选过程中获得的铅、银浸出率较低,导致对浸锌渣回收铅银综合处理成本较高,价值较低;对于火法处理,能耗较高,又会产生含铅炉渣、烟气、烟尘,增加了环保压力。为此,采用湿法冶金方法综合处理回收铅银得到了快速发展,并有研究者采用氯化浸铅/碱浸铅-氰化浸银方法从浸锌渣中回收铅、银。氯化浸出的铅是以结晶形式产出,铅结晶率、结晶品质均会受到工艺条件的影响,而且整体上浸出率较低,并且氯化铅用途较窄,而且在浸出处理过程中,铅带走了大量的氯离子,使得在母液循环过程需要补充新的氯盐,而碱浸铅处理通常是硫化沉铅,得到了硫化铅应用范围较为狭窄;同时,采用氰化浸银处理需要在高温高压下,条件较为苛刻。为此,本领域有研究者将锌浸出渣加氯化钙及少量双氧水和盐酸进行浸出,使其中的铅、银得到浸出进入溶液,浸出液用金属铅置换银,置换后液再用金属铁置换铅;铅置换后液用氧化钙调ph,使溶液中的铁以氢氧化物的形成沉淀,沉铁后的氯化钙溶液返回到锌浸渣浸出工序。有效的使得铅银浸出之后的,经过置换反应回收铅、银,降低了能耗,而且避免了铅带走氯离子,避免除铅、银返回处理过程需要补充氯化盐的缺陷;可是,在该工艺中,引入了铁这种新的杂质,使得浸出铅、银之后的母液在循环处理浸锌渣的过程中,而且每次除铁的除铁率维持在98.5%左右,依然含有1%左右的铁残留在母液中,致使铁离子含量大幅度的增加、富集;而在此过程中,随着母液的循环,其中的锌也不断得到富集,而铁离子的富集,将会影响富集锌的回收,而且也会影响整体母液循环使用的品质。



技术实现要素:

为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种浸锌渣综合处理方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的:

经过对浸锌渣综合处理,采用氯化钙溶液浸出铅、银,依次铅置换银,铁粉置换铅之后,将置换后液采用双氧水氧化氧化钙粉末加入调整ph水解沉淀,并在水解沉淀过程中,处于分布竖直向下磁感线的磁场中,提高了水解沉淀过程中的铁沉淀析出率,提高了铁的回收率,降低了水解沉淀后液中的铁含量,使得将其用于循环使用,不会对后续多次循环富集锌的回收处理,降低了浸锌渣处理成本。

经过研究发现:对于采用双氧水氧化之后,磁场环境下,水解沉淀铁的回收率达到了98.9%以上。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

本发明创造提供对浸锌渣综合处理方法,将浸锌渣加氯化钙溶液以及双氧水作添加剂浸出处理,使得浸锌渣中的铅、银得到浸出,进入到溶液中,并将浸出液采用金属铅置换银、含铅溶液采用铁粉置换铅,含铁溶液采用氧化钙调整ph,并加入双氧水氧化之后,磁场作用下水解沉铁,使得沉铁后液中的铁含量大幅度的降低,提高了铁的回收率,保证了沉铁后液返回对浸锌渣回收处理的时,不会受到铁元素存在环境的影响,有助于在后液不断循环之后,富集浸锌渣中的少量锌的回收,降低了浸锌渣处理成本。

本发明创造在上述铅、银浸出之后,获得的渣用于回收铜处理,能够更大程度的提高对浸锌渣中的有价金属铜的回收。

具体是:浸锌渣综合处理方法,包括以下步骤:

(1)采用氯化钙溶液和添加剂将浸锌渣中的铅、银浸出,获得浸出液;

(2)采用金属铅将浸出液中的银置换出来,获得金属银和含铅溶液;

(3)采用铁粉将含铅溶液中的铅置换出来,获得金属铅和含铁溶液;

(4)采用氧化钙粉末调整溶液ph值为6.5-7.5,水解沉淀铁,并将分离得到的氯化钙溶液返回步骤(1)浸出处理浸锌渣;

在水解沉淀铁的过程中,向其中添加有双氧水,双氧水加入量与铁粉加入的摩尔质量相等,并且,水解沉淀铁是在分布竖直向下磁感线的磁场中。所述的添加剂是双氧水。所述的氯化钙溶液,在添加添加剂之后,氯化钙的浓度为100-400g/l。所述的添加剂,添加量与氯化钙溶液中氯化钙的体积质量比为1:4-7。所述的添加剂,添加量与氯化钙溶液中氯化钙的体积质量比为1:5。所述的水解沉淀铁温度为40-70℃。所述的步骤(2)、步骤(3),置换温度为30-80℃。所述的磁场,强度为5-9a/m。

