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一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法

摘要

本发明公开了一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法,包括如下步骤:步骤1)一段低酸浸出;步骤2)沉铟;步骤3)锌锭的产出;步骤4)二段高酸浸出;步骤5)调浆浮选。成功运用了两段氧压浸出全湿法流程与Ausmelt‑烟化炉火法熔炼相结合的冶炼技术,不但产出合格的0#锌锭产品,同时实现了有价金属铟、银的综合回收利用,提高了铟的回收率;铜、铁、镉钴分别富集于渣中,可作为各自冶炼的原料;减少了生产锌锭主流程产出砷化氢有害气体的机率,而且生产过程中没有危废渣产出,进而从根本上解决了操作环境的污染问题,实现了锌冶炼的清洁化生产。

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法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-11-27

    授权

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  • 2017-07-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):C22B19/20 申请日:20161228

    实质审查的生效

  • 2017-06-27

    公开

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说明书

技术领域:

本发明涉及一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法,属于冶金领域。

背景技术:

目前,世界主要炼锌方法是湿法炼锌,80%以上的原生锌锭是通过湿法炼锌的方法生产出来的。传统的湿法炼锌中硫化锌精矿经过沸腾焙烧氧化,焙砂送经过氧压浸出,得到一段上清液和氧压浸出渣,氧压浸出渣送入渣场堆放,目前,氧压浸出渣的堆存量越来越多,据统计,目前国内各大冶炼厂堆存的氧压浸出渣约800~900万t,堆放的方式不仅严重影响环境,而且氧压浸出渣内的有价金属得不到回收,造成极大的资源浪费。

此外,现有的炼锌系统,锌精矿经过氧压浸出作业后产出的一段上清液pH一般为0.99~1.21(3~5g/L),均采用一步中和沉铟的方式富集和分离铟,即采用中和剂(如焙砂、氧化锌烟尘、消石灰、碳酸钙粉等)将初始pH=0.99~1.21的一段上清液升至pH=4.0~4.5,具体反应如[1]~[6]所示:

A、焙砂或氧化锌烟尘

H2SO4+ZnO=ZnSO4+H2O[1]

H2SO4+PbO=PbSO4↓+H2O[2]

Fe2(SO4)3+3ZnO+(n+3)H2O=2Fe(OH)3·nH2O+3ZnSO4[3]

Fe2(SO4)3+3PbO+3H2O=2Fe(OH)3+3PbSO4[4]

在中和反应中,中和所形成的PbSO4和水解产生的胶体Fe(OH)3会包裹中和剂,造成中和剂的利用率降低。

B、消石灰或碳酸钙粉作为中和剂:

H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4↓+2H2O[5]

H2SO4+CaCO3=CaSO4↓+H2O+CO2↑[6]

无论采用何种中和剂,随着中和反应的进行,溶液pH逐渐升高,当pH达到3后,铟离子水解,以In(OH)3沉淀的形式入渣,铟富集在中和沉铟渣中实现分离,具体反应如[7]所示:

In3++3H2O=In(OH)3+3H+[7]

采用一步中和沉铟工艺存在如下缺点:

(1)在中和反应中,中和所形成的PbSO4、CaSO4和水解产生的胶体Fe(OH)3会包裹中和剂,造成中和剂的利用率降低;而对于pH=0.99~1.21的一段上清液,通过加入中和剂控制pH至pH=3.0的过程中,该阶段中和剂耗酸并产出渣而铟离子却未发生水解,因此一步中和沉铟工艺产出的铟渣渣量大、含铟品位低(仅700~800g/t左右);

2)产出的铟渣送酸浸作业,所产出的铟酸浸滤液[In3+]过低(仅200mg/L左右),严重影响铟的回收率(<55%)和铟回收正常作业;

3)当一段浸出液酸度过高时,导致铟渣渣量进一步变大、含铟品位更低,铟回收作业无法维系,铟渣无法快速外排,直接威胁炼锌系统的安全。

发明内容:

本发明的目的在于提供一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法。

本发明的目的由如下技术方案实施,一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法,其包括如下步骤:

