一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝。所述工藝采用兩段浸出,Zn的浸出率可以達到92%～95%,雜質Cu、Fe、Si、Al的浸出有效地被抑制,浸出液用P204萃取鋅、鋅反萃液電積的工藝可以生產優(yōu)質電鋅。工藝酸耗低、雜質少、鋅濃度高、浸出液易于處理，收益高。工藝酸耗低、雜質少、鋅濃度高、浸出液易于處理，收益高。
【專利說明】一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領域，具體涉及一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝。

【背景技術】
[0002]隨著汽車業(yè)、建筑業(yè)、航空業(yè)、計算機業(yè)、通訊業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等產業(yè)的發(fā)展，為鋅的用途開辟了更加廣闊的前景。據預測，今后鋅的世界消費年增長率可以保持在4%左右，對于中國而言，許多工業(yè)部門鋅的應用還剛剛起步。人耗鋅水平比世界平均水平還相差很遠，還有更加廣闊的鋅市場有待開發(fā)。今后鍍鋅和壓鑄件方面鋅的消費增長將加快。因此，要大力推進企業(yè)的科技進步，進一步發(fā)展生產，積極采用新工藝、新技術和新設備不斷提高產品質量，降低成本，以加快我國鋅工業(yè)的發(fā)展。
[0003]我國在氧化鋅礦的處理方法上取得了一些成績，特別是對于低品位氧化鋅礦來說，已有不少研究。
[0004]CN102703694A公開了一種高鐵、泥化程度大的低品位氧化鋅礦濕法處理的方法，其步驟是:1、直接浸出:氧化鋅礦經破碎、球磨后與鋅電解廢液一同投入反應槽內反應，反應結束后的浸出液作聯(lián)合浸出用，浸出渣送下一步洗渣處理；2、聯(lián)合浸出:將高品位氧化鋅礦與直接浸出后溶液進行浸出反應，中性溶液供凈化用，浸出渣送回轉窯處理；3、洗渣:將直接浸出的渣與弱酸溶液放入反應槽并攪拌，反應后溶液返回直接浸出，洗后的浸出渣送選礦廠分離回收鉛、銀等有價金屬；4、回轉窯還原揮發(fā):將浸出渣與煤混合均勻后投入窯內進行反應，得到氧化鋅煙塵回收銦鍺，窯渣回收鐵、余煤。
[0005]CN102730748A公開了一種利用中低品位氧化鋅礦和氧化鋅、氧化鉛共生礦制備氯化鉛和硫酸鋅的方法，該方法包括以下步驟:(1)將鋅礦破碎，磨細后與硫酸銨混合焙燒；
(2)焙燒熟料溶出，所得濾液進行沉鐵、鋁，提鋅渣進一步分離鉛；(3)沉鐵、鋁后所得的硫酸鋅溶液蒸濃后用于電解；(4)提鋅渣用N a C I溶液浸出，浸出后所得濾液濃縮，冷卻結晶析出P b C I 2晶體，NaCl溶液返回浸出工序，實現循環(huán)利用。
[0006]CN102433569A公開了一種針對氨浸法處理高堿性脈石型低品位氧化鋅礦浸出液進行電解的方法。該方法的特點是，用離子膜將高堿性脈石氧化鋅礦氨浸經除雜凈化后的鋅氨配合物溶液與陽極溶液分隔開；鋅離子在陰極上還原，從而得到純度高的金屬鋅；陽極只析出O 2而不發(fā)生N H 3分解，電解后陰極液可返回用于浸出。
[0007]CN102242262A公開了一種弱堿性氨基酸鹽體系處理低品位氧化鋅礦的方法，將復雜低品位氧化鋅礦磨細后，在一定條件下的弱堿性氨基酸鹽體系中配合浸出，鋅、鉛、鎘、銅和鎳等溶解進入浸出液，鈣、鎂、鐵和硅等不溶解而留于浸出渣中；浸出液中加C a O或Ca (O H) 2使鋅以氧化鋅形式沉淀加以回收，鉛、鎘、銅和鎳等有價金屬與鋅共沉淀富集于粗氧化鋅中；沉淀鋅后的溶液用C O 2調節(jié)溶液P H至一定值使浸出劑再生，再生后的浸出劑返回循環(huán)利用，浸出劑再生過程產出的C a C O 3經過煅燒后返回利用。
[0008]CN101734686A公開了一種高附加值綠色化綜合利用中低品位氧化鋅礦(主要為硅鋅礦、異極礦、菱鋅礦)的方法，該方法包括以下步驟:(I)將氧化鋅礦破碎，磨細后與硫酸銨溶液混合配料，經過干燥脫水后焙燒(菱鋅礦需在混料前煅燒)；(2)焙燒產物水溶，過濾后用黃銨鐵礬法除雜，得到硫酸鋅精制液；(3)硫酸鋅精制液電積制鋅，電積廢液通氨制成硫酸銨回收；(4)濾渣(主要含硅、鐵的氧化物)用堿處理制備二氧化硅產品，剩余殘渣用作煉鐵原料或深加工成高附加值產品。
