一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝。所述工藝采用加壓浸出處理多金屬(Zn+Cu+Pb)復(fù)雜硫化礦，可同時(shí)浸出Zn，Cu，其浸出率分別在99%與91%以上，PbS浸出過(guò)程中轉(zhuǎn)化為PbSO4留在浸出渣中，Pb入渣率在97%以上，浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀，能同時(shí)回收銅、鉛、鋅，回收效率高。
【專利說(shuō)明】一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]有色金屬冶金是典型的資源投入型產(chǎn)業(yè)，其生存與發(fā)展必須以礦產(chǎn)資源為依托。有色金屬礦產(chǎn)資源是一次型資源，其儲(chǔ)量是有限的。由于不斷的開(kāi)發(fā)，保有儲(chǔ)量迅速減少，優(yōu)質(zhì)礦床瀕于耗盡，我國(guó)的有色冶金工業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，冶煉能力大大超過(guò)采選能力，原料自給程度低。原料不足己成為嚴(yán)重制約我國(guó)有色冶金工業(yè)發(fā)展的瓶頸，甚至危及到一些企業(yè)的生存。因此開(kāi)發(fā)資源節(jié)約型選冶新技術(shù)是有色冶金工業(yè)一項(xiàng)十分急迫的任務(wù)。
[0003]我國(guó)鉛鋅儲(chǔ)量居世界第二位，分布廣，類(lèi)型多，其中鉛、鋅、銅多金屬?gòu)?fù)雜硫化礦比重較大。此類(lèi)礦石由于嵌布粒度細(xì)，關(guān)系復(fù)雜、氧化率低，屬膠狀結(jié)構(gòu)，難于用傳統(tǒng)的選礦技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效分離。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，廣東凡口礦、甘肅西成礦、四川白玉縣呷村礦、新疆可可乃克礦、湖南水口山礦、甘肅蚊龍掌鉛鋅礦、青海玉樹(shù)銅鉛鋅礦、內(nèi)蒙古白音諾爾鉛鋅礦、甘肅祁連銅、鉛、鋅礦等大中型礦均屬此列。此外在新疆喀什、甘肅西河、云南保山、文山，河北承德地區(qū)、西藏山南、陜西各地也有此類(lèi)礦床。云南蘭坪三山地區(qū)有銅、鉛、鋅、銀多金屬?gòu)?fù)雜硫化礦大型礦區(qū)，Pb+Zn總儲(chǔ)量為100萬(wàn)噸，銅總儲(chǔ)量50萬(wàn)噸，銀5000噸。對(duì)于此類(lèi)多金屬?gòu)?fù)雜礦床的綜合利用有兩種工藝路線，一種是分選分煉，即是通過(guò)選礦分別選出鉛精礦、鋅精礦、銅精礦，再分別處理以提取鉛、鋅、銅。這種工藝的最大困難是選礦。由于分選困難，不僅選礦回收率低，而且鉛、鋅、銅互含高，精礦質(zhì)量差。國(guó)內(nèi)上述各大礦均作過(guò)選礦研究，都證明了這一點(diǎn)。另一種工藝路線是選冶聯(lián)合工藝，選礦不分選，只選出混合精礦，然后用冶金手段處理混合精礦，這樣作的好處是選礦回收率大幅度提高，選礦作業(yè)簡(jiǎn)單。此種工藝路線的困難在于Cu，Pb，Zn混合精礦的冶煉。過(guò)去采用密閉鼓風(fēng)爐煉鋅(ISP法)，但這種方法基建投資大，能耗高，鉛、鋅及貴金屬直收率低，對(duì)精礦含銅要求高(不大于2%)，而且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，國(guó)外已陸續(xù)關(guān)閉了若干家。因此，開(kāi)發(fā)能高效處理Pb+Zn+Cu混合精礦的清潔冶金技術(shù)是高效利用Pb，Zn，Cu多金屬?gòu)?fù)雜硫化礦的突破口。這是全國(guó)有色冶金工業(yè)迫切需要解決的一項(xiàng)突出的共性關(guān)鍵技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝。所述工藝采用加壓浸出處理多金屬(Zn+Cu+Pb)復(fù)雜硫化礦，可同時(shí)浸出Zn，Cu，其浸出率分別在99%與91%以上，PbS浸出過(guò)程中轉(zhuǎn)化為PbS04留在浸出渣中，Pb入渣率在97%以上，浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀，能同時(shí)回收銅、鉛、鋅，回收效率高。
[0005]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
[0006]一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝，包括以下步驟:加壓浸出、中和除鐵、鉛回收、銅回收；
[0007]加壓浸出工藝為:溫度:140-150°C ;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:140_160g/L;氧分壓:l-1.2MPa;浸出時(shí)間:1.5-2.5h;控制液固比:7_9:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的0.5%-1.0% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為80-90g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為 10-15g/L ；
