專利名稱：一種用氧化鋅礦與鋅灰渣生產(chǎn)鋅精礦和鉛精礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用氧化鋅礦泥與鋅灰渣生產(chǎn)鋅和鉛精礦的工藝，屬于鉛鋅選礦及固體廢棄物資源化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇尤其是我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定高速發(fā)展，鉛鋅作為國計(jì)民生的重要原料和戰(zhàn)略物資，其需求量也越來越大。2002年，全世界鉛、鋅的消費(fèi)量分別為676.80萬t和900.63萬t，分別比1998年增長16％和14％。我國鉛、鋅的消耗量也分別達(dá)到92.08萬t和167.61萬t。預(yù)計(jì)到2010年我國鉛、鋅的需求量分別為85萬t和190萬t，到2020年將增加到110萬t和245萬t。鉛、鋅需求快速增長及可開采鉛鋅資源的急速減少導(dǎo)致了鉛鋅原材料的缺乏。從1999年開始，我國由鉛鋅精礦的凈出口國變成了凈進(jìn)口國。按我國GDP增長速度7～8％預(yù)測，到2015年，我國鉛鋅原料缺口將要達(dá)到100萬t金屬量。鉛鋅精礦的短缺已成為制約我國鉛鋅工業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸。
生產(chǎn)鉛鋅精礦傳統(tǒng)的方法是硫化鉛鋅礦浮選工藝。硫化鉛鋅礦浮選工藝的流程包括破碎(三段閉路流程)、磨礦(二段磨礦)、浮選(一般包括4個(gè)流程，每個(gè)流程需要多次粗選、精選)、脫水、過濾四個(gè)主要工段，有時(shí)還需要增加鉛鋅分離工段。浮洗時(shí)需要加入一系列的捕捉劑、抑制劑和鉛鋅分離劑。硫化鉛鋅浮選工藝生產(chǎn)鋅精礦和鉛精礦流程復(fù)雜，需要根據(jù)礦原料性質(zhì)調(diào)整生產(chǎn)流程，鉛鋅的回收率偏低(一般在70～85％)。限制硫化鉛鋅礦浮選工藝更重要的原因是原料的缺乏。硫化鉛鋅礦經(jīng)過多年的開采和冶煉，其儲(chǔ)量越來越少，鉛鋅品位也越來越低。因此，難處理的氧化鉛鋅礦及鉛鋅廢物作為鉛鋅資源的另一個(gè)重要部分逐漸受到關(guān)注。
氧化鋅礦物種類繁多，主要有菱鋅礦、硅鋅礦、異極礦、水鋅礦、紅鋅礦等。處理氧化鋅礦石的方法主要有火法冶煉、濕法冶金以及選礦方法等?；鸱ㄒ睙挿椒òㄕ麴s法、電熱法、回轉(zhuǎn)窯法等，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、投資少、見效快，但存在資源利用率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)。直接酸浸濕法冶金處理氧化鋅礦工藝對技術(shù)條件要求嚴(yán)格，技術(shù)難度大，要求原料的鋅品位高，且氧化鋅礦石中的鈣、鎂碳酸鹽都是耗酸物質(zhì)，因此該工藝只有處理鋅含量大于30％的氧化鋅礦石，才有好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。氧化鋅礦石的選礦處理方法主要有全浮選流程，重介質(zhì)—浮選流程，磁—浮流程等。全浮選工藝中產(chǎn)生的大量礦泥嚴(yán)重干擾浮選過程，影響了氧化鋅礦的選別指標(biāo)，而且浮選藥劑消耗量大。重介質(zhì)—浮選流程避免了目的礦物的泥化，改善了選別指標(biāo)，但工藝過程復(fù)雜，礦泥和輕產(chǎn)品中微細(xì)物料比例較大，必須采用有效的微細(xì)粒物料分選方法才能充分回收其中的氧化鋅礦。因此，目前對氧化鋅礦還沒有一套高效、清潔、經(jīng)濟(jì)的處理方法，尤其對鉛、鋅品位在10％以下的氧化鋅礦更是缺少合適的處理處置方法。大量的貧雜氧化鋅礦的堆積造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