步骤1)一段低酸浸出:将粒度为-320目占95%以上的硫化锌精矿矿浆与酸度为30~40g/L的一段酸液加入一段加压釜内,通入氧气,控制所述一段加压釜内氧分压0.8~1.0MPa,酸度20~25g/L,温度145~155℃,浸出时间0.5~1h,浓密分离得到一段浸出渣和一段上清液,所述一段浸出渣进行二段高酸浸出,所述一段上清液进行沉铟作业;

步骤2)沉铟:将所述一段上清液与中和剂混合沉铟,得到中和沉铟渣和中和沉铟后液。

步骤3)锌锭的产出:所述中和沉铟后液经锌粉或铁粉置换沉铜、针铁矿沉铁和分离净化后,得到铜渣、一段铁渣、镉钴渣和新液,所述铜渣、所述一段铁渣和所述镉钴渣可作为冶炼原料外售,所述新液经电积和熔铸后得到锌锭。

步骤4)二段高酸浸出:将所述一段浸出渣与二段酸液加入二段加压釜内,通入氧气,控制所述二段加压釜内氧分压1.0~1.2MPa,酸度100~120g/L,温度145~155℃,浸出时间1.5~2h,浓密分离得到二段上清液和二段浸出渣,经过所述步骤2)二段高酸浸出,所述二段浸出渣中,Zn≤2%,In≤10%,Ag=600~800g/t,Fe≥85%;同时98%以上的有害元素As在所述二段浸出渣中开路,从而保证了后续工艺操作不受砷化氢的危害,进而做到岗位操作本质安全;

步骤5)调浆浮选:所述二段浸出渣进行调浆浮选;得到硫精矿和硫尾矿,所述硫精矿可用于生产硫磺或硫酸;所述硫尾矿进行Ausmelt-烟化炉炼铅,得到富集有Ag的粗铅和二段铁渣,所述二段铁渣可作为炼铁的原料。

进一步的,所述一段酸液是酸度为30~40g/L的所述二段上清液;通过所述步骤4)二段高酸浸出后得到的所述二段上清液指标是:H2SO4>2+100~110g/L、Fe≤10g/L,In:20~25mg/L,Cu:2000~2500mg/L,Co:25~30mg/L。

进一步的,所述二段酸液是预先用所述步骤3)锌锭的产出中产生的电积废液及所述步骤2)沉铟中产生的综合洗水配制好的酸液,所述二段酸液含酸130~140g/L,含锌50~60g/L。

进一步的,所述步骤2)沉铟包括如下阶段:

(1)预中和阶段:在一段上清液中加入中和剂,常压搅拌2~2.5h,搅拌速度为50~70r/min,当所述一段上清液的酸度达到pH=2.5~3.0时,浓密分离得到预中和后液和预中和底流,所述预中和底流返回到锌精矿中进行氧压浸出;

(2)中和沉铟阶段:在所述预中和后液中加入所述中和剂,常压搅拌2~3h,搅拌速度为50~70r/min,当所述预中和后液的酸度达到pH=4.2~4.5时,浓密分离得到中和沉铟后液和中和沉铟渣,所述中和沉铟后液用于置换沉铜;所述中和沉铟渣经酸洗、还原、萃取、置换和电解后,得到铟锭;

阶段(3)铟渣酸洗:将所述中和沉铟渣与浓度为160~180g/L的H2SO4按照液固比3~5:1(液固比定义为液体的体积(m3):固体的重量(t))混合,升温并常压搅拌2.5~3h,搅拌速度为50~70r/min,反应温度>90℃,浓密分离得到铟酸浸出液和沉铟废渣;

进一步的,所述中和剂为锌焙砂、氧化锌、消石灰或碳酸钙的任意一种。

进一步的,所述步骤5)调浆浮选中的Ausmelt-烟化炉炼铅包括如下阶段:

