一種硫精礦的綜合回收方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硫精礦的綜合回收方法，其步驟如下：將硫精礦在高溫條件下的硫酸浸出體系中浸出，使硫精礦中的鋅、鐵等硫化物浸出，并轉(zhuǎn)入預(yù)處理液，然后過濾得預(yù)處理渣，將預(yù)處理渣在一定溫度下漿化脫酸，再經(jīng)壓濾、干燥得到脫酸渣，然后將脫酸渣經(jīng)熱熔化和熱過濾后得到濾渣和濾液，濾渣可回收銀、鉛和硫等有價金屬，濾液經(jīng)冷卻得成品硫磺。本發(fā)明方法工藝簡單，無特需設(shè)備要求，硫磺回收率高，能耗低，無污染，可以實現(xiàn)鉛鋅濕法冶煉廢渣和廢水的零排放。
【專利說明】一種硫精礦的綜合回收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硫精礦的綜合回收方法，特別涉及一種硫化鋅精礦直接浸出過程中產(chǎn)生的浸出渣通過浮選得到的硫精礦的資源化利用。屬于環(huán)境保護及資源回收領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]硫化鋅精礦富氧常壓浸出或氧壓浸出是目前世界上鋅冶煉中的新工藝、新技術(shù)，其產(chǎn)生的浸出渣經(jīng)浮選分離成硫精礦和浮選尾礦，在浮選作業(yè)中，元素硫和大部分2！1、八8被有效地回收到精礦中；90%以上的進入尾礦；其中硫精礦的主要成份以質(zhì)量百分比計為3總60?85%，其中單質(zhì)硫占硫總量的90%以上、？68?20%、？63?6%、2113?10%和8 1 022?5%。目前，氧壓浸出產(chǎn)生的硫精礦中的單質(zhì)硫因其元素硫呈在形式為球粒狀，且聚集，在1151:以上時呈熔化狀，實際生產(chǎn)中大部分硫精礦的處理方式是直接堆存或與鋅精礦一起進入沸騰爐焙燒處理，小部分硫精礦進行直接熱過濾來綜合回收硫精礦中的硫；而硫化鋅精礦的富氧常壓浸出，生成的元素硫(3)通常以3種形態(tài)嵌布:呈疏松多孔狀包裹在硫化物周圍(1)、呈致密細(xì)粒狀吸附在硫化物的周圍(2^呈細(xì)粒單體分布在浸出渣中，與硫化物顆粒分離(3)，對硫精礦進行熱熔，硫精礦中的單質(zhì)硫不能呈熔化狀熔化，只有發(fā)煙現(xiàn)象產(chǎn)生，不能直接進行熱熔處理此硫精礦，實際生產(chǎn)應(yīng)用中，對富氧常壓浸出產(chǎn)生的硫精礦處理方式有:1、堆存、2、焙燒，與其它硫化鋅精礦一起焙燒，回收其中的硫、鋅等有價元素。
[0003]實際生產(chǎn)中已應(yīng)用處理硫精礦的方法中，堆存法嚴(yán)重的污染了環(huán)境，并造成了巨大的資源浪費和經(jīng)濟損失；沸騰焙燒法降低了銀的回收率，加劇了沸騰層的結(jié)塊速度，惡化了除塵系統(tǒng)除塵的操作條件，增加了生產(chǎn)成本，同時違背了硫化鋅精礦直接浸出的初衷；硫精礦的直接熱過濾法只能應(yīng)用于硫化鋅精礦的氧壓浸出產(chǎn)生的硫精礦，且鋅不能從濾渣中分離，惡化了后續(xù)工序中回收鉛、銀操作環(huán)境，降低了鉛、鋅和銀等有價金屬的回收率。
[0004]另外，硫精礦使用化學(xué)法回收其中的硫磺，化學(xué)法中采用的有機溶劑，或有毒性、易揮發(fā)，會對環(huán)境造成污染；或易燃易爆不利于實際操作和安全。物理法主要包括制粒篩分法、熱過濾法、真空蒸餾法和高壓傾析法等，制粒篩分法回收硫磺雖然成本低，但是所得硫磺產(chǎn)品純度低，貴金屬損失大；蒸餾法主要是真空蒸餾法，例如⑶102633233八公開了一種從鉛鋅礦常壓富氧浸出渣中回收硫磺的方法，該方法采用真空蒸餾的方法，雖然可得到合格的硫磺產(chǎn)品，但該法對設(shè)備要求較高，投資較大，并且能耗高；高壓傾析法因未反應(yīng)的金屬硫化物也熔融于其中，故硫磺質(zhì)量較低；熱濾法由于硫精礦中硫以多種形式存在，熱熔溫度較高并且容易燒損，不利硫的回收。上述方法應(yīng)用在硫精礦的綜合回收中均存在不足之處，隨著常壓、氧壓浸出工藝在鉛鋅冶煉行業(yè)的廣泛應(yīng)用，開發(fā)新的、能夠克服以上技術(shù)缺點的硫精礦的綜合回收方法有助于消除硫精礦的大量堆存的環(huán)境隱患，同時實現(xiàn)廢棄物的資源化。
[0005]從上述可知，現(xiàn)有技術(shù)不能適應(yīng)從硫精礦中綜合回收硫、鋅、鉛和銀等有價元素，如何尋找一條技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的適合于處理硫精礦的方法，不僅可解決環(huán)境污染，綜合利用礦產(chǎn)資源，還可取得較大的經(jīng)濟效益和社會效益，是有待進一步探索的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種硫精礦的綜合回收方法，它可以解決硫精礦綜合回收現(xiàn)有技術(shù)和生產(chǎn)應(yīng)用中存在的不足，并提供的生產(chǎn)工藝過程簡單，無特需設(shè)備要求，對原料適應(yīng)性廣，硫磺回收率高，投資小，能耗低，無污染，無三廢產(chǎn)生，是一種經(jīng)濟、高效的硫精礦的綜合回收方法，可以實現(xiàn)鉛鋅濕法冶煉廢渣和廢水的零排放，應(yīng)用前景廣闊。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種硫精礦的綜合回收方法，包括硫精礦預(yù)處理、預(yù)處理渣脫酸、和脫酸渣熱過濾步驟。