在冶金及電鍍過程中產(chǎn)生的氧化鋅泥、氧化鋅粉塵、鋅浮渣和鋅灰是難處理的危險(xiǎn)廢物，也有待研究經(jīng)濟(jì)、可行、環(huán)境友好的處理工藝。如鋅浮渣是濕法煉鋅工廠中陰極鋅片熔鑄的主要副產(chǎn)物，其中的鋅主要以氯化物、氯氧化物，氧化物和金屬等狀態(tài)構(gòu)成。由于鋅浮渣中含有0.5-2％的氯，若采用直接回?zé)掍\流程，則雜質(zhì)氯將腐蝕陽極板，使陽極壽命縮短和析出的鋅質(zhì)量降低，而且由于脫氯困難，使得鋅浮渣一直未能得到很好的處理，造成了資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種采用多種氧化鋅礦與鋅灰渣作為原料生產(chǎn)鋅和鉛精礦的新方法，該方法流程簡單、成本低廉，產(chǎn)品能達(dá)到Y(jié)S/T319-1997《鉛精礦》和YS/T320-1997《鋅精礦》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明所敘述的氧化鋅礦為氧化率高于30％的鋅礦山及鋅尾礦；鋅灰渣是指鋅泥、鋅浮渣、鋅灰、鋅塵。其中鋅泥是鋼鐵廠冷軋部電鍍鋅廢水中和過濾處理后得到的含鋅泥餅；鋅浮渣為濕法煉鋅工廠中陰極鋅片熔鑄的主要副產(chǎn)物；鋅灰為鋼管、板、絲等型材進(jìn)行熱鍍鋅時(shí)產(chǎn)生的鋅灰；鋅塵為轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下工藝首先，以氧化鋅礦與鋅灰渣作為原料，將其粉碎到0.1-1mm；接著，將上述原料浸入濃度為150-400g/L的強(qiáng)堿溶液中，其配比為1噸原料用2-10m3強(qiáng)堿溶液，并在10-100℃，攪拌60-100min后，原料中的鋅和鉛被溶解；然后，過濾，含鋅、鉛的濾液留用，濾渣用水洗，洗渣時(shí)，水的加入量為濾渣的1-2倍質(zhì)量比；濾渣在洗后用于制磚或填埋，洗水回用；在含鋅、鉛的濾液中加入沉淀劑，沉淀劑的加入量為濾液中鉛含量的0.5-3倍質(zhì)量比，在常溫下攪拌60min后，過濾，得到的固體符合YS/T319-1997《鉛精礦》標(biāo)準(zhǔn)的鉛精礦，濾液為含鋅的濾液；在含鋅的濾液中加入沉淀劑，沉淀劑的加入量為90-95％鋅總量的0.5-5倍質(zhì)量比，在10-100℃下攪拌1h-5h，過濾，得到鋅精礦，經(jīng)檢測達(dá)到Y(jié)S/T320-1997《鋅精礦》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋅精礦；剩下的濾液和洗水再回到浸取工藝段循環(huán)浸取。
所述的沉淀劑是單獨(dú)用的硫化鈉或硫化氨或硫化鈣或硫化氫或硫化鎂或硫代硫酸鹽，或按任意比例混合使用的上述2種或2種以上的硫化物或硫代硫酸鹽。
