一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，將未加工處理或經(jīng)過干燥、研磨、篩分預處理好的鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣加入預先裝有按液固比8-15計量的萃硫劑和添加劑混合液的加熱裝置中，升溫加熱反應后，趁熱過濾，濾液經(jīng)冷卻再過濾后得到硫磺產(chǎn)品，濾渣經(jīng)萃硫劑和乙醇洗滌后返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀，洗滌液經(jīng)揮發(fā)冷卻回收后返回使用，萃硫劑經(jīng)過濾后再生返回萃硫工序循環(huán)參與反應，含鋅溶液經(jīng)過濾后返回直接浸出系統(tǒng)。該工藝過程及設備簡單，硫磺回收率及產(chǎn)品質(zhì)量高，對環(huán)境無污染，既能在浮選硫渣中實現(xiàn)高效、經(jīng)濟地提取硫磺，也能在浮選硫渣中實現(xiàn)高效、經(jīng)濟地分別回收鋅和鉛、銀。
【專利說明】一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和 鉛、鋅、銀的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有色金屬冶煉綜合回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種從鋅精礦或鉛鋅混合 礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 當前鋅80%以上采用火-濕聯(lián)合工藝，即焙燒-浸出-凈化-電積的工藝生產(chǎn)。該 工藝具有工藝控制簡單、操作方便、金屬回收率高、設備要求不高等優(yōu)點，但也存在焙燒煙 氣的二氧化硫污染問題，其產(chǎn)生的煙氣需要制酸，而這對于硫酸消費不發(fā)達的地區(qū)，又導致 硫酸難銷、生產(chǎn)不經(jīng)濟的難題。而且，在焙燒過程中難免形成鐵酸鋅，焙砂浸出時鋅浸出率 不高(僅70-80%)，造成大量鋅殘留在浸出渣中，同時浸出渣量大，噸鋅產(chǎn)出的渣達0. 9噸左 右，工廠不得不大量堆存或采用揮發(fā)窯等工藝處理。此外，與鋅伴生的有價金屬如銀、銦、鍺 不能高效綜合利用，既造成環(huán)境污染隱患，又造成資源嚴重浪費。
[0003] 硫化鋅精礦富氧直接浸出技術(shù)被普遍認為是鋅冶金的又一次突破，號稱第三代煉 鋅技術(shù)。富氧直接浸出工藝主要分兩大類：富氧壓力浸出（簡稱氧壓酸浸)和常壓富氧浸出。 與傳統(tǒng)煉鋅工藝相比，少了精礦焙燒和制酸系統(tǒng)，有利于減少二氧化硫的空氣污染，也有利 于浸出渣中有價金屬如In、Cu、Ge和Ga等的回收。
[0004] 在常壓/高壓富氧酸浸工藝中，浸出渣中含有一定量的金屬硫化鹽和單質(zhì)元素 硫，其中主要是原礦中鉛、銀和未反應的鋅以及反應產(chǎn)生的單質(zhì)元素硫。有些工廠對浸出渣 進行了處理，比如浮選回收分離出硫渣，但效果不好，能耗也大，硫渣含雜質(zhì)高仍需要進一 步處理；有些工廠則暫時堆存起來，造成資金積壓和環(huán)境隱患。
[0005] 目前，回收硫化鋅精礦或鉛鋅混合礦直接浸出渣中的單質(zhì)硫的慣常方法主要有： 熱過濾法、高壓傾析法、真空蒸餾法、浮選法、硫化銨提硫法、二甲苯提硫法、CS 2提硫法、生 物法等。以上方法都存在一定的缺點，比如浮選法分離不徹底，硫磺品位不高；熱過濾法利 用硫在125_158°C具有較好的流動性，能耗高，設備復雜，需要保溫過濾，濾渣含硫高；高壓 傾析法在回收過程中因未反應的金屬硫化物熔融在硫磺中，因此硫磺品位也不高；真空蒸 餾法能耗高，設備密閉性要求高；硫化銨提硫法使用的原料味臭，操作環(huán)境惡劣；二甲苯提 硫法、CS 2提硫法的缺點是這些有機溶劑易燃易爆或有毒，設備安全性要求高；生物法是利 用硫酸鹽還原菌將硫酸鹽還原成硫化氫氣體，再通過克勞斯柳回收裝置轉(zhuǎn)化成硫磺，技術(shù) 復雜，不可能得到廣泛推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明設計了一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中 回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，可以高效、綜合、經(jīng)濟地解決了能耗高、硫酸物污染、多種有價 金屬提取難的復雜性問題，有很好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
