從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中回收元素硫的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從常壓富氧直接濕法煉鋅過程產(chǎn)出的高硫渣中回收元素硫的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是先對常壓富氧直接濕法煉鋅中的氧浸液快速升溫升壓，并進行閃蒸，然后用熱過濾分離元素硫后，熔融元素硫采用水冷卻成顆粒狀固體元素硫。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用快速升溫升壓的方法，在現(xiàn)有常壓富氧直接濕法煉鋅系統(tǒng)中增加小體積的反應(yīng)器，設(shè)備簡單，投資少，不影響現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，工藝流程短，設(shè)備簡單，操作容易，完善了鋅精礦常壓富氧直接浸出工藝。
【專利說明】從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中回收元素硫的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種從常壓富氧直接濕法煉鋅過程產(chǎn)出的高硫渣中回收元素硫的方法O
【背景技術(shù)】
[0003]常規(guī)的濕法煉鋅中，對鋅精礦采用沸騰焙燒，硫被氧化形成SO2進入煙氣生產(chǎn)硫酸。而常壓富氧直接濕法煉鋅中，對鋅精礦采用常壓富氧直接浸出(95°C，大氣壓，通入98%以上氧濃的氧氣)，硫被氧化形成元素硫產(chǎn)生大量高硫渣，國內(nèi)外均沒有從常壓富氧直接濕法煉鋅過程產(chǎn)出的高硫渣中回收元素硫的工業(yè)生產(chǎn)實踐。這種高硫渣在國外大都作為棄渣放置在特殊渣場堆存，在國內(nèi)這種高硫渣因富含銀等有價金屬，需將元素硫回收后，銀等有價金屬得到富集進一步回收。這種高硫渣是不能采用蒸汽加熱熔融后熱過濾的方法生產(chǎn)元素硫，同時由于含硫太高也不能直接大量投入鉛系統(tǒng)而造成硫不平衡，這種高硫渣只能采用臨時渣場堆存，造成巨大的環(huán)保壓力。同時高硫渣積壓的銀等有價金屬不能回收，造成經(jīng)濟效益差。
[0004]對這種常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣可以采用傳統(tǒng)的沸騰焙燒進行脫硫，含硫煙氣送制酸生產(chǎn)硫酸，燒渣送鉛系統(tǒng)回收銀等有價金屬，整體生產(chǎn)工藝流程完整，但沒有達到從高硫渣中回收元素硫的目的，只是將鋅精礦的焙燒制酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦吡蛟谋簾扑?，將一種簡單的短工藝流程又還原成一種復(fù)雜的傳統(tǒng)長工藝流程。由于從常壓富氧直接濕法煉鋅過程產(chǎn)出的高硫渣中不能回收元素硫，因而這種鋅精礦常壓富氧直接浸出工藝是不完整的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中回收元素硫，大大降低高硫渣的硫，并為進一步提高銀等有價金屬品位以利于進一步回收，完善了鋅精礦常壓富氧直接浸出工藝。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
1)將常壓富氧直接濕法煉鋅中的氧浸液，在反應(yīng)器內(nèi)通入氧氣及蒸汽快速升溫升壓；其中溫度為110~150°c，壓力450~llOOKpa，而氧分壓為250~800Kpa ；
2)將步驟I)中獲得的高溫高壓氧浸液通過閃蒸槽進行閃蒸；
3)將閃蒸后的氧浸液進行浮選得到高硫渣；
4)將高硫渣加熱獲得熔融狀態(tài)的元素硫；
5)將步驟4)獲得高硫渣進行熱過濾產(chǎn)出熔融元素硫。
[0007]6)采用制粒機，對熔融元素硫采用水冷卻成顆粒狀固體元素硫。
[0008]本 申請人:通過研究發(fā)現(xiàn):常壓富氧直接濕法煉鋅過程產(chǎn)生的高硫渣含硫達到70~80%，在150°C左右的溫度下，這些高硫渣中的硫不能熔融分離；在大于400°C的溫度下，可以將高硫渣中元素硫蒸餾成為氣態(tài)，在隔絕空氣的條件下，經(jīng)冷凝可以得到元素硫。但是采用這種蒸餾法從高硫渣中回收元素硫帶來兩個至關(guān)重要的問題，一是設(shè)備復(fù)雜，數(shù)量多，投資大，尤其是要求在隔絕空氣條件中蒸餾，應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)不現(xiàn)實；二是蒸餾法運行成本高，對于低價值的硫回收采用蒸餾法得不償失。
[0009] 申請人:通過研究發(fā)現(xiàn):在常壓富氧直接濕法煉鋅過程產(chǎn)生的高硫渣中硫元素中10~20%為硫酸鹽形態(tài)，90~80%為元素硫形態(tài)。正是高硫渣中元素硫晶型不同，使得在150°C溫度下，這些高硫渣中元素硫不能熔融，也就無法采用簡單的蒸汽加熱后熱過濾的方式從高硫渣中回收元素硫。
[0010]因此，本 申請人:提出先對常壓富氧直接濕法煉鋅中的常壓氧浸液進行高溫處理，并將高溫高壓下的氧浸液通過閃蒸槽進行閃蒸，使其中的硫元素的晶型結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，然后將閃蒸后的氧浸液通過浮選分離獲得高硫渣，再對該處理后的高硫渣進行加熱，熔融其中的硫，并進行分離。
