本發(fā)明屬于濕法煉鋅除雜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用高低溫結(jié)合降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法。

背景技術(shù)：

赤鐵礦法除鐵是從濕法煉鋅含鐵硫酸鋅溶液中除鐵的主要方法，赤鐵礦沉淀過程中會形成鐵礬（黃鉀鐵礬、黃鈉鐵礬、水合鐵礬等）、堿式硫酸鐵、針鐵礦等雜質(zhì)，同時由于硫酸鋅的溶解度在60℃以上溶解度隨溫度升高而降低，在現(xiàn)有的除鐵方法的反應(yīng)條件下（溫度在180℃左右）硫酸鋅溶解度低于110g/L，大量的硫酸鋅結(jié)晶混入鐵渣，導(dǎo)致所產(chǎn)的氧化鐵渣中Zn、K、Na、S含量高，對氧化鐵的后續(xù)利用不利。

目前常用的降低雜質(zhì)含量的方法包括：（1）通過高溫煅燒使雜質(zhì)分解而脫除，但該方法存在能耗高、低濃度二氧化硫難處理等問題；（2）降低進入除鐵系統(tǒng)的含鐵硫酸鋅溶液中鋅離子的濃度，避免在高溫下硫酸鋅結(jié)晶，但該方法局限性較大，因濕法煉鋅產(chǎn)出的含鐵硫酸鋅溶液含鋅大部分高于110g/L，需采取措施（調(diào)整工藝或加水稀釋）嚴格控制含鐵硫酸鋅溶液中鋅離子的濃度，成本高，難度大，而且因為含鐵硫酸鋅溶液溶液中K、Na含量高，鐵礬中的K、Na難以進入溶液，導(dǎo)致氧化鐵渣中K、Na含量高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)濕法煉鋅赤鐵礦法除鐵產(chǎn)生的氧化鐵渣雜質(zhì)含量高及現(xiàn)有降低氧化鐵渣中雜質(zhì)含量不理想的問題，而提供一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法，利用硫酸鋅的溶解度在60℃以上溶解度隨溫度升高而降低的原理，在氧化水解除鐵過程中采用低溫度條件得到混合鐵渣，減少了除鐵過程中鋅的結(jié)晶，相應(yīng)的減少了鐵渣中鋅的含量，克服了現(xiàn)有除鐵方法對含鐵硫酸鋅溶液中鋅離子的濃度的限制；將混合鐵渣與中性或含酸生產(chǎn)廢水調(diào)漿后連續(xù)、定量加入高壓釜中，在高溫下鐵礬、堿式硫酸鐵、針鐵礦發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化鐵，反應(yīng)產(chǎn)生的可溶性硫酸鹽及原混合鐵渣中的可溶性硫酸鹽溶解于水中，得到雜質(zhì)含量低的氧化鐵渣，相應(yīng)的提高了氧化鐵渣品位，同時生產(chǎn)廢水得到循環(huán)利用。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法，包括如下步驟：

步驟1）、將含二價鐵的硫酸鋅溶液中和后加入除鐵高壓釜內(nèi)進行低溫氧化水解除鐵，溫度控制在120-150℃，形成氧化鐵和針鐵礦的混合物，將混合物降溫、過濾得到混合鐵渣與不含鐵的硫酸鋅溶液；