[0008]所述硫精礦預(yù)處理步驟:將硫精礦加入到高溫的稀硫酸溶液中進行浸出，在高溫、高酸和氧化氣氛的條件下，使硫精礦中的鋅、鐵等硫化物高效浸出，并轉(zhuǎn)入預(yù)處理液，同時高溫作用使硫磺轉(zhuǎn)型，并富集硫磺、鉛和銀等有價元素。
[0009]所述預(yù)處理渣脫酸步驟:將上步的預(yù)處理液進行過濾得到預(yù)處理渣，將預(yù)處理渣進行漿化脫酸，把預(yù)處理渣中的硫酸及可溶鋅等洗入脫酸液中，進一步富集硫磺、鉛和銀等有價元素，經(jīng)過濾得到脫酸渣。
[0010]所述脫酸渣熱過濾步驟:將脫酸渣在熱熔化情況下進行熱過濾，濾渣可回收銀、鉛和硫等有價金屬，濾液經(jīng)冷卻得成品硫磺。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的預(yù)處理體系是在硫酸體系中進行，稀硫酸中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50?75%。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的預(yù)處理是在115?1301:的高溫條件下進行，并控制在氧化氣氛條件下進行。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的預(yù)處理的氧化氣氛是在預(yù)處理的過程中加入二氧化錳、富氧或空氣等的條件下取得的。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的預(yù)處理反應(yīng)時間為3?8小時，稀硫酸與硫精礦的液固比按質(zhì)量百分比加入為4:1?8:1。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的脫酸步驟是在脫酸槽中進行，脫酸劑為水，水與預(yù)處理渣的液固比按質(zhì)量百分比加入為3:1?6:1。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的脫酸步驟是溫度為50?801，脫酸時間為30?120分鐘。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的硫精礦預(yù)處理步驟中，所述的熱熔化和熱過濾溫度為120?1601。
[0018]優(yōu)選情況下，所述熱過濾溫度控制為125?140 X:。
[0019]發(fā)明效果:
本發(fā)明由于采用上述工藝方法，通過預(yù)處理硫精礦，并控制高溫、高酸和氧化氣氛等操作參數(shù)，實現(xiàn)了硫精礦中鋅鐵等硫化物的高效浸出，并轉(zhuǎn)入預(yù)處理液，同時高溫作用使硫磺轉(zhuǎn)型，并富集硫磺、鉛和銀等有價元素；脫酸步驟可提高硫精礦中鋅的回收率，減少預(yù)處理過程中酸和水的消耗，降低生產(chǎn)成本；最后通過熱濾法回收渣內(nèi)的硫磺，同時富集硫精礦中的鉛銀等有價元素，實現(xiàn)了廢渣的回收利用。
[0020]采用本發(fā)明工藝方法，硫精礦中鋅的浸出率在85%以上，預(yù)處理液通過開路，可直接返硫化鋅礦的直接浸出回收其中的鋅和酸；通過脫酸步驟，使硫精礦中的可溶鋅轉(zhuǎn)入脫酸液，使鋅的回收率達(dá)到90% ；通過上述兩步，使硫精礦中的硫、鉛和銀富集20%以上；硫的回收率可超過92%，硫磺純度高達(dá)99.95%，完全滿足工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。脫酸渣經(jīng)干燥、熱熔和熱濾處理，可以有效回收硫精礦中的硫，克服了現(xiàn)有硫磺提取方法環(huán)境污染高、投資高、成本尚，硫橫品位低等缺點。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯優(yōu)點及積極效果是通過預(yù)處理步驟，使硫精礦中的硫化物反應(yīng)，變成相應(yīng)的硫酸鹽和硫磺，使鋅首先與硫精礦分離，返硫化鋅礦直接浸出回收其中的鋅；同時使硫精礦回收硫磺后剩余的濾渣更有利于后續(xù)工序回收鉛銀等有價元素。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本發(fā)明附圖是一種硫精礦的綜合回收方法的工藝流程示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，本發(fā)明包含其技術(shù)思想范圍內(nèi)的其它實施方式和及其變形。
