一种从含锌物料中综合回收利用有价金属的工艺的制作方法

本发明属于金属回收
技术领域：
，具体地说是涉及一种从含锌物料中综合回收利用有价金属的工艺。
背景技术：
：目前，湿法炼锌已是当今世界最主要的炼锌方法，其产量占世界总锌产量的85％以上。传统的湿法冶炼工艺流程一般都有：中性浸出、净化、电解等工序。该工艺在环保要求日益严格的情况下，存在着一些明显的制约因素，例如：有价金属pb、cu、cd等有价金属进入浸出渣、净化渣中，不能做到有价金属的综合回收，并且易造成环境污染等问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种从含锌物料中综合回收利用有价金属的工艺，本工艺可以回收含锌物料中除锌以外的其他有价金属如：铜、铅、镉等。传统的湿法冶炼工艺，仅能回收1种或2种主要金属，其他金属均在渣中，综合效益不明显。为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：一种从含锌物料中综合回收利用有价金属的工艺，包括以下步骤：1)含锌物料的预处理段将含锌物料分为两类：烟灰类物料和渣类物料；a)烟灰类物料通过气动料仓，送入浸出中间槽；b)渣类物料通过行车送至料仓后，通过皮带输送至球磨设备，渣类物料在经过球磨后进入中转槽，泵入旋流器进行分级，沉砂粗料返回球磨，过100目的细料溢液送入浸出中间槽，与烟灰类物料以及一定量下述步骤v)得到的循环浸出液混合、浆化后进入浸出工段；2)含锌物料的浸出工段c)将步骤a)、b)得到的浆化液泵送至一段浸出槽，配入一定量步骤v)得到的循环浸出液、步骤d)得到的一段上清液进行一段浸出得到一段浸出矿浆，一段浸出矿浆泵入一段浸出浓密机，固液分离成一段浸出溢流液和一段浓密机底流；一段浸出溢流液流入浓密机溢流中转槽，作为浓密机溢流液；一段浓密机底流进入二段浸出槽，配入一定量步骤v)得到的循环浸出液进行二段浸出得到二段浸出矿浆，二段浸出矿浆泵入二段浸出浓密机，固液分离得到二段浸出溢流液和二段浓密机底流；二段浸出溢流液流入浓密机溢流中转槽；d)步骤c)得到的二段浓密机底流泵入1号洗涤器，采用步骤e)得到的二段上清液进行洗涤，得到一段洗后渣和一段上清液；一段上清液泵入步骤c)的一段浸出槽中；e)上述步骤d)得到的一段洗后渣泵入2号洗涤器，采用步骤f)得到的三段上清液进行洗涤，得到二段洗后渣和二段上清液；二段上清液用于上述步骤d)的洗涤；f)上述步骤e)得到的二段洗后渣泵入3号洗涤器，用工业水和下述步骤g)得到的滤液对二段洗后渣进行洗涤，得到三段洗后渣和三段上清液；三段上清液用于上述步骤e)的洗涤；g)上述步骤f)得到的三段洗后渣过滤后，得到滤液和浸出渣；浸出渣装袋外售；滤液返回到上述步骤f)作为洗液；h)将上述步骤c)得到的浓密机溢流液泵入过滤器，进一步过滤溶液得到清液，清液流入萃前液中转槽；3)锌萃取、硫酸锌制备过程i)步骤h)得到的清液通过1号锌萃取剂萃取后，得到锌萃余液和锌负载有机；锌萃余液流入锌萃余液中转槽；锌负载有机在经过金属离子、氯离子的洗涤后依次进行二段反萃，第一段反萃采用步骤n)得到的一水硫酸锌洗后液进行反萃，第二段反萃采用配置后的一水锌母液进行反萃，经过二段反萃后分别得到再生的1号锌萃取剂、硫酸锌洗液以及硫酸锌富液；j)步骤i)得到的锌萃余液经过除油，进入萃铜前液储槽，作为萃铜前液；k)上述步骤i)得到的硫酸锌洗液，除油(除去溶液中夹带的1号锌萃取剂)后，通过氧化锌浆调节ph后得到硫酸锌浆，泵入浓密机沉降分离，分离后的溢流液进行过滤作为一水硫酸锌洗前液，流入硫酸锌洗前液储槽；分离后的浓密机