[0007] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的： 在鋅精礦或鉛鋅混合礦的常壓/高壓富氧酸浸工藝中，浸出反應是在浸出原料硫化 鋅精礦顆粒表面進行多相反應，硫化鋅精礦經(jīng)常壓富氧或氧壓酸浸后，鋅、銅等金屬進入液 相，經(jīng)過濾分離得到浸出液和浸出渣。浸出液采用常規(guī)凈化后送電積；浸出渣即使經(jīng)過浮 選，浮選硫渣除含有50-80%硫外仍含有一定量的鋅、鉛和銀等有價金屬，存在處理困難，資 金積壓和環(huán)境隱患等問題。
[0008] 本發(fā)明提供的是一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和鉛、 鋅、銀的工藝，需將未加工處理或經(jīng)過干燥、研磨、篩分預處理好的鋅精礦或鉛鋅混合礦富 氧直接浸出渣加入預先裝有按液固比8-15計量的萃硫劑和添加劑混合液的加熱裝置中， 升溫加熱到80-120°C，反應8-30分鐘，趁熱過濾，濾液經(jīng)自然冷卻和強制冷卻再過濾后得 到硫磺產(chǎn)品，濾渣經(jīng)萃硫劑和乙醇洗滌后返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀，洗滌液經(jīng)揮發(fā)冷卻回收后 返回使用，萃硫劑經(jīng)過濾后再生返回萃硫工序循環(huán)參與反應，含鋅溶液經(jīng)過濾后返回直接 浸出系統(tǒng)。
[0009] 更進一步的，富含硫磺的萃硫劑采用先自然冷卻，后強制冷卻，使硫磺盡可能析 出，并完整結(jié)晶，冋時減少卒硫劑損耗，降低成本。析出硫橫后卒硫劑返回卒硫工序，可以反 復使用20次左右，萃硫率仍在95%以上，從而大幅度降低成本。
[0010] 更進一步的，濾渣先用加熱60-80°C的萃硫劑洗滌，再用乙醇洗滌，洗滌后洗滌液 經(jīng)揮發(fā)冷卻回收后返回使用，洗滌好的濾渣可以直接返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀，也可以加入到 一個預先加入稀硫酸和硝酸混合溶液的加熱裝置中，加熱攪拌反應1-2小時，過濾后濾渣 再返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀。在整個過程中，過濾后的再生萃硫劑返回到萃硫工序中循環(huán)參與 反應，含鋅濾液返回直接浸出系統(tǒng)。
[0011] 更進一步的，所述的預處理是指對鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣進行干燥 使得水分小于或等于10%、研磨后過80?120目篩篩分。
[0012] 更進一步的，所述的加熱裝置是帶夾套的搪瓷反應罐、搪玻璃反應罐或不銹鋼反 應罐。
[0013] 更進一步的，所述的過濾為離心過濾，過濾時進行保溫、密閉和排出氣體冷卻回收 處理。
[0014] 更進一步的，所述的萃硫劑是四氯乙烯、三氯乙烯、甲苯、二甲苯中的一種或幾種 的混合物；渣含銀量高時也可以考慮添加適量的添加劑，添加劑含量為0-20%。添加劑是連 二亞硫銀鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、焦炭粉等的一種或兩種的混合物，經(jīng)反應過濾所得后，有條 件的可以從添加劑中回收銀。
[0015] 更進一步的，在本發(fā)明的萃硫工序中，鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中的 單質(zhì)硫和萃硫劑反應較快，要趁熱過濾，但要求過濾時實施保溫過濾、設備密閉、排出氣體 冷卻回收等措施。
[0016] 本發(fā)明利用單質(zhì)硫溶解于萃硫劑，在一定溫度范圍內(nèi)硫在萃硫劑中的溶解度隨著 溫度升高而增大，溫度降低時溶解度降低，從萃硫劑中析出達到分離提純目的。萃硫劑中的 四氯乙烯沸點121. 2°C，性質(zhì)穩(wěn)定，毒性小，不易揮發(fā)，不溶于水，可溶于無水酒精，硫在四 氯乙烯中的溶解度受溫度影響，其關(guān)系如下表：

【權(quán)利要求】