(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段:将硫尾矿、铅精矿与铅烟尘进行混料,得到含铅25wt%以上的含铅物料,而后将含铅物料25~30t/h与石灰石、石英砂混合制粒后连续加入Ausmelt炉内,向所述Ausmelt炉内喷入氧气1050~1350Nm3/h、空气11000~15000Nm3/h、粉煤0.9~1.45t/h,保持富氧浓度:29~31v%,控制熔池温度1050~1150℃,进行氧化熔炼,当入炉物料量达到额定投料量、且渣含铅35~42wt%时,所述(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段完成;

(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段:在完成所述(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段的所述Ausmelt炉内加入所述铅精矿和块煤,其中,所述铅精矿的投入量为所述1)氧化熔炼阶段入炉所述含铅物料量的3~10wt%,所述块煤的投入量为所述1)氧化熔炼阶段入炉所述含铅物料量的0.5~1wt%,所述铅精矿和所述块煤的投入量根据进入所述2)还原熔炼I阶段的实际渣含铅量进行调整;向所述Ausmelt炉内喷入空气15000~19500Nm3/h、粉煤1.5~2.2t/h,控制熔池温度1130~1230℃,进行还原熔炼,当渣含铅13~18wt%时,所述(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段完成;

(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段:在完成所述(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段的所述Ausmelt炉内加入所述块煤,所述块煤的加入量为所述1)氧化熔炼阶段入炉所述含铅物料量和所述(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段入炉所述铅精矿量总和的0.3~0.8wt%,向所述Ausmelt炉内喷入空气7000~15000Nm3/h、粉煤1.4~2.25t/h,控制熔池温度1150~1250℃,继续进行还原熔炼,当渣含铅<5wt%时,所述(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段完成,得到粗铅和铅熔渣;

(4)烟化炉烟化阶段:将所述步骤(1)~(3)产生的所述铅熔渣沉铅后排入烟化炉烟化,通过喷嘴向所述铅熔渣内吹入空气8800~14500Nm3/h和粉煤0.3~1.35t/h,通过所述烟化炉上部三次风口向所述烟化炉内吹入空气1000~1500Nm3/h,控制熔池温度1150~1250℃,烟尘经余热回收、收尘、脱硫后排空,收尘用于锌冶炼;最终得到所述二段铁渣。

进一步的,所述石灰石和所述石英砂的加入量根据入炉物料中的Fe含量、CaO含量和SiO2含量计算而得;控制熔炼过程中渣中[Fe]:SiO2=1.20~1.22,CaO=5~6wt%。

本发明的优点:

1、成功运用了两段氧压浸出全湿法流程与Ausmelt-烟化炉火法熔炼相结合的冶炼技术,不但产出合格的0#锌锭产品,同时实现了有价金属铟、银的综合回收利用,铜、铁、镉钴分别富集于渣中,可作为各自冶炼的原料;生产过程中没有危废渣产出,实现了锌冶炼的清洁化生产。

2、通过对一段上清液进行预中和-中和沉铟-酸洗,得到富铟的中和沉铟渣,铟渣中含铟达到了2700~3000g/t,铟的回收率提高到85%以上。

3、控制二段高酸浸出生产过程的终酸pH=0.15~0.29(20~35g/L),将98%的有害元素As富集在二段浸出渣中,减少生产锌锭主流程产出砷化氢有害气体的机率,进而从根本上解决了操作环境的污染问题。

4、二段浸出渣经浮选后,硫精矿直接外售,硫尾矿投入Ausmelt炉进行熔炼,Ag富集于粗铅中,在铅电解时富集于阳极泥中,实现了有价金属Ag的回收;二段浸出渣经Ausmelt炉进行熔炼后,不但实现了二段浸出渣中有价金属的综合回收利用,而且减少了危废渣堆存产生的费用及环境污染。

附图说明:

图1为实施例1的工艺流程图;

图2为实施例2的工艺流程图;

图3为实施例3的工艺流程图。

具体实施方式:

实施例1:

一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法,其包括如下步骤:

步骤1)一段低酸浸出:将粒度为-320目占95%以上的硫化锌精矿矿浆与酸度为30~40g/L的一段酸液加入一段加压釜内,通入氧气,控制一段加压釜内氧分压0.8MPa,酸度20g/L,温度145~155℃,浸出时间1h,浓密分离得到一段浸出渣和一段上清液,一段浸出渣进行二段高酸浸出,一段上清液进行沉铟作业;