底流循环利用调节ph；l)将上述步骤i)得到的硫酸锌富液经过除油(除去溶液中夹带的1号锌萃取剂)后，泵入一水锌反应器，向反应器中加入硫酸，得到一水硫酸锌结晶以及含锌母液；m)将上述步骤l)得到的一水硫酸锌结晶用上述步骤k)得到的一水硫酸锌洗前液进行洗涤、过滤，得到一水硫酸锌洗后液以及洗后一水硫酸锌，洗后的一水硫酸锌经烘干、包装后外售；n)将上述步骤m)得到的一水硫酸锌洗后液，部分作为步骤i)中的一段硫酸锌反萃前液使用，部分开路至二段反萃液配置槽进行二段硫酸锌反萃前液配置；o)步骤l)得到的含锌母液，通过母液中转槽泵入二段反萃液配置槽，添加纯水以及少量的步骤m)得到的一水硫酸锌洗后液进行配置后，返回步骤i)作为二段硫酸锌反萃前液使用；4)铜萃取、硫酸铜制备过程p)上述步骤j)得到的萃铜前液，通过2号铜萃取剂萃取后，得到铜萃余液和铜负载有机；铜萃余液流入铜萃余液中转槽，铜负载有机先进行洗氯后，再进行反萃，得到再生的2号铜萃取剂、硫酸铜富液；q)步骤p)得到的铜萃余液经过除油，进入铅置换前液储槽；r)上述步骤p)得到的硫酸铜富液除油后，通过蒸发结晶、过滤分离后得到五水硫酸铜晶体以及含铜母液；五水硫酸铜晶体经烘干、包装后外售；s)将上述步骤r)得到的含铜母液，泵入配置槽，添加纯水、硫酸进行配置后，返回步骤p)作为铜负载有机的反萃前液使用；5)铜萃余液的处理t)上述步骤p)得到的铜萃余液，用一定量的锌粉置换，经过滤得到粗铅和除铅后液；u)上述步骤t)得到的除铅后液用一定量的锌粉置换，经过滤得到粗镉和除镉后液；v)除镉后液一部分直接泵送入循环浸出液槽，作为循环浸出前液或配料前液使用；另一部分经过浓缩、结晶后得到纯净的氯化盐固体以及浓缩后液；浓缩后液也泵入循环浸出液槽作为循环浸出前液、配料前液。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤a)和步骤b)含锌物料包括但不仅限于含锌烟灰、铜烟灰、铜镉渣、氯块等；步骤b)的细料溢液，固体颗粒目数过100目筛的占比为90％以上。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤c)的一段、二段浸出工艺控制参数：步骤c)的一段、二段浸出工艺控制参数：温度30～80℃，ph5.0～6.5，搅拌50～200r/min，浸出时间0.5～3.0h；步骤d)、步骤e)和步骤f)中1号洗涤器的清洗液是二段上清液，2号洗涤器的清洗液是三段上清液，3号洗涤器的清洗液是工业水；步骤d)、步骤e)和步骤f)中1号、2号、3号洗涤器包括但不仅限于流态化洗涤柱、浓密机。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤g)中过滤分离设备包括但不仅限于卧式离心机、带式过滤机、板式压滤机；步骤h)中过滤器设备包括但不仅限于膜过滤器、微孔过滤器、板式压滤机。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤h)中清液成分：锌浓度范围5～25g/l，铜浓度范围1～5g/l，ph范围5.0～6.5；步骤i)中金属离子洗涤液成分：zn浓度范围0～50g/l，ph范围0.5～3.0，锌负载有机流量与洗杂液流量比是50～5：1；氯离子洗涤液，ph范围0.5～3.0；锌负载有机流量与洗氯液流量比是50～5：1；步骤i)中二段硫酸锌反萃前液成分要求：硫酸浓度50～500g/l。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤k)中一段硫酸锌洗液用氧化锌矿浆调ph到2.5～5.0；溢流液过滤设备包括但不仅限于膜过滤器、微孔过滤器、板式压滤机。