专利名称：低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法
技术领域：
本发明属于选冶领域，更具体的说，是涉及一种复杂氧化铅锌矿矿物分离的预处理的方法。
背景技术：
氧化铅锌矿矿床属硫化物矿床的氧化部分，是表生作用形成的一种矿床，即金属硫化矿床接近地表的部分，长期经受氧、二氧化碳、水、生物有机质等作用，产生表生分带矿床。氧化铅锌矿由于矿物种类繁多，各种氧化矿都有赋存，相互掺杂伴生，且嵌布粒度较细，泥化状态严重，且往往掺加铁质矿物，因而，这类矿物的分离和富集是相当困难和复杂的。
氧化铅锌矿中锌矿物主要有菱锌矿(ZnCO3)，硅锌矿(Zn2SiO4)，异极矿(H2Zn2SiO3)，红锌矿(ZnO)，锌尖晶石(ZnO·Al2O3)锌铁尖晶石[(Fe，Zn，Mn)O(Fe，Mn)2O3]绿铜锌矿[2(Zn，Cu)CO3(Zn，Cu)(OH)2]等十余种，铅矿物主要有白铅矿(PbCO3)，铅矾(PbSO4)。角铅矿(PbCl2·PbCO3)，磷酸氯铅矿[3Pb3(PO4)2·PbCl2]，砷酸铅矿[3Pb3(AsO4)2·PbCl2]，铅重石(PbWO4)等。由此可见，氧化铅锌矿物质、结构和构造组成复杂，且常与造岩矿物细粒共生，并或多或少，含有氧化铁或氢氧化铁以及粘土，因而，泥化严重，氧化程度高和易脆化等特点。目前，氧化铅锌矿的富集和分离，主要是采用三种方法(1)脂肪酸及其皂类捕收剂浮选；该方法可以成功的用于硅质脉石或泥质脉石的浮选，但对于碳酸盐脉石和含铁高的矿石几乎不能捕收浮选。(2)含长链CH和SH捕收剂直接浮选；该方法可以成功的用于捕收菱锌矿和异极矿，而对其它矿物不能捕收浮选。(3)常温硫化后用黄药或胺类捕收剂浮选，该方法可以成功的用于捕收菱锌矿和单一的氧化铅矿，而对于其它复杂矿物不能捕收浮选。上述方法仅能针对复杂氧化铅锌矿中两种或叁种矿物进行选择性分离，且这些方法普遍存在的不足是技术工艺复杂，金属回收率低，铅、锌难分离，有价金属分散，药剂消耗量大，难以克服矿物的复杂性，使矿物选别困难。
发明内容
本发明克服了现有方法的不足，提供了一种技术工艺简单，金属回收率高，铅锌易分离，药剂消耗量小，有价金属集中，效果显著的预处理方法。
实现本发明的步骤是(1)将难选复杂氧化铅锌矿与硫磺、硫化铁、硫化钠等硫化剂，硫化剂的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的0.5-10％，焦炭、焦炭粉、粉煤粉、石墨粉等含炭覆盖剂加入到加热炉中，控制转化温度100～900℃，通入氩气、氮气等惰性气体作为气体介质，控制气体压力0.01MPa～0.1MPa条件下，10分钟至180分钟，直接转化氧化铅锌矿为单一硫化物。
(2)在上述条件下，添加的硫化剂将选择性地与铅、锌及其有价金属元素发生化学转化反应，生成单一硫化物，其它脉石成份则不发生变化保留于矿石中。主要的化学反应如下
其中硫化剂为硫磺或、硫化铁或硫化钠等，含炭覆盖剂为焦炭、焦炭粉或粉煤粉或石墨粉等。步骤1中也可不加复盖剂。压力也可为0.08MPa～0.1Mpa、0.01MPa～0.08Mpa，时间也可10分钟至90分钟，温度可为401℃～649℃、101℃～349℃、751℃～900℃。
氧化铅锌是矿物组成复杂多变的氧化铅锌矿，氧化率在55～90％，有砂岩氧化矿和灰岩氧化矿两种，含铅1～15％，含锌1～20％。因在转化过程中，有微量二氧化硫气体产生，由于二氧化硫气体具有腐蚀性和对大气污染，因而采用的加热炉为内衬耐酸耐火砖的加热炉，加热炉中可分为有隔室或无隔室容器，容积为1～2000米3，生成的硫化物是氧化铅锌矿中铅锌等金属复杂矿物在加压转化中产生的。
本发明的有益效果是由于加热转化过程是在常压状态下，将转化过程温度控制到100～900℃，通入氩气、氮气等惰性气体作为气体介质，在硫化剂的作用下，对氧化铅锌矿复杂的矿物组成中的铅、锌等元素进行硫化转化，生成单一的硫化物，将浮选工艺中依物矿性质选定的复杂多级选别工艺变成在热压过程中使复杂矿物组成转变为单一矿物的过程，使选矿工艺简化，过程强化，实现难选复杂氧化铅锌矿转化为单一易选的硫化物。加热转化过程中，由于硫化剂在加热条件下，与氧化铅锌矿中的复杂矿物组成发生化学反应转化为硫化铅、硫化锌及其它硫化物，复杂矿物转化为单一矿物，经浮选分离等成熟工艺处理后，便产出单一的铅精矿、锌精矿、铁精矿和尾矿，因此，可获得较好的金属精矿品位和回收率，减少了脱泥作业，使得金属回收率得到有效保证。减化了浮选工艺流程，减少了药剂消耗，操作简单、方便，且效果极为显著。难选复杂氧化铅锌矿热压转化是一种强化转化的清洁生产技术，其主体工艺不受矿物组成的变化而制约。
图1是低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的工艺流程图。
具体实施例方式
实施例一在温度100℃，惰性气体压力0.01MPa条件对含铅1％，含锌8％的难选复杂氧化铅锌矿与硫磺，硫磺的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的0.5％和石墨粉混合后，用加料器连续加入加热炉中，控制炉内温度在100℃±1，通入氩气，维持炉内惰性气体压力0.01MPa，进行氧化铅锌矿的加热转化，转化时间10分钟。
锌转化率45％，铅转化率58％，铁转化率60％。
实施例二在温度900℃，惰性气体压力0.1MPa条件对含铅15％，含锌20％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化铁，硫化铁的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的5.5％和焦炭粉混合后，用加料器连续加入加热炉中，控制炉内温度在900℃±1，通入氩气，维持炉内惰性气体压力0.1MPa，进行氧化铅锌矿的加热转化，转化时间180分钟。