1. 一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，其特征 在于：將未加工處理或經(jīng)過干燥、研磨、篩分預處理好的鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出 渣加入預先裝有按液固比8-15計量的萃硫劑和添加劑混合液的加熱裝置中，升溫加熱到 80-120°C，反應8-30分鐘，趁熱過濾，濾液經(jīng)自然冷卻和強制冷卻再過濾后得到硫磺產(chǎn)品， 濾渣經(jīng)萃硫劑和乙醇洗滌后返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀，洗滌液經(jīng)揮發(fā)冷卻回收后返回使用，萃 硫劑經(jīng)過濾后再生返回萃硫工序循環(huán)參與反應，含鋅溶液經(jīng)過濾后返回直接浸出系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和 鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的過濾是離心過濾，過濾時進行保溫、密閉和排出氣體 冷卻回收處理；所述的洗滌是先用加熱60-80°C的萃硫劑洗滌，再用乙醇洗滌。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和 鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的萃硫劑和添加劑混合液中，添加劑含量為0-20%，萃 硫劑是四氯乙烯、三氯乙烯、甲苯、二甲苯中的一種或幾種的混合物，添加劑是連二亞硫銀 鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、焦炭粉的一種或兩種的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和 鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：富含硫磺的萃硫劑采用先自然冷卻，后強制冷卻，使硫磺盡 可能析出，并完整結(jié)晶，析出硫橫后卒硫劑返回卒硫工序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中 回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的返回鉛系統(tǒng)是脫硫后濾渣含鋅、鉛、銀有 價金屬，經(jīng)萃硫劑和乙醇洗滌后直接返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中 回收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的返回鉛系統(tǒng)是脫硫后濾渣含鋅、鉛、銀有 價金屬，先浸出回收鋅后濾渣送鉛系統(tǒng)回收鉛銀，含鋅濾液返回直接浸出系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收硫磺和 鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的返回鉛系統(tǒng)是脫硫后濾渣經(jīng)萃硫劑和乙醇洗滌后加 入到一個預先加入稀硫酸和硝酸混合溶液的加熱裝置中，加熱攪拌反應1-2小時，過濾后 再返回鉛系統(tǒng)回收鉛、銀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或4或7所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收 硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的預處理是指對鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接 浸出漁進行干燥使得水分小于或等于10%、研磨后過80?120目篩篩分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或4或7所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回收 硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的加熱裝置是帶夾套的搪瓷反應罐、搪玻璃反應 罐、不銹鋼反應罐。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或4或7所述的一種從鋅精礦或鉛鋅混合礦富氧直接浸出渣中回 收硫磺和鉛、鋅、銀的工藝，其特征在于：所述的洗滌液經(jīng)過濾處理后分別回收乙醇和四氯 乙烯，脫硫后萃硫劑返回循環(huán)使用，生產(chǎn)的硫磺產(chǎn)品采用無水乙醇洗滌后干燥包裝。
【文檔編號】C22B19/30GK104195345SQ201410437114
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】蔣曉云, 歐文偉, 何勁松, 唐懿嘉, 譚思, 陳金球 申請人:株洲起源科技有限責任公司