[0008]中和除鐵工藝為:在溫度為85_95°C條件下，先按每升酸浸液加入5_6g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)PH在1.0-2.0之間，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠濕法煉鋅主流程中和浸出工序；
[0009]鉛回收工藝:浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀；
[0010]銅回收工藝:中和置換出來(lái)的銅經(jīng)過(guò)后處理進(jìn)行回收。
[0011]其中優(yōu)選的工藝條件為:
[0012]加壓浸出工藝為:溫度:145°C ;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:150g/L ;氧分壓:1.1MPa ;浸出時(shí)間:2h ;控制液固比:8:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的0.75% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為80-90g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為10_15g/L ；
[0013]中和除鐵工藝為:在溫度為90°C條件下，先按每升酸浸液加入5.5g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)PH在1.5，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠主流程中和浸出工序。
[0014]所述銅鉛鋅共生混合精礦的成分包括(wt%): 18.45-23.53Zn，1.85-2.51Cu，13.18-16.57Fe, 19.58-31.37Pb，0.65-1.18MgO, 0.53-2.55CaO, 0.01-4.93Si02,21.68-23.71S,172-197.2g/tAg，0.116-0.15Cd，0.0041-0.0092In。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](I)本發(fā)明研究了銅鉛鋅共生混合精礦的氧壓浸出的各種因素，獲得了最好的浸出工藝。采用加壓浸出處理多金屬(Zn+Cu+Pb)復(fù)雜硫化礦，可同時(shí)浸出Zn，Cu，其浸出率分別在99%與91%以上，而PbS浸出過(guò)程中轉(zhuǎn)化為PbS04留在浸出渣中，Pb入渣率在97%以上，此種PbS04可作為含Pb原料送入Ausmelt爐或水口山煉鉛法底吹轉(zhuǎn)爐煉鉛。
[0017](2)多金屬?gòu)?fù)雜硫化礦加壓浸出液中和除鐵工藝流程兼顧C(jī)u的回收與中和劑中Zn的浸出。中和劑以回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)產(chǎn)出的氧化鋅煙塵最好。中和保持終點(diǎn)pH=l-2左右時(shí)，溶液中的Cu2+不會(huì)沉淀析出，Cu直收率可達(dá)99%以上，同時(shí)中和劑中鋅浸出率可達(dá)98%以上，中和液鋅粉置換除銅過(guò)程Cu回收率也在99%以上。除銅后液可并入工廠濕法提鋅主流程的中和浸出工序。
[0018](3)與分選一分冶工藝相對(duì)比，該工藝的主要優(yōu)越性在于:①.提高了金屬回收率，選礦金屬回收率要高出至少10%，從而使整個(gè)選冶回收率提高10%以上。②.減少基建投資。與分選-分冶工藝相比，本工藝減少了分選工序、鋅精礦焙燒、制酸及鋅浸出渣處理四大環(huán)節(jié)，雖然壓力釜投資較大，但與所減少的四大環(huán)節(jié)相對(duì)比仍然可明顯減少建設(shè)投資。③.降低了操作成本。與分選一分冶工藝相比較，因?yàn)闇p少了分選、精礦焙燒，制酸及鋅浸出渣處理四大生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)成本將明顯降低。④.減少了對(duì)環(huán)境的污染。分選一分冶工藝，鋅精礦用常規(guī)方法處理需先進(jìn)行焙燒，焙燒產(chǎn)生的S02雖然制成了硫酸，但最后排放的低濃度S02廢氣仍然是對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染，而加壓浸出是一種清潔冶金技術(shù)，基本上無(wú)廢氣排放。與目前的硫化鋅精礦加壓浸出工藝相比較，浸出渣含鉛高，送氧氣底吹煉鉛爐(或ISA法爐)變成無(wú)害渣，避免了浸出渣堆放對(duì)環(huán)境的污染。