本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.該發(fā)明能適應(yīng)鋅、鉛品位在5％以上的多種氧化鋅礦、鋅泥、鋅浮渣、鋅灰、鋅塵及上述物料的混合物的處理，如難處理的低品位氧化鋅礦、氧化鋅尾礦、鋼鐵廠的鋅粉塵及濕法煉鋅廠的鋅浮渣等。
2.利用本發(fā)明處理傳統(tǒng)工藝難處理的氧化鋅固體廢棄物，對鋅資源進(jìn)行二次回收利用，大大改善了礦山、鋼鐵廠、煉鋅廠、電鍍廠等冶金企業(yè)的生態(tài)環(huán)境，變廢為寶，有著良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
3.本發(fā)明利用強(qiáng)堿溶液溶解氧化鋅礦、鋅泥、鋅浮渣、鋅灰、鋅塵中的鋅和鉛，然后用沉淀劑分別沉淀溶液中的鉛和鋅，工藝流程簡單、易控制、設(shè)備簡單、投資少。
4.本發(fā)明的沉淀劑在沉淀鋅和鉛的同時(shí)能生產(chǎn)堿，除第一次啟動(dòng)流程需要堿外，在循環(huán)生產(chǎn)中整個(gè)流程消耗的物料只有原料和沉淀劑；本發(fā)明流程短，需要的動(dòng)力少。本工藝較氧化鋅礦的浮選成本低，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
5.由于大多數(shù)金屬不溶于強(qiáng)堿溶液，本發(fā)明生產(chǎn)的鉛和鋅精礦含雜質(zhì)少，更利于后續(xù)精礦的冶煉。
6.本發(fā)明的工藝過程中的浸取濾渣用水洗滌，經(jīng)毒性浸取試驗(yàn)，濾渣無毒性，可作為一般固體廢物進(jìn)行處理，也可用于制磚或填埋。本發(fā)明的整個(gè)流程無小時(shí)。共冷凍干燥約36小時(shí)，充氮?dú)狻喝?，軋蓋，得到注射用鹽酸萬古霉素。
將制備得到的注射用鹽酸萬古霉素置于25℃、相對濕度65％條件下，分別于0、3、6、9、12、18、24個(gè)月取樣，測定萬古霉素效價(jià)和溶液的顏色，結(jié)果參見表8。
表8 注射用鹽酸萬古霉素長期穩(wěn)定性考察結(jié)果

結(jié)果說明，按本發(fā)明提供的制劑組合及制備方法制備的注射用鹽酸萬古霉素的穩(wěn)定性較好，在25℃條件下放置2年，藥物仍保持穩(wěn)定，其效價(jià)大于900IU/mg，用水溶解后配成50mg/mL的溶液，在465nm處的吸收度小于0.065。
實(shí)施例3以貴州鉛鋅礦和熱鍍鋅廠鋅灰為原料生產(chǎn)鋅、鉛精礦，鉛鋅礦和鋅灰的化學(xué)成分如下表2鉛鋅礦化學(xué)成分

表3鋅灰化學(xué)成分

鋅灰雖然鋅含量較高，但由于雜質(zhì)成分較復(fù)雜，尤其是含氯高，因此是一種有極大回收價(jià)值而又較難處理的鋅廢渣。本實(shí)例用的氧化鉛鋅礦鋅含量低，用傳統(tǒng)的方法也難以處理，現(xiàn)將兩種原料混合用本方法生產(chǎn)鉛、鋅精礦。
鋅灰粒徑小于1mm，不需要預(yù)處理；氧化鉛鋅礦需先破碎到粒徑小于1mm，然后兩種原料按1∶1混合投入。按1噸原料投入7-9立方米氫氧化鈉溶液配料，浸取溫度控制在10-95℃，氫氧化鈉溶液的濃度為200-300g/L，以120轉(zhuǎn)/min的慢速攪拌條件下反應(yīng)100min后，鋅和鉛的提取率均為95％。過濾，含鋅、鉛的溶液留用，濾渣用水洗滌后排放制磚或填埋，洗水回用。在含有鋅、鉛的濾液中加入沉淀劑，沉淀劑為硫代硫酸鈉，沉淀劑的加入量按濾液中鉛含量的3倍質(zhì)量比加入，經(jīng)攪拌反應(yīng)，過濾，得到鉛精礦，鉛的含量為74.5％，鋅的含量為2.3％，鋁的含量為1.5％，達(dá)到一級鉛精礦標(biāo)準(zhǔn)。