步驟2）、將步驟1）中得到的混合鐵渣和水加入調(diào)漿槽配成質(zhì)量比為5-20%的礦漿，并用蒸汽加熱至80-95℃；

步驟3）、將步驟2）中得到的礦漿連續(xù)、定量加入除雜高壓釜中進行除雜，通入壓縮空氣或氮氣，溫度控制在180-230℃，反應(yīng)完成后排出高壓釜；

步驟4）、過濾分離，將步驟3）中排出高壓釜的礦漿降溫后送入過濾系統(tǒng)進行過濾分離，得到含雜質(zhì)低的氧化鐵渣，濾液返回系統(tǒng)。

進一步改進，步驟1)中的含二價鐵的硫酸鋅溶液中鋅離子濃度為140-180g/L。

進一步改進，步驟1)中低溫氧化水解除鐵過程中，氧分壓為0.1-0.3MPa，時間1-3h。

進一步改進，步驟2)中所用的調(diào)漿水為中性或含酸生產(chǎn)廢水。

進一步改進，步驟3)中除雜過程中，保持釜壓高于反應(yīng)溫度對應(yīng)的飽和蒸氣壓0.1-0.3MPa，反應(yīng)時間0.5-3h。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.利用硫酸鋅的溶解度在60℃以上溶解度隨溫度升高而降低的原理，在氧化水解除鐵過程中采用低溫度條件得到混合鐵渣，減少了除鐵過程中鋅的結(jié)晶，相應(yīng)的減少了鐵渣中鋅的含量，克服了現(xiàn)有除鐵方法對含鐵硫酸鋅溶液中鋅離子的濃度的限制；

2.將鐵渣與中性或含酸生產(chǎn)廢水調(diào)漿后連續(xù)、定量加入高壓釜中，在高溫下鐵礬、堿式硫酸鐵、針鐵礦發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化鐵，反應(yīng)產(chǎn)生的可溶性硫酸鹽及原混合鐵渣中的可溶性硫酸鹽溶解于水中，降低了氧化鐵渣中雜質(zhì)含量，相應(yīng)的提高了氧化鐵渣品位的目的，同時生產(chǎn)廢水得到循環(huán)利用；

3.與常用的直接高溫煅燒方法相比能耗低、不產(chǎn)生二氧化硫。

本發(fā)明提供的一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法具有減少鐵渣中雜質(zhì)的含量，克服了現(xiàn)有除鐵方法對含鐵硫酸鋅溶液中鋅離子的濃度的限制，提高了氧化鐵渣品位，而且環(huán)保的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法，包括如下步驟：

步驟1）、將含二價鐵15g/L、含鋅180g/L的硫酸鋅溶液中和后加入除鐵高壓釜內(nèi)進行低溫氧化水解除鐵，反應(yīng)溫度120℃，氧分壓0.1MPa，時間1h，形成氧化鐵和針鐵礦的混合物，混合物中含少量堿式硫酸鐵、鐵礬等雜質(zhì)及夾帶的少量可溶硫酸鹽，將混合物降溫、過濾得到混合鐵渣與不含鐵的硫酸鋅溶液；

步驟2）、將步驟1）中得到的混合鐵渣與水加入調(diào)漿槽配成質(zhì)量比5%的礦漿，并用蒸汽加熱至85℃，所用水可采用中性或含酸生產(chǎn)廢水，在本實施例中采用冷卻塔排污水，實現(xiàn)廢水循環(huán)利用；

步驟3）、將步驟2）中得到的礦漿連續(xù)、定量加入除雜高壓釜中進行除雜，反應(yīng)溫度180℃，時間3h，通入壓縮空氣，保持釜壓高于反應(yīng)溫度對應(yīng)的飽和蒸氣壓（1.0MPa）0.3MPa，反應(yīng)完成后排出高壓釜，該過程中黃鉀鐵礬、黃鈉鐵礬、水合鐵礬、堿式硫酸鐵、針鐵礦發(fā)生如下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化鐵,化學反應(yīng)原理如下：

上述反應(yīng)中生成的可溶性硫酸鹽及原混合鐵渣中的可溶性硫酸鹽溶解進入水中；

步驟4）、過濾分離，將步驟3）中排出高壓釜的礦漿降溫送入過濾系統(tǒng)進行過濾分離，得到氧化鐵渣成份為：含鋅0.49%、硫0.45%，鉀0.006%、鈉0.005%，鐵64%，濾液返回濕法煉鋅系統(tǒng)，循環(huán)利用。

實施例2：一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法，包括如下步驟；

步驟1）、將含二價鐵20g/L、含鋅140g/L的硫酸鋅溶液中和后加入除鐵高壓釜內(nèi)進行低溫氧化水解除鐵，反應(yīng)溫度150℃，氧分壓0.2MPa，時間3h，形成氧化鐵和針鐵礦的混合物，混合物中含少量堿式硫酸鐵、鐵礬等雜質(zhì)及夾帶的少量可溶硫酸鹽，將混合物降溫、過濾得到混合鐵渣與不含鐵的硫酸鋅溶液；