[0024]實施例1
取51?硫精礦和少量的二氧化錳混合，加入到溫度為1151，并裝有20公斤質(zhì)量百分比濃度為50%稀硫酸反應(yīng)器中，預(yù)處理時間為8小時；經(jīng)過濾得到的預(yù)處理渣，加入到溫度為501:的15[水中，漿化脫酸時間為30分鐘；再經(jīng)過濾、干燥和熱熔后得到脫酸渣，將脫酸渣在溫度為1201:條件下進行熱過濾，待熱過濾結(jié)束，取出濾渣進行后續(xù)工序回收鉛銀等有價金屬，濾液硫磺經(jīng)冷卻得成品硫磺。硫精礦中鋅的浸出率為85.8%，鋅的回收率即與硫精礦的分離率是91% ；硫的回收率為92.5%、硫磺產(chǎn)品純度是99.95%。
[0025]實施例2
取54硫精礦，加入到溫度為1251:，裝有30公斤質(zhì)量百分比濃度為60%稀硫酸反應(yīng)器中，同時通入氧氣，預(yù)處理時間為6小時；經(jīng)過濾得到的預(yù)處理渣加入到溫度為601的201水中，漿化脫酸時間為60分鐘；過濾、干燥和熱熔后得到的脫酸渣，在溫度為1301:條件下進行熱過濾，待熱過濾結(jié)束，取出濾渣進行后續(xù)工序回收鉛銀等有價金屬，濾液硫磺經(jīng)冷卻得成品硫磺。硫精礦中鋅的浸出率為86.3%，鋅的回收率即與硫精礦的分離率是92.4% ；硫的回收率為93.4%、硫磺產(chǎn)品純度是99.96%。
[0026]實施例3
取51?硫精礦，加入到溫度為1301，裝有40公斤質(zhì)量百分比濃度為75%稀硫酸反應(yīng)器中，同時通入空氣，預(yù)處理時間為3小時；經(jīng)過濾得到的預(yù)處理渣加入到溫度為801的30[水中，漿化脫酸時間為120分鐘；過濾、干燥和熱熔后得到的脫酸渣，在溫度為1401條件下進行熱過濾，待熱過濾結(jié)束，取出濾渣進行后續(xù)工序回收鉛銀等有價金屬，濾液硫磺經(jīng)冷卻得成品硫磺。硫精礦中鋅的浸出率為87.1%，鋅的回收率即與硫精礦的分離率是93.7% ；硫的回收率為93.9%、硫磺產(chǎn)品純度是99.968%。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種硫精礦的綜合回收方法，包括硫精礦預(yù)處理、預(yù)處理渣脫酸、和脫酸渣熱過濾步驟，其特征在于: A.所述的硫精礦預(yù)處理步驟是將硫精礦加入到高溫的稀硫酸溶液中進行浸出，在高溫、高酸和氧化氣氛的條件下，使硫精礦中的鋅、鐵等硫化物的高效浸出，并轉(zhuǎn)入預(yù)處理液，同時高溫作用使硫磺轉(zhuǎn)型，并富集硫磺、鉛和銀等有價元素； B.所述的預(yù)處理渣脫酸步驟是將上步的預(yù)處理液進行過濾得到預(yù)處理渣，將預(yù)處理渣進行漿化脫酸，過濾后得到脫酸渣； C.所述的脫酸渣熱過濾步驟是將上步產(chǎn)生的脫酸渣在熱熔化情況下進行熱過濾，濾渣可回收銀、鉛和硫等有價金屬，濾液經(jīng)冷卻得成品硫磺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟A中，預(yù)處理是在硫酸體系中進行，稀硫酸中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50?75%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟A中，預(yù)處理是在115?130°C的高溫條件下進行，并控制在氧化氣氛條件下進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟A中，預(yù)處理的氧化氣氛是指在預(yù)處理的過程中加入二氧化錳、富氧或空氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟A中，預(yù)處理反應(yīng)時間為3?8小時，稀硫酸與硫精礦的液固比按質(zhì)量百分比加入為4:I ?8:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟B中，脫酸步驟是在脫酸槽中進行，脫酸劑為水，水與預(yù)處理渣的液固比按質(zhì)量百分比加入為3:I?6:1 ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟B中，脫酸步驟是溫度為50?80°C，脫酸時間為30?120分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硫精礦的綜合回收方法，其特征在于:所述步驟C中，熱熔化和熱過濾溫度為120?160°C。
【文檔編號】C22B13/00GK104445083SQ201410685460
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】廖貽鵬, 劉一寧, 林文軍, 劉任 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司