在留下的含鋅濾液中加入沉淀劑，沉淀劑為硫代硫酸鈉，在40-80℃下攪拌5h，過濾得到鋅精礦。鋅精礦中鋅含量為65％，鉛的含量為0.26％，鐵含量為0.7％，銅含量為0.4％，達(dá)到一級鋅精礦的標(biāo)準(zhǔn)。濾液回到浸取段循環(huán)浸取。除第一次浸取啟動(dòng)工藝需要1400kg工業(yè)堿外，只需要將最后的過濾液和洗水回到浸取段就可以滿足下次浸取所需要的堿。每個(gè)流程需要沉淀劑600-700kg。
權(quán)利要求
1.一種用氧化鋅礦與鋅灰渣生產(chǎn)鋅精礦和鉛精礦的方法，其特征在于首先，以氧化鋅礦、泥、渣、灰、塵作為原料，將其粉碎到0.1-1mm；接著，將上述原料浸入濃度為150-400g/L的強(qiáng)堿溶液中，其配比為1噸原料需3.5-10立方米強(qiáng)堿溶液，并在10-100℃，攪拌60-100min，原料中的鋅和鉛被溶解；然后，過濾，含鋅、鉛的濾液留用，濾渣用水洗；洗渣時(shí)，水的加入量為濾渣的1-2倍質(zhì)量比；濾渣制磚或填埋；在含鋅、鉛的濾液中加入沉淀劑，沉淀劑的加入量為濾液中鉛含量的0.5-3倍質(zhì)量比，在常溫下攪拌60min后，過濾，得到的固體為符合YS/T319-1997《鉛精礦》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鉛精礦，留下的為含鋅的濾液；在含鋅的濾液中加入沉淀劑，沉淀劑的加入量為90-95％鋅總量的0.5-5倍質(zhì)量比，在10-100℃下攪拌1h-5h，過濾，得到鋅精礦，經(jīng)檢測達(dá)到Y(jié)S/T320-1997《鋅精礦》的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋅精礦；濾液和洗水回到浸取工藝段循環(huán)浸取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用氧化鋅礦與鋅灰渣生產(chǎn)鋅精礦和鉛精礦的方法，其特征在于所述的沉淀劑是單獨(dú)用硫化鈉或硫化氨或硫化鈣或硫化氫或硫化鎂或硫代硫酸鹽，或按任意比例混合使用的上述2種或2種以上的硫化物或硫代硫酸鹽。
全文摘要
一種用氧化鋅礦與鋅灰渣生產(chǎn)鋅精礦和鉛精礦的方法。首先，將原料磨碎到粒徑0.1－1mm，用強(qiáng)堿性溶液浸取，在10－100℃攪拌60－100min后，原料中的鋅和鉛被浸取。過濾，濾渣在水洗后制磚或填埋。接著，在濾液中加入鉛含量的0.5－3倍質(zhì)量比的沉淀劑，攪拌60min后，過濾，得到鉛精礦。在含鋅的濾液中再加入沉淀劑，沉淀劑的加入量為90－95％鋅總量的0.5－5倍質(zhì)量比，在10－100℃下攪拌1h－5h，過濾，得到鋅精礦。濾液和洗水回到浸取段循環(huán)浸取。本發(fā)明工藝流程簡單，生產(chǎn)成本低，無環(huán)境污染，對原料的適應(yīng)性強(qiáng)，尤其適合于對多種難處理的氧化鋅物料如低品位氧化鋅礦、鋅浮渣、電爐鋅粉塵、鋅灰等的資源化再利用，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
文檔編號C22B3/22GK1858275SQ20061002734
公開日2006年11月8日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者趙由才, 劉清, 易天晟 申請人:同濟(jì)大學(xué)