一种锌冶炼的短流程浸出方法与流程

本发明属于锌冶炼技术领域，尤其涉及一种适用于湿法冶锌行业的锌冶炼短流程浸出方法。

背景技术：

目前，我国锌冶炼工艺，以湿法冶炼为主。湿法冶炼工艺的常规浸出流程是锌精矿氧化焙烧→浸出→电沉积→锌产品。常规浸出是在锌冶炼最为成熟的工艺，湿法炼锌在工业中占有优势地位。上世纪80年代大量兴起高温高酸配置：黄钾铁帆法、转化法、针铁矿法、赤铁矿法等等沉铁工艺不同的流程，还有锌精矿直接浸出的氧压和常压氧浸工艺。

常规浸出流程需配置挥发窑，挥发窑产出的次氧化锌经多膛炉脱氟氯后，进单独的次氧化锌浸出系统，浸出液返回焙砂中浸；高温高酸、氧压浸出均需配置复杂的浸出、沉铁流程。大致工艺步骤分为：中浸、低酸浸、高酸浸和溶液除铁等4—5个步骤，为了综合回收方便，一般产出2—3种渣。流程复杂，均存在流程长、投资大、生产成本高、湿法渣处理困难等问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种简化锌冶炼浸出流程、充分发挥铅锌联产优势，采用焙砂中浸—高酸浸出—矿浆喷淋沉铁（以次氧化锌作中和剂）的三步浸出工艺，将焙砂浸出和次氧化锌浸出两个工序合二为一，有机结合的锌冶炼一种短流程浸出方法。

本发明的技术方案是：一种锌冶炼的短流程浸出方法，具体包括以下步骤：

s1.对锌冶炼焙砂进行中性浸出，经浓密机浓缩后的底流进行高温高酸浸出，得到高酸矿浆；

s2.将所述高酸矿浆通过酸浸储槽泵直接输送至沉铁反应槽进行喷淋沉铁；

s3.将经过s2处理后得到高酸矿浆喷淋沉铁后的矿浆经浓密机浓缩，底流采用隔膜箱式压滤机压滤后，得到含锌浸出渣和滤液。

根据本公开实施例，所述s1的具体工艺为：所述高温高酸浸出工艺在温度85-95℃，搅拌强度60-80转/分钟的条件下，以锌电解废液（含酸150-200g/l、含锌45-50g/l）为浸出前液，加入中浸底流（中浸渣），保证反应4-6小时，终点酸度30-50g/l。

根据本公开实施例，所述s2的具体步骤为：以次氧化锌经碱洗脱氟氯后，调浆输送至喷淋沉铁反应槽作为中和剂使用，使用量为60-100g/l，温度80-90℃，搅拌强度60-80转/分钟的条件下，高酸矿浆分散开由2-5个位置均匀加入以次氧化锌浆化液为前液的矿浆中，反应3-5小时，终点ph2.5-3.5，溶液含fe³⁺小于1.0g/l。

根据本公开实施例，所述s3的具体步骤为：将经过s2处理后得到高酸矿浆喷淋沉铁后的矿浆经浓密机浓缩，上清液去焙砂中浸使用，底流采用隔膜箱式压滤机压滤后，滤液去次氧化锌调浆使用，浸出渣含锌可以达到9.5-11.5%（固体物料的百分含量），含水可以降低到16.5-18.5wt%。

根据本公开实施例，所述s1的中上清液经净化→电沉积→制备锌锭。

经过本发明锌冶炼一种短流程焙砂浸出方法处理后的酸浸渣含锌可以控制在9.5—11.5%，锌直收率为87--90%。沉铁过程形成部分针铁矿，利用针铁矿对阴离子的吸附作用，可有效控制浸出液的氟、氯、砷、锑等杂质。仅产出一种渣，且铁以针铁矿形式沉淀，渣过滤性能好，过滤矿浆ph值2.5—3.5，渣含水可以控制在16.5—18.5%。

本发明锌冶炼一种短流程浸出方法将次氧化锌的三段浸出与焙砂高酸浸出沉铁工序合二为一，酸浸液沉铁的同时完成次氧化锌的浸出，简化了流程。

本发明锌冶炼一种短流程焙砂浸出方法是对针铁矿喷淋除铁（ez法）工艺的优化与发展，采用将酸浸矿浆直接喷淋到次氧化锌矿浆中的方法，完成针铁矿沉铁，在沉铁的同时还能脱除次氧化锌中的氟、氯、砷、锑等杂质元素，这些杂质进入铁渣一并开路，又代替了相应的除杂工序。

附图说明

图1为现有技术的锌冶炼焙砂浸出流框图。

图2为本发明一种锌冶炼的短流程浸出方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

如图2所示，本发明一种锌冶炼的短流程浸出方法，具体包括以下步骤：

s1.对锌冶炼焙砂进行中性浸出，经浓密机浓缩后的底流进行高温高酸浸出，得到高酸矿浆；

s2.将所述高酸矿浆通过酸浸储槽泵直接输送至沉铁反应槽进行喷淋沉铁；

s3.将经过s2处理后得到高酸矿浆喷淋沉铁后的矿浆经浓密机浓缩，底流采用隔膜箱式压滤机压滤后，得到含锌浸出渣和滤液。

根据本公开实施例，所述s1中的高温高酸浸出工艺：

在温度85-95℃，搅拌强度60-80转/分钟的条件，以锌电解废液为浸出前液，均匀加入中浸底流，反应4-6小时，终点酸度30-50g/l。

根据本公开实施例，所述s2的具体工艺为：向喷淋沉铁反应槽加入中和剂，在温度为80-90℃，搅拌强度60-80转/分钟的条件下，多点分散加入高酸矿浆，反应3-5小时，终点ph2.5-3.5，溶液含fe³⁺小于1.0g/l。