步骤2)沉铟:将一段上清液与锌焙砂混合沉铟,得到中和沉铟渣和沉铟后液;

步骤3)锌锭的产出:中和沉铟后液经锌粉或铁粉置换沉铜、针铁矿沉铁和分离净化后,得到铜渣、一段铁渣、镉钴渣和新液,铜渣、一段铁渣和镉钴渣可作为冶炼原料外售,新液经电积和熔铸后得到锌锭;

步骤4)二段高酸浸出:将一段浸出渣与二段酸液加入二段加压釜内,通入氧气,控制二段加压釜内氧分压1.0MPa,酸度100g/L,温度145~155℃,浸出时间2h,浓密分离得到二段上清液和二段浸出渣,经过步骤2)二段高酸浸出,二段浸出渣中,Zn≤2%,In≤10%,Ag=600~800g/t,Fe≥85%;同时98%以上的有害元素As在二段浸出渣中开路,从而保证了后续工艺操作不受砷化氢的危害,进而做到岗位操作本质安全;

步骤5)调浆浮选:二段浸出渣进行调浆浮选;得到硫精矿和硫尾矿,硫精矿可用于生产硫磺或硫酸;硫尾矿进行Ausmelt-烟化炉炼铅,得到富集有Ag的粗铅和二段铁渣,二段铁渣可作为炼铁的原料。

一段酸液是酸度为30g/L的二段上清液;通过步骤4)二段高酸浸出后得到的二段上清液指标是:H2SO4>2+>

二段酸液是预先用步骤3)锌锭的产出中产生的电积废液及步骤2)沉铟中产生的综合洗水配制好的酸液,二段酸液含酸130~140g/L,含锌50~60g/L。

步骤2)沉铟包括如下阶段:

(1)预中和阶段:在一段上清液中加入锌焙砂,常压搅拌2.5h,搅拌速度为50r/min,当一段上清液的酸度达到pH=2.5~3.0时,浓密分离得到预中和后液和预中和底流,预中和底流返回到锌精矿中进行氧压浸出;

(2)中和沉铟阶段:在预中和后液中加入锌焙砂,常压搅拌3h,搅拌速度为50r/min,当预中和后液的酸度达到pH=4.2~4.5时,浓密分离得到中和沉铟后液和中和沉铟渣,中和沉铟后液用于置换沉铜;中和沉铟渣经酸洗、还原、萃取、置换和电解后,得到铟锭;

阶段(3)铟渣酸洗:将中和沉铟渣与浓度为160g/L的H2SO4按照液固比3:1(液固比定义为液体的体积(m3):固体的重量(t))混合,升温并常压搅拌3h,搅拌速度为50r/min,反应温度>90℃,浓密分离得到铟酸浸出液和沉铟废渣;

步骤5)调浆浮选中的Ausmelt-烟化炉炼铅包括如下阶段:

(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段:将硫尾矿、铅精矿与铅烟尘进行混料,得到含铅25wt%以上的含铅物料,而后将含铅物料25~30t/h与石灰石、石英砂混合制粒后连续加入Ausmelt炉内,向Ausmelt炉内喷入氧气1050Nm3/h、空气11000Nm3/h、粉煤0.9t/h,保持富氧浓度:29~31v%,控制熔池温度1050~1150℃,进行氧化熔炼,当入炉物料量达到额定投料量、且渣含铅35~42wt%时,(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段完成;

(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段:在完成(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段的Ausmelt炉内加入铅精矿和块煤,其中,铅精矿的投入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量的3~10wt%,块煤的投入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量的0.5~1wt%,铅精矿和块煤的投入量根据进入2)还原熔炼I阶段的实际渣含铅量进行调整;向Ausmelt炉内喷入空气15000Nm3/h、粉煤1.5t/h,控制熔池温度1130~1230℃,进行还原熔炼,当渣含铅13~18wt%时,(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段完成;