步驟2）、將步驟1）中得到的混合鐵渣與濕法煉鋅過程中的電解鋅燙洗槽水加入調(diào)漿槽配成質(zhì)量比10%的礦漿，并用蒸汽加熱至90℃；所用水可采用中性或含酸生產(chǎn)廢水，在本實施例中采用濕法煉鋅過程中的電解鋅燙洗槽水，實現(xiàn)廢水循環(huán)利用；

步驟3）、將步驟2）中得到的礦漿連續(xù)、定量加入除雜高壓釜中進行除雜，反應(yīng)溫度200℃，時間2h，通入氮氣，保持釜壓高于反應(yīng)溫度對應(yīng)的飽和蒸氣壓（1.55MPa）0.2MPa，反應(yīng)完成后排出高壓釜，該過程中黃鉀鐵礬、黃鈉鐵礬、水合鐵礬、堿式硫酸鐵、針鐵礦發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化鐵,反應(yīng)原理與實施例1中相同，上述反應(yīng)中生成的可溶性硫酸鹽及原混合鐵渣中的可溶性硫酸鹽溶解進入水中；

步驟4）、過濾分離，將步驟3）中排出高壓釜的礦漿降溫送入過濾系統(tǒng)進行過濾分離，得到氧化鐵渣成份為：含鋅0.42%、硫0.47%，鉀0.005%、鈉0.004%，鐵63%，濾液返回濕法煉鋅系統(tǒng)，循環(huán)利用。

實施例3一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法，包括如下步驟；

步驟1）、將含二價鐵30g/L、含鋅160g/L的硫酸鋅溶液中和后加入除鐵高壓釜內(nèi)進行低溫氧化水解除鐵，反應(yīng)溫度140℃，氧分壓0.3MPa，時間1.5h，形成氧化鐵和針鐵礦的混合物，混合物中含少量堿式硫酸鐵、鐵礬等雜質(zhì)及夾帶的少量可溶硫酸鹽，將混合物降溫、過濾得到混合鐵渣與不含鐵的硫酸鋅溶液；

步驟2）、將步驟1）中得到的混合鐵渣與濕法煉鋅過程中的鉛銀渣洗水加入調(diào)漿槽配成質(zhì)量比20%的礦漿，并用蒸汽加熱至95℃；所用水可采用中性或含酸生產(chǎn)廢水，在本實施例中采用濕法煉鋅過程中的鉛銀渣洗水，實現(xiàn)廢水循環(huán)利用；

步驟3）、將步驟2）中得到的礦漿連續(xù)、定量加入除雜高壓釜中進行除雜，反應(yīng)溫度230℃，時間0.5h，通入氮氣，保持釜壓高于反應(yīng)溫度對應(yīng)的飽和蒸氣壓（約2.80MPa）0.1MPa，反應(yīng)完成后排出高壓釜，該過程中黃鉀鐵礬、黃鈉鐵礬、水合鐵礬、堿式硫酸鐵、針鐵礦發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化鐵,具體反應(yīng)原理如同實施例1，上述反應(yīng)中生成的可溶性硫酸鹽及原混合鐵渣中的可溶性硫酸鹽溶解進入水中；

步驟4）、過濾分離，將步驟3）中排出高壓釜的礦漿降溫送入過濾系統(tǒng)進行過濾分離，得到氧化鐵渣成份為：含鋅0.44%、硫0.40%，鉀0.004%、鈉0.005%，鐵65%，濾液返回濕法煉鋅系統(tǒng)，循環(huán)利用。

由以上的具體實施方式可以看出，本發(fā)明提供的一種降低濕法煉鋅氧化鐵渣中雜質(zhì)含量的方法通過低溫氧化水解除鐵和除雜兩個工序，大大降低了氧化鐵中雜質(zhì)含量，相應(yīng)的提高了氧化鐵渣的品位，同時生產(chǎn)廢水的到循環(huán)利用，與目前常用的降低雜質(zhì)含量的方法相比不必對含鐵硫酸鋅溶液的鋅離子做限制，因此不必對現(xiàn)有煉鋅工藝改進、調(diào)整，同時不產(chǎn)生二氧化硫、能耗低。