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤l)中一水硫酸锌结晶条件：每升除油后硫酸锌富液添加的硫酸质量是0.5～3mol/l，结晶温度范围50～90℃，结晶时间0.5～5h；步骤m)中过滤分离设备包括但不仅限于离心机、带式过滤机、板式压滤机；步骤o)中配置液成分：硫酸浓度50～500g/l。在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤p)中铜萃前液成分：铜浓度范围1～5g/l，ph范围0.5～6.5；铜萃取剂流量与铜萃前液流量比值1.0～4.0：1；步骤p)中洗氯液ph范围0.5～3.0；铜有机流量与洗氯液流量比是50～5：1；步骤p)中反萃液成分：硫酸浓度30～100g/l。本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：1、本工艺可以回收含锌物料中除锌以外的有价金属如：铜、铅、镉等。传统的湿法冶炼工艺，仅能回收1种或2种主要金属，其他金属均在渣中，综合效益不明显。2、本工艺中所生产的硫酸锌、硫酸铜产品较传统方法制备具有品质高、生产成本低等优点，本工艺对含锌物料中的锌浸出效率在85～97％，铜浸出效率在85～95％；1号锌萃取剂对于锌的萃取效率在95％以上，2号铜萃取剂对铜的萃取效率在95％以上；生产出来的一水硫酸锌纯度在99.9％以上；生产出来的五水硫酸铜晶粒直径可达到2mm，纯度在99.6％以上。3、本工艺具有综合运行成本低，整个工艺中，无废水废气的产生、排放等优点。4、本工艺所采用的浸出渣洗涤方式为流态化洗涤，具有工艺简单，洗涤水量较小等优点。附图说明图1是本发明的含锌物料的分离、球磨段步骤流程图。图2是本发明的含锌物料的浸出工段部分步骤流程图。图3是本发明的含锌物料的浸出工段部分步骤流程图。图4是本发明的锌萃取、硫酸锌制备过程部分步骤流程图。图5是本发明的锌萃取、硫酸锌制备过程部分步骤流程图。图6是本发明的锌萃取、硫酸锌制备过程部分步骤流程图。图7是本发明的锌萃取、硫酸锌制备过程部分步骤流程图。图8是本发明的锌萃取、硫酸锌制备过程部分步骤流程图。图9是本发明的铜萃取、硫酸铜制备过程部分步骤流程图。图10是本发明的铜萃取、硫酸铜制备过程部分步骤流程图。图11是本发明的铜萃取、硫酸铜制备过程部分步骤流程图。图12是本发明的铜萃取、硫酸铜制备过程部分步骤流程图。图13是本发明的铜萃余液的处理过程步骤流程图。具体实施方式下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述；实施例一：本实施例给出了一种从含锌物料中综合回收利用有价金属的工艺，包括以下步骤：1)含锌物料的预处理段将含锌物料分为两类：烟灰类物料和渣类物料；以含锌质量20.80％、含铜质量15.19％的含锌物料为例：a)烟灰类物料通过气动料仓，送入浸出中间槽；b)渣类物料通过行车送至料仓后，通过皮带输送至球磨设备，渣类物料在经过球磨后进入中转槽，泵入旋流器进行分级，沉砂粗料返回球磨，固体颗粒过100目的细料溢液送入浸出中间槽，与烟灰类物料以及一定量下述步骤v)得到的循环浸出液混合、浆化后进入浸出工段；固体颗粒目数过100目筛的占比为90％以上；2)含锌物料的浸出工段c)将步骤a)、b)得到的浆化液泵送至一段浸出槽，配入一定量步骤v)得到的循环浸出液、步骤d)得到的一段上清液进行一段浸出得到一段浸出矿浆，一