(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段:在完成(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段的Ausmelt炉内加入块煤,块煤的加入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量和(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段入炉铅精矿量总和的0.3wt%,向Ausmelt炉内喷入空气7000Nm3/h、粉煤1.4t/h,控制熔池温度1150~1250℃,继续进行还原熔炼,当渣含铅<5wt%时,(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段完成,得到粗铅和铅熔渣;

(4)烟化炉烟化阶段:将步骤(1)~(3)产生的铅熔渣沉铅后排入烟化炉烟化,通过喷嘴向铅熔渣内吹入空气8800Nm3/h和粉煤0.3t/h,通过烟化炉上部三次风口向烟化炉内吹入空气1000Nm3/h,控制熔池温度1150~1250℃,烟尘经余热回收、收尘、脱硫后排空,收尘用于锌冶炼;最终得到二段铁渣。

石灰石和石英砂的加入量根据入炉物料中的Fe含量、CaO含量和SiO2含量计算而得;控制熔炼过程中渣中[Fe]:SiO2=1.20~1.22,CaO=5~6wt%。

实施例2:

一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法,其包括如下步骤:

步骤1)一段低酸浸出:将粒度为-320目占95%以上的硫化锌精矿矿浆与酸度为30~40g/L的一段酸液加入一段加压釜内,通入氧气,控制一段加压釜内氧分压0.9MPa,酸度23g/L,温度145~155℃,浸出时间0.7h,浓密分离得到一段浸出渣和一段上清液,一段浸出渣进行二段高酸浸出,一段上清液进行沉铟作业;

步骤2)沉铟:将一段上清液与碳酸钙混合沉铟,得到中和沉铟渣和沉铟后液;

步骤3)锌锭的产出:中和沉铟后液经锌粉或铁粉置换沉铜、针铁矿沉铁和分离净化后,得到铜渣、一段铁渣、镉钴渣和新液,铜渣、一段铁渣和镉钴渣可作为冶炼原料外售,新液经电积和熔铸后得到锌锭。

步骤4)二段高酸浸出:将一段浸出渣与二段酸液加入二段加压釜内,通入氧气,控制二段加压釜内氧分压1.1MPa,酸度100~120g/L,温度145~155℃,浸出时间1.7h,浓密分离得到二段上清液和二段浸出渣,经过步骤2)二段高酸浸出,二段浸出渣中,Zn≤2%,In≤10%,Ag=600~800g/t,Fe≥85%;同时98%以上的有害元素As在二段浸出渣中开路,从而保证了后续工艺操作不受砷化氢的危害,进而做到岗位操作本质安全;

步骤5)调浆浮选:二段浸出渣进行调浆浮选;得到硫精矿和硫尾矿,硫精矿可用于生产硫磺或硫酸;硫尾矿进行Ausmelt-烟化炉炼铅,得到富集有Ag的粗铅和二段铁渣,二段铁渣可作为炼铁的原料。

一段酸液是酸度为30~40g/L的二段上清液;通过步骤4)二段高酸浸出后得到的二段上清液指标是:H2SO4>2+>

二段酸液是预先用步骤3)锌锭的产出中产生的电积废液及步骤2)沉铟中产生的综合洗水配制好的酸液,二段酸液含酸130~140g/L,含锌50~60g/L。

步骤2)沉铟包括如下阶段:

(1)预中和阶段:在一段上清液中加入碳酸钙,常压搅拌2.3h,搅拌速度为60r/min,当一段上清液的酸度达到pH=2.5~3.0时,浓密分离得到预中和后液和预中和底流,预中和底流返回到锌精矿中进行氧压浸出;

(2)中和沉铟阶段:在预中和后液中加入碳酸钙,常压搅拌2.5h,搅拌速度为60r/min,当预中和后液的酸度达到pH=4.2~4.5时,浓密分离得到中和沉铟后液和中和沉铟渣,中和沉铟后液用于置换沉铜;中和沉铟渣经酸洗、还原、萃取、置换和电解后,得到铟锭;