根据本公开实施例，所述锌电解废液的含酸150-200g/l、含锌45—50g/l。

根据本公开实施例，所述中和剂为经碱洗脱氟氯后的次氧化锌，加入量为60-100g/l。

根据本公开实施例，所述多点分散加入高酸矿浆的加入点数为2-5个。

根据本公开实施例，所述含锌浸出渣中含锌量可达到9.5-11.5%，含水可降低到16.5-18.5%。

根据本公开实施例，所述s2中采用将酸浸矿浆直接喷淋到次氧化锌矿浆中的方法，完成针铁矿沉铁，在沉铁的同时能脱除次氧化锌中的氟、氯、砷、锑杂质元素。

实施例1：

s1.取焙砂中浸浓密底流矿浆1000ml（矿浆比重1.62）和锌电解废液（含酸185g/l、含锌46.5g/l）600ml。将600ml锌电解废液置于2000ml烧杯中，加热到温度90℃，在搅拌强度60转/分钟的条件下，加入1000ml中浸底流，反应6小时，得高酸矿浆1500ml，测溶液含酸45.2g/l，含铁10.5g/l。

s2.取某企业次氧化锌矿浆3200ml（含次氧化锌60g/l），置于,5000ml烧杯中，加热到温度90℃，在搅拌强度70转/分钟的条件下，分左右两个点，按500ml/h的速度，缓慢加入是s1制得的高酸矿浆1500ml，3小时加完后，得矿浆4500ml，测得终点ph值3.0。

s3.将s2制得的矿浆，进行真空抽滤，过滤性良好，化验溶液含fe³⁺850mg/l。渣烘干后化验含锌9.8%。

实施例2：

s1.取焙砂中浸浓密底流矿浆1000ml（矿浆比重1.62）和锌电解废液（含酸200g/l、含锌50g/l）600ml。将600ml锌电解废液置于2000ml烧杯中，加热到温度90℃，在搅拌强度80转/分钟的条件下，加入1000ml中浸底流，反应4小时，得高酸矿浆1500ml，测溶液含酸46.8g/l，含铁9.8g/l。

s2取某企业次氧化锌矿浆3500ml（含次氧化锌95g/l），置于,5000ml烧杯中，加热到温度85℃，在搅拌强度75转/分钟的条件下，均匀分为两个点，按400ml/h的速度，缓慢加入s1制得的高酸矿浆1500ml，3.5小时加完后，得矿浆5000ml，测得终点ph值3.5。

s3将s2制得的矿浆，进行真空抽滤，过滤性良好，化验溶液含fe³⁺570mg/l。渣烘干后化验含锌10.4%。

江西省某铅锌联合冶炼企业原设计采用如图1的锌冶炼焙砂浸出流程，生产中发现工艺流程长，设备用途多，渣量大。很难解决焙砂酸浸渣含锌高、氧化锌含氟氯、砷锑等问题流程。改为如图2的该新型锌冶炼焙砂浸出流程后，采用焙砂中浸—高温高酸浸出—以次氧化锌作中和剂矿浆直接喷淋除铁的三段浸出工艺后，沉铁过程形成部分针铁矿，利用针铁矿对阴离子和砷锑的吸附作用，有效控制了浸出液的氟、氯、砷、锑等杂质。通过提高酸性浸出的温度、酸度等工艺条件，将渣含锌大幅降低到9.5-11.5%。在不增加设备的情况下，很好的解决了以上两个问题。

1、锌冶炼焙砂浸出流程对焙砂中浸浓密底流进行高温高酸浸出，高温高酸浸出工艺在温度85-95℃，搅拌强度60-80转/分钟的条件下，以锌电解废液为浸出前液，加入中浸底流（中浸渣），保证反应时间4-6小时，终点酸度30-50g/l；

2、高酸矿浆由酸浸储槽泵直接输送至沉铁反应槽进行喷淋沉铁；次氧化锌经碱洗脱氟氯后，调浆输送至喷淋沉铁反应槽作为中和剂使用。喷淋沉铁工艺在温度80-90℃，搅拌强度60-80转/分钟的条件下，高酸矿浆分散开由4-5个位置均匀加入以次氧化锌浆化液为前液的矿浆中，保证反应时间3-5小时，终点ph2.5-3.5，溶液含fe3+小于1.0g/l。

3、高酸矿浆喷淋沉铁后的矿浆经浓密机浓缩，上清液去焙砂中浸使用，底流采用隔膜箱式压滤机压滤后，滤液去次氧化锌调浆使用，浸出渣含锌可以达到,9.5—11.5%，含水可以降低到16.5—18.5%。仅产出一种渣，且铁以针铁矿形式沉淀，过滤矿浆ph值2.5—3.5，对过滤设备的腐蚀小，渣过滤性能好。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明还可以通过其他结构来实现，本发明的特征并不局限于上述较佳的实施例。任何熟悉该项技术的人员在本发明的技术领域内，可轻易想到的变化或修饰，都应涵盖在本发明的专利保护范围之内。