锌转化率96％，铅转化率97.5％，铁转化率98.5％。
实施例三在温度650℃，惰性气体压力0.08MPa条件对含铅15％，含锌10％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化钠，硫化钠的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的3.5％和焦炭混合后，用加料器连续加入加热炉中，控制炉内温度在650℃±1，通入氮气，维持炉内惰性气体压力0.08MPa，进行氧化铅锌矿的加热转化，转化时间100分钟。
锌转化率90.5％，铅转化率93.6％，铁转化率95％。
实施例四在温度450℃，惰性气体压力0.03MPa条件对含铅7.5％，含锌20％的难选复杂氧化铅锌矿与硫磺，硫磺的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的5.5％和粉煤粉混合后，用加料器连续加入加热炉中，控制炉内温度在450℃±1，通入氮气，维持炉内惰性气体压力0.03MPa，进行氧化铅锌矿的加热转化，转化时间120分钟。
锌转化率88％，铅转化率90.6％，铁转化率92.5％。
实施例五在温度760℃，惰性气体压力0.05MPa条件对含铅5.5％，含锌6.5％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化铁混合后，其中硫化铁的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的10％，用加料器连续加入加热炉中，并无复盖剂的情况下，控制炉内温度在760℃±1，通入氮气，维持炉内惰性气体压力0.05MPa，进行氧化铅锌矿的加热转化，转化时间80分钟。
锌转化率86％，铅转化率88.8％，铁转化率89.6％。
实施例六在温度800℃，惰性气体压力0.09MPa条件对含铅8.5％，含锌15.5％的难选复杂氧化铅锌矿与硫化钠混合后，其中硫化钠的加入量以元素硫以重量计为难选复杂氧化铅锌矿量的7.5％，用加料器连续加入加热炉中，并无复盖剂的情况下，控制炉内温度在800℃±1，维持炉内惰性气体压力0.09MPa，进行氧化铅锌矿的加热转化，转化时间80分钟。
锌转化率87％，铅转化率89％，铁转化率90％。
权利要求
1.一种低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其步骤如下(1)将难选复杂氧化铅锌矿碎矿、磨矿；(2)将难选复杂氧化铅锌矿与含硫量以重量计为难选复杂氧化铅锌矿0.5-10％的硫化剂和惰性气体和/或含炭覆盖剂加入到加热炉中，控制转化温度100～900℃，压力0.01MPa～0.1MPa，时间10分钟至180分钟条件下，直接转化氧化铅锌矿为单一硫化物；主要的化学反应如下
2.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的惰性气体为氮气或氩气。
3.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的硫化剂的加入量以含硫量以重量计为难选复杂氧化铅锌矿的0.5-1.5％。
4.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的硫化剂的加入量以含硫量以重量计为难选复杂氧化铅锌矿的7.5-10％。
5.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的温度为751℃～900℃。
6.根据权利要求1所述的难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述硫化剂为硫磺或硫化铁或硫化钠。
7.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述含炭覆盖剂为焦炭或焦炭粉或粉煤粉或石墨粉。
8.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的压力为0.08MPa～0.1MPa。
9.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的压力为0.01MPa～0.08MPa。
10.根据权利要求1所述的低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法，其特征是所述的时间为10分钟至30分钟。
全文摘要
本发明涉及一种低温硫化转化难选复杂氧化铅锌矿的方法。该方法通过将难选复杂氧化铅锌矿与硫磺、黄铁矿、硫化钠等为硫化剂，硫化剂的加入量以元素硫计为难选复杂氧化铅锌矿量的0.5－10％和焦炭、焦炭粉、粉煤粉、石墨粉等含炭复盖剂混合并通入氩气、氮气等惰性气体作为气体介质加入到加热炉中，控制转化温度100～900℃，控制惰性气体压力0.01MPa～0.1MPa条件下，10分钟至180分钟，直接转化氧化铅锌矿为硫化物。在上述条件下，添加的硫化剂将选择性地与铅、锌及其有价金属元素发生化学反应，生成单一硫化物，其它脉石成份则不发生变化保留于矿浆中。本发明技术工艺简单，金属回收率高，铅锌易分离，药剂消耗量小，有价金属可集中预处理。
文档编号C01G9/08GK1851009SQ200610010909
公开日2006年10月25日 申请日期2006年5月19日 优先权日2006年5月19日
发明者王吉坤, 魏昶, 董英, 周廷熙, 李松春, 杨道勤, 赵道全, 樊刚, 李勇 申请人:云南冶金集团总公司, 昆明理工大学, 云南金鼎锌业有限公司