段浸出矿浆泵入一段浸出浓密机，固液分离成一段浸出溢流液和一段浓密机底流；一段浸出溢流液流入浓密机溢流中转槽，作为浓密机溢流液；一段浓密机底流进入二段浸出槽，配入一定量步骤v)得到的循环浸出液进行二段浸出得到二段浸出矿浆，二段浸出矿浆泵入二段浸出浓密机，固液分离得到二段浸出溢流液和二段浓密机底流；二段浸出溢流液流入浓密机溢流中转槽；步骤c)的一段、二段浸出工艺控制参数：温度30～80℃，ph5.0～6.5，搅拌50～200r/min，浸出时间0.5～3.0h；本实施例中，浸出液温度33℃，ph5.2，搅拌80r/min，浸出时间1h；d)步骤c)得到的二段浓密机底流泵入1号洗涤器，采用步骤e)得到的二段上清液进行洗涤，得到一段洗后渣和一段上清液；一段上清液泵入步骤c)的一段浸出槽中；e)上述步骤d)得到的一段洗后渣泵入2号洗涤器，采用步骤f)得到的三段上清液进行洗涤，得到二段洗后渣和二段上清液；二段上清液用于上述步骤d)的洗涤；f)上述步骤e)得到的二段洗后渣泵入3号洗涤器，用工业水和下述步骤g)得到的滤液对二段洗后渣进行洗涤，得到三段洗后渣和三段上清液；三段上清液用于上述步骤e)的洗涤；g)上述步骤f)得到的三段洗后渣泵入卧式离心机过滤后，得到滤液和浸出渣；浸出渣装袋外售；滤液返回到上述步骤f)作为洗液；h)将上述步骤c)得到的浓密机溢流液泵入过滤器，进一步过滤溶液得到清液，清液流入萃前液中转槽；3)锌萃取、硫酸锌制备过程i)步骤h)得到的清液通过1号锌萃取剂萃取后，得到锌萃余液和锌负载有机；锌萃余液流入锌萃余液中转槽；锌负载有机在经过金属离子、氯离子的洗涤后依次进行二段反萃，第一段反萃采用步骤n)得到的一水硫酸锌洗后液进行反萃，第二段反萃采用配置后的一水锌母液进行反萃，经过二段反萃后分别得到再生的1号锌萃取剂、硫酸锌洗液以及硫酸锌富液；zn浓度范围0～50g/l，ph范围0.5～3.0，锌负载有机流量与洗杂液流量比是50～5：1；氯离子洗涤液，ph范围0.5～3.0；锌负载有机流量与洗氯液流量比是50～5：1；步骤i)中二段硫酸锌反萃前液成分要求：硫酸浓度50～500g/l；本实施例中，锌负载有机流量与洗杂液流量比是是45：1；锌负载有机流量与氯离子洗涤液流量比是45：1；步骤i)中二段硫酸锌反萃前液成分要求：硫酸浓度100g/l；。j)步骤i)得到的锌萃余液经过除油，进入萃铜前液储槽，作为萃铜前液；k)上述步骤i)得到的一段硫酸锌洗液，除油(除去溶液中夹带的1号锌萃取剂)后，通过氧化锌浆调节ph后得到硫酸锌浆，泵入浓密机沉降分离，分离后的溢流液进行过滤作为一水硫酸锌洗前液，流入硫酸锌洗前液储槽；分离后的浓密机底流循环利用调节ph；一段硫酸锌洗液用氧化锌矿浆调ph到2.5～5.0；本实施例中，用氧化锌调节低酸硫酸锌富液调ph为4.0；l)将上述步骤i)得到的二段硫酸锌富液经过除油(除去溶液中夹带的1号锌萃取剂)后，泵入一水锌反应器，向反应器中加入硫酸，得到一水硫酸锌结晶以及含锌母液；一水硫酸锌结晶条件：每升除油后硫酸锌富液添加的硫酸质量是0.5～3mol/l，结晶温度范围50～90℃，结晶时间0.5～5h；本实施例中，每升除油后二段硫酸锌富液添加的硫酸质量是200g/l，一水硫酸锌结晶温度是55℃，结晶时间2h；m)将上述步骤l)得到的一水硫酸锌结晶用上述步骤k)得到的一水硫酸锌洗前液进行洗涤、过滤，得到一水硫酸锌洗后液以及洗后一水硫酸锌，洗后的一水硫酸锌经烘干、包装后外售；n)将上述步骤m)得到的一水硫酸锌洗后液，部分作为步骤i)中的一段硫酸锌反萃前液使用，部分开路至二段反萃液配置槽进行二段硫酸锌反萃前液配置