[0009]CN1632141A公開了一種高硅高鐵低品位氧化鋅礦鋅的酸氨浸出法，其特征在于該法是:(I)磨礦，得礦粉一(2)礦粉常溫加酸轉化一(3)加堿或石灰中和一(4)加氨浸提一
(5)液固分離一(6)經多段浸提得含Z η 100 - 150 g / I操作液一(7)經常規(guī)凈化后送電解成鋅錠或制取氧化鋅產品。
[0010]CN1414121A公開了一種處理低品位氧化鋅礦石的方法，米用堿浸一電積工藝流程產出金屬鋅粉或者水解沉淀產出氧化鋅粉，特別適宜于處理含Z η < 20%的低品位氧化鋅礦石，用N a O H水溶液作為浸礦劑，使礦石中的鋅以鋅酸鈉進入溶液，以N a 2 S的水溶液作為沉淀鉛、銅、鎘等雜質的沉淀劑，使鉛、銅、鎘、錳、鐵、鈣及大部分硅等雜質元素殘留在渣中，實現鋅與雜質分離，此工藝流程具有作業(yè)溫度低、能耗低、簡化了凈液作業(yè)、流程縮短的優(yōu)點，從而能充分有效地利用待開發(fā)的鋅資源。
[0011]但是對于低品位氧化鋅礦來說，上述處理方法的效果并不理想，主要是因為酸耗大、雜質多、鋅濃度低、浸出液難以處理，因此低品位氧化鋅礦一直沒有得到很好的利用。


【發(fā)明內容】

[0012]針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝。所述工藝采用兩段浸出，Zn的浸出率可以達到92%?95%，雜質Cu、Fe、S1、Al的浸出有效地被抑制，浸出液用P204萃取鋅、鋅反萃液電積的工藝可以生產優(yōu)質電鋅。工藝酸耗低、雜質少、鋅濃度高、浸出液易于處理，收益高。工藝酸耗低、雜質少、鋅濃度高、浸出液易于處理，收益高。
[0013]本發(fā)明采用的技術方案為:
[0014]一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝，所述氧化鋅礦的含鋅品位5-20%為，包括以下步驟:
[0015]氧化鋅礦先經過破碎和磨礦；
[0016]礦漿送到中性浸出；
[0017]浸出后的礦漿濃密過濾之后，浸出渣進行第二段浸出，即酸性浸出；浸出結束后可加一些石灰石粉將PH值調整到2再過濾；礦漿過濾后酸性浸出液返到中性浸出，浸出渣洗滌之后可以排放；
[0018]中性浸出液送入萃取工序；萃余液部分返到浸出，部分作為浸出渣洗水，洗水可返到浸出；
[0019]鋅反萃液中含Zn可以達到90g/L以上，在送電積之前先要進行油水分離回收溶液中夾帶的有機物，然后用活性炭粉吸附除去溶液中剩余的微量有機物以消除有機物對鋅電積的影響；電積廢液返到反萃取段，部分送到浸出工序；
[0020]其主要技術條件如下:
[0021](I)破碎、磨礦
[0022]破碎方式:二段開路；破碎粒度:〈20mm ;磨礦粒度:-0.074mm占40_50% ;送到浸出槽的礦漿濃度:50-60%
[0023](2)中性浸出
[0024]浸出溫度:30-40 °C ;浸出時間:1小時；液/固比:3-4/1 ;浸出終點pH值:
5.2-5.4 ；
[0025](3)酸性浸出
[0026]浸出溫度:80-85 0C ;浸出時間:1小時；液/固比:2-3/1 ;終點pH值:1-1.5 ；
[0027](4)萃取
[0028]料液成分:Zn25-30g/L，ρΗ5.2-5.5 ;有機相濃度:30-50% (v/v) P204+260# 煤油；
[0029]級數:1級；其中，萃取段3級，洗滌段3級，反萃段2級，洗Fe段I級，洗Cl—段I級；
[0030]相比(0/A):萃取段2-3/1，洗滌段8-10/1，反萃段2-4/1，洗Fe段內循環(huán)，洗Cl—段內循環(huán)；
[0031 ]洗滌液:10-20g/L 硫酸；
[0032]反萃液:廢電解液含Zn30_50g/L，含硫酸130_140g/L ；
[0033](5)鋅電積
[0034]電流密度:300-500A/m2;同極距:80_ ;槽電壓:3.3V 左右；陽極:Pb-Ag-Ca_Sr ；陰極Al板；電解液溫度:35-40°C ；電解新液:Zn>90g/L ；電解廢液含Zn30_50g/L，含硫酸130-140g/L。
[0035]以下對本發(fā)明進行下詳細說明:
[0036]氧化鋅礦先經過破碎和磨礦，這種礦屬易磨礦，磨礦粒度達到0.074mm占40_50%即可。礦漿送到中性浸出，這種礦石很容易浸出，但提高浸出溫度對抑制Si02的浸出是有利的，浸出時間為I小時，終點PH值控制在5.2-5.4，在這種條件下浸出液中的Fe和Si02都可以保持在較低的濃度，這對于萃取工序的操作是有利的。浸出后的礦漿濃密過濾之后，浸出渣進行第二段浸出，即酸性浸出，浸出溫度80-85°C，時間I小時，終點pH值控制在1-1.5。浸出結束后可加一些石灰石粉將pH值調整到2再過濾，這樣一方面可以減少酸性浸出液中Fe的含量，另一方面也可以提高過濾速度。礦漿過濾后酸性浸出液返到中性浸出，浸出渣洗滌之后可以排放。
[0037]中性浸出液送入萃取工序，萃取劑為一定濃度的P204，稀釋劑為260#煤油。萃取工序采用3級萃取、3級洗滌、2級反萃、I級洗Fe，I級洗Cl_，共10級。萃取劑可不預先皂化，這樣可以省去皂化用堿，大大降低生產成本。萃余液部分返到浸出，部分作為浸出渣洗水，洗水可返到浸出，也可采用中和法回收。
[0038]鋅反萃液中含Zn可以達到90g/L以上，在送電積之前先要進行油水分離回收溶液中夾帶的有機物，然后用活性炭粉吸附除去溶液中剩余的微量有機物以消除有機物對鋅電積的影響。鋅電積陽極采用Pb-Ag-Ca-Sr四元合金，陰極為Al板，電流密度控制在300-500A/m2，電積廢液返到反萃取段，部分送到浸出工序以使電解液中的雜質開路。
[0039]其主要技術條件如下:
[0040](I)破碎、磨礦
[0041]破碎方式:二段開路；破碎粒度:〈20mm ;磨礦粒度:-0.074mm占40-50% ;送到浸出槽的礦漿濃度:50-60%
[0042](2)中性浸出
[0043]浸出溫度:30-40 °C ;浸出時間:1小時；液/固比:3-4/1 ;浸出終點pH值:
5.2-5.4 ；
[0044](3)酸性浸出
[0045]浸出溫度:80-85 0C ;浸出時間:1小時；液/固比:2-3/1 ;終點pH值:1-1.5 ；
[0046](4)萃取
[0047]料液成分:Zn25-30g/L，ρΗ5.2-5.5 ;有機相濃度:30-50% (v/v) P204+260# 煤油；
[0048]級數:1級；其中，萃取段3級，洗滌段3級，反萃段2級，洗Fe段I級，洗Cl—段I級；
[0049]相比(0/A):萃取段2-3/1，洗滌段8-10/1，反萃段2-4/1，洗Fe段內循環(huán)，洗Cl—段內循環(huán)；
[0050]洗滌液:10-20g/L硫酸；
[0051]反萃液:廢電解液含Zn30-50g/L，含硫酸130_140g/L ；
[0052](5)鋅電積
[0053]電流密度:300-500A/m2;同極距:80_ ;槽電壓:3.3V 左右；陽極:Pb-Ag-Ca_Sr ；陰極Al板；電解液溫度:35-40°C ；電解新液:Zn>90g/L ；電解廢液含Zn30_50g/L，含硫酸130-140g/L。
[0054]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:所述工藝采用兩段浸出，Zn的浸出率可以達到92%?95%，雜質Cu、Fe、S1、Al的浸出有效地被抑制，浸出液用P204萃取鋅、鋅反萃液電積的工藝可以生產優(yōu)質電鋅。工藝酸耗低、雜質少、鋅濃度高、浸出液易于處理，收益高。

【具體實施方式】
[0055]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。
[0056]實施例一
[0057]一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝，所述氧化鋅礦的含鋅品位5-20%為，包括以下步驟:
[0058]氧化鋅礦先經過破碎和磨礦；
[0059]礦漿送到中性浸出；
[0060]浸出后的礦漿濃密過濾之后，浸出渣進行第二段浸出，即酸性浸出；浸出結束后可加一些石灰石粉將PH值調整到2再過濾；礦漿過濾后酸性浸出液返到中性浸出，浸出渣洗滌之后可以排放；
[0061]中性浸出液送入萃取工序；萃余液部分返到浸出，部分作為浸出渣洗水，洗水可返到浸出；
[0062]鋅反萃液中含Zn可以達到90g/L以上，在送電積之前先要進行油水分離回收溶液中夾帶的有機物，然后用活性炭粉吸附除去溶液中剩余的微量有機物以消除有機物對鋅電積的影響；電積廢液返到反萃取段，部分送到浸出工序；