实施例1

称取1kg浸锌渣(pb35.87%,ag379.3g/t),按照液固质量比为5:1,向其中加入氯化钙溶液与双氧水的混合液,并且在加入双氧水之后,氯化钙浓度为200g/l,双氧水的加入体积与氯化钙溶液中氯化钙质量的比为1ml:4g,在60℃下浸出,浸出时间为2h,浸出时ph控制为1.0。得浸出液,其中铅浸出率达97.5%,银浸出率达91.5%。

将浸出液采用金属铅粉,在80℃置换银,金属铅粉用量按照理论用量的1.1倍加入,置换时间为3h,得到粗银粉0.36g和含铅溶液,银含量为90.3%。

将含铅溶液采用金属铁粉,在70℃置换铅,金属铁粉用量为理论用量的1.2倍,置换3h,得到铅颗粒628.5g和含铁溶液,铅含量为93.9%。

将含铁溶液分布竖直向下磁感线的磁场中,强度为5a/m,加入双氧水,采用氧化钙粉末调整溶液ph值为6.5,在70℃水解沉淀铁,并将分离得到的氯化钙溶液返回浸出处理浸锌渣,双氧水加入量与金属铁粉加入的摩尔质量相等。铁沉淀量为98.99%。

实施例2

称取1kg浸锌渣(pb38.42%,ag309.7g/t),按照液固质量比为12:1,向其中加入氯化钙溶液与双氧水的混合液,并且在加入双氧水之后,氯化钙浓度为400g/l,双氧水的加入体积与氯化钙溶液中氯化钙质量的比为1ml:7g,在70℃下浸出,浸出时间为2h,浸出时ph控制为1.0。得浸出液,其中铅浸出率达97.4%,银浸出率达92.1%。

将浸出液采用金属铅粉,在30℃置换银,金属铅粉用量按照理论用量的1.1倍加入,置换时间为3h,得到粗银粉0.41g和含铅溶液,银含量为90.8%。

将含铅溶液采用金属铁粉,在80℃置换铅,金属铁粉用量为理论用量的1.2倍,置换3h,得到铅颗粒623.6g和含铁溶液,铅含量为94.2%。

将含铁溶液分布竖直向下磁感线的磁场中,强度为9a/m,加入双氧水,采用氧化钙粉末调整溶液ph值为7.5,在60℃水解沉淀铁,并将分离得到的氯化钙溶液返回浸出处理浸锌渣,双氧水加入量与金属铁粉加入的摩尔质量相等。铁沉淀量为99.31%。

实施例3

称取1kg浸锌渣(pb42.1%,ag365.3g/t),按照液固质量比为8:1,向其中加入氯化钙溶液与双氧水的混合液,并且在加入双氧水之后,氯化钙浓度为300g/l,双氧水的加入体积与氯化钙溶液中氯化钙质量的比为1ml:5g,在30℃下浸出,浸出时间为2h,浸出时ph控制为1.0。得浸出液,其中铅浸出率达98.3%,银浸出率达92.5%。

将浸出液采用金属铅粉,在30℃置换银,金属铅粉用量按照理论用量的1.1倍加入,置换时间为3h,得到粗银粉0.38g和含铅溶液,银含量为90.5%。

将含铅溶液采用金属铁粉,在30℃置换铅,金属铁粉用量为理论用量的1.2倍,置换3h,得到铅颗粒621.9g和含铁溶液,铅含量为94.3%。

将含铁溶液分布竖直向下磁感线的磁场中,强度为8a/m,加入双氧水,采用氧化钙粉末调整溶液ph值为7.0,在40℃水解沉淀铁,并将分离得到的氯化钙溶液返回浸出处理浸锌渣,双氧水加入量与金属铁粉加入的摩尔质量相等。铁沉淀量为99.28%。

由实施例1-3的处理可见,本发明创造经过将水解沉铁过程加入双氧水,实现了对含铁溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子,而三价铁离子核外最外层电子排布为3d5,其具有较强的顺磁性,在磁感线分布向下的磁场作用下,能够有助于铁离子向沉淀槽的底部迁移,使得铁离子能够在水解沉淀槽的底部沉淀析出,极大程度的提高了铁的沉淀析出率,提高了铁的回收率,降低了水解沉淀铁的后液中含铁量大幅度的降低,保证了沉铁后液能够返回利用过程中,降低对浸锌渣中锌不断进入溶液中富集的而回收的影响,也减弱、甚至消除了铁离子较大残留量对返回浸出浸锌渣处理过程中的影响,改善了对浸锌渣中的有益成分的浸出效率。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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