[0011]由于在對氧浸液進行高溫高壓處理時的壓力一般控制在450~1100Kpa，因此，在閃蒸槽中的壓力要明顯低于450Kpa，例如200Kpa，通過閃蒸將高溫高壓的氧浸液降壓為高溫常壓的氧浸液，以滿足后續(xù)工序處理的要求。
[0012]對按照本發(fā)明方法獲得的高硫渣進行加溫處理，以獲得熔融硫，便于進一步分離時，優(yōu)選采用蒸汽加熱的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其他方法加熱高硫渣。
[0013]分離熔融硫的設(shè)備可以選用葉片壓濾機進行熱過濾產(chǎn)出熔融元素硫。同時分離硫后的濾渣富含銀等有價金屬，以便進一步回收。
[0014]通過制粒機將熔融元素硫采用水冷卻成顆粒狀固體元素硫。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1)利用快速升溫升壓的方法，在現(xiàn)有常壓富氧直接濕法煉鋅系統(tǒng)中增加小體積的反應(yīng)器，設(shè)備簡單，投資少，不影響現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0016]2)利用閃蒸過程，對高硫渣中元素硫晶型結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)化，使其能在150°C溫度下熔融。
[0017]3)由于改變了高硫渣中元素硫晶型結(jié)構(gòu)，采用蒸汽加熱后熱過濾的方法回收元素硫，屬于物理過程，工藝流程短，設(shè)備簡單，操作容易，生產(chǎn)成本低。
[0018]4)從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中硫至元素硫產(chǎn)品直收率> 85%，S > 99.5%。
[0019]5)完善了鋅精礦常壓富氧直接浸出工藝。
[0020]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0022]
【具體實施方式】
[0023]實施例1
常壓富氧直接濕法煉鋅的工藝為:鋅精礦經(jīng)磨礦進入反應(yīng)器，加入廢電解液，通入98%以上氧濃的氧氣及蒸汽，進行常壓富氧直接浸出，控制溫度95°C，大氣壓，反應(yīng)時間>24h。
[0024]簡要介紹常壓富氧直接濕法煉鋅的工藝及參數(shù)
I)將上述獲得的常壓富氧直接濕法煉鋅中的高溫常壓氧浸液(95°C，大氣壓)置于在反應(yīng)器內(nèi)，，通入氧氣及蒸汽，進行快速升溫升壓，反應(yīng)時間20~40min，溫度110~150°C，壓力450~llOOKpa，其中氧氣分壓為250~800Kpa。
[0025]2)將上述快速升溫升壓后的高溫高壓氧浸液置于閃蒸槽中進行閃蒸，閃蒸槽中溫度 102 ~120°C，壓力 200Kpa。
[0026]3)對閃蒸后的氧浸液進行浮選，浮選分粗選、精選、掃選三段作業(yè)，控制浮選溫度60~80°C，充氣壓力100~300Kpa。(請補充具體的現(xiàn)有技術(shù)中公開的浮選條件)得到高硫渣，同時產(chǎn)出低硫渣送渣處理。
[0027]4)將上述高硫渣加入熔硫池中，通入蒸汽加熱進行熔融，控制溫度150°C。
[0028]5)采用葉片壓濾機，對熔融高硫渣進行熱過濾,過濾壓力500~800Kpa，溫度150°C，產(chǎn)出熔融元素硫，同時產(chǎn)出熱濾渣富含銀等有價金屬進一步回收。
[0029]6)采用制粒機，對熔融元素硫采用水冷卻成顆粒狀固體元素硫。
【權(quán)利要求】
1.從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中回收元素硫的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將常壓富氧直接濕法煉鋅中的氧浸液，在反應(yīng)器內(nèi)通入氧氣及蒸汽快速升溫升壓；其中溫度為110~150°c，壓力450~llOOKpa，而氧分壓為250~800KPa ； 2)將步驟I)中獲得的高溫高壓氧浸液通過閃蒸槽進行閃蒸； 3)將閃蒸后的氧浸液進行浮選得到高硫渣； 4)將高硫渣在熔硫池中通入蒸汽進行熔融； 5)將熔融高硫渣通過葉片壓濾機進行熱過濾產(chǎn)出熔融元素硫； 6)采用制粒機，對熔融元素硫采用水冷卻成顆粒狀固體元素硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中回收元素硫的方法，其特征在于步驟3)中的閃蒸溫度為102~120°C，壓力200Kpa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從常壓富氧直接濕法煉鋅高硫渣中回收元素硫的方法，其特征在于步驟4)中加熱高硫渣`的方法是通入蒸汽，并控制溫度為145~155°C。
【文檔編號】C01B17/027GK103482580SQ201310422340
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】何醒民, 尹澤輝, 施耘, 董曉偉 申請人:長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司