[0063]其主要技術條件如下:
[0064](I)破碎、磨礦
[0065]破碎方式:二段開路；破碎粒度:〈20mm ;磨礦粒度:-0.074mm占40-50% ;送到浸出槽的礦漿濃度:50-60%
[0066](2)中性浸出
[0067]浸出溫度:30-40 °C ;浸出時間:1小時；液/固比:3-4/1 ;浸出終點pH值:5.2-5.4 ；
[0068](3)酸性浸出
[0069]浸出溫度:80-85 0C ;浸出時間:1小時；液/固比:2-3/1 ;終點pH值:1-1.5 ；
[0070](4)萃取
[0071]料液成分:Zn25-30g/L，ρΗ5.2-5.5 ;有機相濃度:30-50% (v/v) P204+260# 煤油；
[0072]級數:1級；其中，萃取段3級，洗滌段3級，反萃段2級，洗Fe段I級，洗Cl—段I級；
[0073]相比(0/A):萃取段2-3/1，洗滌段8-10/1，反萃段2-4/1，洗Fe段內循環(huán)，洗Cl—段內循環(huán)；
[0074]洗滌液:10-20g/L硫酸；
[0075]反萃液:廢電解液含Zn30_50g/L，含硫酸130_140g/L ；
[0076](5)鋅電積
[0077]電流密度:300-500A/m2;同極距:80_ ;槽電壓:3.3V 左右；陽極:Pb-Ag-Ca_Sr ；陰極Al板；電解液溫度:35-40°C ；電解新液:Zn>90g/L ；電解廢液含Zn30_50g/L，含硫酸130-140g/L。
[0078] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬【技術領域】的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。
【權利要求】
1.一種低品位氧化鋅礦的濕法冶金工藝，所述氧化鋅礦的含鋅品位5-20%為，包括以下步驟: 氧化鋅礦先經過破碎和磨礦； 礦漿送到中性浸出； 浸出后的礦漿濃密過濾之后，浸出渣進行第二段浸出，即酸性浸出；浸出結束后可加一些石灰石粉將pH值調整到2再過濾；礦漿過濾后酸性浸出液返到中性浸出，浸出渣洗滌之后可以排放； 中性浸出液送入萃取工序；萃余液部分返到浸出，部分作為浸出渣洗水，洗水可返到浸出； 鋅反萃液中含Zn可以達到90g/L以上，在送電積之前先要進行油水分離回收溶液中夾帶的有機物，然后用活性炭粉吸附除去溶液中剩余的微量有機物以消除有機物對鋅電積的影響；電積廢液返到反萃取段，部分送到浸出工序。
2.根據權利要求1所述的工藝:其中，破碎、磨礦工藝為:破碎方式:二段開路；破碎粒度:〈20mm ;磨礦粒度:-0.074mm占40-50% ;送到浸出槽的礦漿濃度:50_60%。
3.根據權利要求1所述的工藝:其中，中性浸出工藝為:浸出溫度:30-40°C;浸出時間:I小時；液/固比:3-4/1 ;浸出終點pH值:5.2-5.4。
4.根據權利要求1所述的工藝:其中，酸性浸出工藝為:浸出溫度:80-85°C;浸出時間:I小時；液/固比:2-3/1 ;終點pH值:1-1.5。
5.根據權利要求1所述的工藝:其中，萃取工藝為:料液成分:Zn25-30g/L，ρΗ5.2-5.5 ;有機相濃度:30-50% (v/v) P204+260# 煤油； 級數:10級；其中，萃取段3級，洗滌段3級，反萃段2級，洗Fe段I級，洗Cl-段I級； 相比(Ο/A):萃取段2-3/1，洗滌段8-10/1，反萃段2-4/1，洗Fe段內循環(huán)，洗Cl—段內循環(huán)； 洗滌液:10-20g/L硫酸； 反萃液:廢電解液含Zn30-50g/L，含硫酸130_140g/L。
6.根據權利要求1所述的工藝:其中，鋅電積工藝為:電流密度:300-500A/m2;同極距:80mm ;槽電壓:3.3V左右；陽極=Pb-Ag-Ca-Sr ;陰極Al板；電解液溫度:35-40°C ；電解新液:Zn>90g/L ;電解廢液含 Zn30-50g/L，含硫酸 130_140g/L。
【文檔編號】C22B3/06GK104232890SQ201310239220
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權日:2013年6月14日
【發(fā)明者】華兆紅 申請人:無錫市森信精密機械廠