阶段(3)铟渣酸洗:将中和沉铟渣与浓度为160~180g/L的H2SO4按照液固比4:1(液固比定义为液体的体积(m3):固体的重量(t))混合,升温并常压搅拌2.7h,搅拌速度为60r/min,反应温度>90℃,浓密分离得到铟酸浸出液和沉铟废渣;

步骤5)调浆浮选中的Ausmelt-烟化炉炼铅包括如下阶段:

(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段:将硫尾矿、铅精矿与铅烟尘进行混料,得到含铅25wt%以上的含铅物料,而后将含铅物料27t/h与石灰石、石英砂混合制粒后连续加入Ausmelt炉内,向Ausmelt炉内喷入氧气1200Nm3/h、空气13000Nm3/h、粉煤1.2t/h,保持富氧浓度:29~31v%,控制熔池温度1050~1150℃,进行氧化熔炼,当入炉物料量达到额定投料量、且渣含铅35~42wt%时,(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段完成;

(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段:在完成(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段的Ausmelt炉内加入铅精矿和块煤,其中,铅精矿的投入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量的3~10wt%,块煤的投入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量的0.5~1wt%,铅精矿和块煤的投入量根据进入2)还原熔炼I阶段的实际渣含铅量进行调整;向Ausmelt炉内喷入空气20000Nm3/h、粉煤2t/h,控制熔池温度1130~1230℃,进行还原熔炼,当渣含铅13~18wt%时,(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段完成;

(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段:在完成(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段的Ausmelt炉内加入块煤,块煤的加入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量和(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段入炉铅精矿量总和的0.5wt%,向Ausmelt炉内喷入空气10000Nm3/h、粉煤2t/h,控制熔池温度1150~1250℃,继续进行还原熔炼,当渣含铅<5wt%时,(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段完成,得到粗铅和铅熔渣;

(4)烟化炉烟化阶段:将步骤(1)~(3)产生的铅熔渣沉铅后排入烟化炉烟化,通过喷嘴向铅熔渣内吹入空气10000Nm3/h和粉煤1t/h,通过烟化炉上部三次风口向烟化炉内吹入空气1300Nm3/h,控制熔池温度1150~1250℃,烟尘经余热回收、收尘、脱硫后排空,收尘用于锌冶炼;最终得到二段铁渣。

石灰石和石英砂的加入量根据入炉物料中的Fe含量、CaO含量和SiO2含量计算而得;控制熔炼过程中渣中[Fe]:SiO2=1.20~1.22,CaO=5~6wt%。

实施例3:

一种含铟、银、砷的硫化锌共伴生精矿炼锌方法,其包括如下步骤:

步骤1)一段低酸浸出:将粒度为-320目占95%以上的硫化锌精矿矿浆与酸度为30~40g/L的一段酸液加入一段加压釜内,通入氧气,控制一段加压釜内氧分压1.0MPa,酸度25g/L,温度145~155℃,浸出时间0.5h,浓密分离得到一段浸出渣和一段上清液,一段浸出渣进行二段高酸浸出,一段上清液进行沉铟作业;

步骤2)沉铟:将一段上清液与氧化锌混合沉铟,浓密分离,得到中和沉铟渣和中和沉铟后液;

步骤3)锌锭的产出:中和沉铟后液经锌粉或铁粉置换沉铜、针铁矿沉铁和分离净化后,得到铜渣、一段铁渣、镉钴渣和新液,铜渣、一段铁渣和镉钴渣可作为冶炼原料外售,新液经电积和熔铸后得到锌锭;

步骤4)二段高酸浸出:将一段浸出渣与二段酸液加入二段加压釜内,通入氧气,控制二段加压釜内氧分压1.2MPa,酸度120g/L,温度145~155℃,浸出时间1.5h,浓密分离得到二段上清液和二段浸出渣,经过步骤2)二段高酸浸出,二段浸出渣中,Zn≤2%,In≤10%,Ag=600~800g/t,Fe≥85%;同时98%以上的有害元素As在二段浸出渣中开路,从而保证了后续工艺操作不受砷化氢的危害,进而做到岗位操作本质安全;