；o)步骤l)得到的含锌母液，通过母液中转槽泵入二段反萃液配置槽，添加纯水以及少量的步骤m)得到的一水硫酸锌洗后液进行配置后，返回步骤i)作为二段硫酸锌反萃前液使用；4)铜萃取、硫酸铜制备过程p)上述步骤j)得到的萃铜前液，通过2号铜萃取剂萃取后，得到铜萃余液和铜负载有机；铜萃余液流入铜萃余液中转槽，铜负载有机进行洗氯后进行反萃，得到再生有机2号铜萃取剂、硫酸铜富液；铜萃前液成分：铜浓度范围1～5g/l，ph范围0.5～6.5；铜萃取剂流量与铜萃前液流量比值1.0～4.0：1；洗氯液ph范围0.5～3.0；铜有机流量与洗氯液流量比是50～5：1；本实施列中，铜萃取剂流量与铜萃前液流量比值2.0：1；铜有机流量与洗氯液流量比是25：1；q)步骤p)得到的铜萃余液经过除油，进入铅置换前液储槽；r)上述步骤p)得到的硫酸铜富液除油后，通过蒸发结晶、过滤分离后得到五水硫酸铜晶体以及含铜母液；五水硫酸铜晶体经烘干、包装后外售；s)将上述步骤r)得到的含铜母液，泵入配置槽，添加纯水、硫酸进行配置后，返回步骤p)作为铜负载有机的反萃前液使用；5)铜萃余液的处理t)上述步骤p)得到的铜萃余液，用一定量的锌粉置换，经压滤机压滤得到粗铅和除铅后液；u)上述步骤t)得到的除铅后液用一定量的锌粉置换，经压滤机压滤得到粗镉和除镉后液；v)除镉后液一部分直接泵送入循环浸出液槽，作为循环浸出前液或配料前液使用；另一部分经过浓缩、结晶后得到纯净的氯化盐固体以及浓缩后液；浓缩后液也泵入循环浸出液槽作为循环浸出前液、配料前液。实施例二：除了部分工艺控制参数发生变化，本实施其他操作与实例一均相同：步骤c)的一段浸出和二段浸出的工艺控制参数是：浸出液温度55℃，ph6.0，搅拌120r/min，浸出时间1.5h；步骤i)的锌负载有机流量与洗杂液流量比是是30：1；锌负载有机流量与氯离子洗涤液流量比是30：1；步骤i)中二段硫酸锌反萃前液成分要求：200g/l；步骤k)用氧化锌调节低酸硫酸锌富液调ph为5.0；步骤l)的每升除油后硫酸锌富液添加的硫酸质量是100g/l，一水硫酸锌的结晶温度是60℃，结晶时间3h；步骤p)的铜萃取剂流量与铜萃前液流量比值3：1；铜有机流量与洗氯液流量比是45：1；实施例三：本实施其他操作与实施例一均相同，除了以下操作：步骤c)的一段＝浸出和二段浸出的工艺控制参数均是：温度75℃，ph6.2，搅拌190r/min，浸出时间3.0h；步骤i)的锌负载有机流量与洗杂液流量比是是10：1；锌负载有机流量与氯离子洗涤液流量比是10：1；步骤i)中二段硫酸锌反萃前液成分要求：480g/l；步骤k)用氧化锌调节低酸硫酸锌富液调ph为2.5；步骤l)的每升除油后硫酸锌富液添加的硫酸质量是300g/l，结晶温度范围80℃，结晶时间5h；步骤p)的铜萃取剂流量与铜萃前液流量比值1：1；铜有机流量与洗氯液流量比是10：1。锌的产率％铜的产率％实施例一94.6584.75实施例二94.8587.66实施例三95.2188.70一水硫酸锌纯度％五水硫酸铜纯度％实施例一99.9199.62实施例二99.9499.68实施例三99.9399.69工艺对物料中的锌浸出效率在85～97％，铜浸出效率在85～95％；1号锌萃取剂对于锌的萃取效率在95％以上，2号铜萃取剂对铜的萃取效率在95％以上；生产出来的一水硫酸锌纯度在99.9％以上；生产出来的五水硫酸铜晶粒直径可达到2mm，纯度在99.6％以上；整个系统中，无废水废气的产生、排放。上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。当前第1页12