步骤5)调浆浮选:二段浸出渣进行调浆浮选;得到硫精矿和硫尾矿,硫精矿可用于生产硫磺或硫酸;硫尾矿进行Ausmelt-烟化炉炼铅,得到富集有Ag的粗铅和二段铁渣,二段铁渣可作为炼铁的原料。

一段酸液是酸度为30~40g/L的二段上清液;通过步骤4)二段高酸浸出后得到的二段上清液指标是:H2SO4>2+>

二段酸液是预先用步骤3)锌锭的产出中产生的电积废液及步骤2)沉铟中产生的综合洗水配制好的酸液,二段酸液含酸130~140g/L,含锌50~60g/L。

步骤2)沉铟包括如下阶段:

(1)预中和阶段:在一段上清液中加入氧化锌,常压搅拌2h,搅拌速度为70r/min,当一段上清液的酸度达到pH=2.5~3.0时,浓密分离得到预中和后液和预中和底流,预中和底流返回到锌精矿中进行氧压浸出;

(2)中和沉铟阶段:在预中和后液中加入氧化锌,常压搅拌2h,搅拌速度为70r/min,当预中和后液的酸度达到pH=4.2~4.5时,浓密分离得到中和沉铟后液和中和沉铟渣,中和沉铟后液用于置换沉铜;中和沉铟渣经酸洗、还原、萃取、置换和电解后,得到铟锭;

阶段(3)铟渣酸洗:将中和沉铟渣与浓度为180g/L的H2SO4按照液固比5:1(液固比定义为液体的体积(m3):固体的重量(t))混合,升温并常压搅拌2.5h,搅拌速度为70r/min,反应温度>90℃,浓密分离得到铟酸浸出液和沉铟废渣;

步骤5)调浆浮选中的Ausmelt-烟化炉炼铅包括如下阶段:

(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段:将硫尾矿、铅精矿与铅烟尘进行混料,得到含铅25wt%以上的含铅物料,而后将含铅物料25~30t/h与石灰石、石英砂混合制粒后连续加入Ausmelt炉内,向Ausmelt炉内喷入氧气1350Nm3/h、空气15000Nm3/h、粉煤1.45t/h,保持富氧浓度:29~31v%,控制熔池温度1050~1150℃,进行氧化熔炼,当入炉物料量达到额定投料量、且渣含铅35~42wt%时,(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段完成;

(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段:在完成(1)Ausmelt炉氧化熔炼阶段的Ausmelt炉内加入铅精矿和块煤,其中,铅精矿的投入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量的3~10wt%,块煤的投入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量的0.5~1wt%,铅精矿和块煤的投入量根据进入2)还原熔炼I阶段的实际渣含铅量进行调整;向Ausmelt炉内喷入空气19500Nm3/h、粉煤2.2t/h,控制熔池温度1130~1230℃,进行还原熔炼,当渣含铅13~18wt%时,(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段完成;

(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段:在完成(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段的Ausmelt炉内加入块煤,块煤的加入量为1)氧化熔炼阶段入炉含铅物料量和(2)Ausmelt炉还原熔炼I阶段入炉铅精矿量总和的0.8wt%,向Ausmelt炉内喷入空气15000Nm3/h、粉煤2.25t/h,控制熔池温度1150~1250℃,继续进行还原熔炼,当渣含铅<5wt%时,(3)Ausmelt炉还原熔炼II阶段完成,得到粗铅和铅熔渣;

(4)烟化炉烟化阶段:将步骤(1)~(3)产生的铅熔渣沉铅后排入烟化炉烟化,通过喷嘴向铅熔渣内吹入空气14500Nm3/h和粉煤1.35t/h,通过烟化炉上部三次风口向烟化炉内吹入空气1500Nm3/h,控制熔池温度1150~1250℃,烟尘经余热回收、收尘、脱硫后排空,收尘用于锌冶炼;最终得到二段铁渣。

石灰石和石英砂的加入量根据入炉物料中的Fe含量、CaO含量和SiO2含量计算而得;控制熔炼过程中渣中[Fe]:SiO2=1.20~1.22,CaO=5~6wt%。

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