[0019](4)與混選一密閉鼓風(fēng)爐熔煉工藝相比較，混選一氧壓浸出工藝的優(yōu)越性是:①基建投資省；②環(huán)境效益好。加壓浸出是清潔冶金技術(shù)，對(duì)環(huán)境基本無(wú)污染。密閉鼓風(fēng)爐則有兩大污染源。一是燒結(jié)。燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生S02，雖然經(jīng)過(guò)制酸系統(tǒng)，S02大部分轉(zhuǎn)化為硫酸而得以回收，但所排放出的低濃度S02仍然是對(duì)環(huán)境的一個(gè)污染源。進(jìn)入密閉鼓風(fēng)爐的燒結(jié)塊尚含2%的硫，密閉鼓風(fēng)爐以焦炭做還原劑與燃料，焦炭也含硫。這些硫在密閉鼓風(fēng)爐冶煉過(guò)程中變成S02進(jìn)入尾氣。密閉鼓風(fēng)爐尾氣并不經(jīng)過(guò)制酸系統(tǒng)，因而其S0:隨尾氣排放入大氣，是另一個(gè)嚴(yán)重的污染源。③金屬冶煉回收率高。④對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，能處理含銅高的礦物。密閉鼓風(fēng)爐要求原料含銅不高于2%，很多礦的混合精礦達(dá)不到這個(gè)要求，無(wú)法進(jìn)密閉鼓風(fēng)爐。⑤提高了能源的利用率。硫化礦所含的S2-在密閉鼓風(fēng)爐熔煉時(shí)，在燒結(jié)工序氧化為S02，氧化產(chǎn)生的熱無(wú)法加以利用。在加壓浸出中精礦所含的￥_有70%轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫而進(jìn)入浸出渣(PbS04渣)，該渣加入底吹轉(zhuǎn)爐(或ISA法爐)煉鉛，其中的單質(zhì)硫氧化為S02，氧化所產(chǎn)生的熱加入到熔池熔煉過(guò)程，可以降低熔池熔煉的能耗。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0021]實(shí)施例一
[0022]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
[0023]一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝，包括以下步驟:加壓浸出、中和除鐵、鉛回收、銅回收；
[0024]加壓浸出工藝為:溫度:145°C ;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:150g/L ;氧分壓:1.1MPa ;浸出時(shí)間:2h ;控制液固比:8:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的0.75% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為80-90g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為10_15g/L ；
[0025]中和除鐵工藝為:在溫度為90°C條件下，先按每升酸浸液加入5.5g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)PH在1.5，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠主流程中和浸出工序。
[0026]鉛回收工藝:浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀；
[0027]銅回收工藝:中和置換出來(lái)的銅經(jīng)過(guò)后處理進(jìn)行回收。
[0028]所述銅鉛鋅共生混合精礦的成分包括(wt%): 18.45-23.53Zn，1.85-2.51Cu，13.18-16.57Fe, 19.58-31.37Pb，0.65-1.18MgO, 0.53-2.55CaO, 0.01-4.93Si02,21.68-23.71S,172-197.2g/tAg，0.116-0.15Cd，0.0041-0.0092In。
[0029]實(shí)施例二
[0030]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
[0031]一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝，包括以下步驟:加壓浸出、中和除鐵、鉛回收、銅回收；
[0032]加壓浸出工藝為:溫度:140°C ;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:140g/L ;氧分壓:IMPa ;浸出時(shí)間:1.5h ;控制液固比:7:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的0.5% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為80g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為10g/L ；
[0033]中和除鐵工藝為:在溫度為85°C條件下，先按每升酸浸液加入5g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)PH在1.0之間，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠濕法煉鋅主流程中和浸出工序；
[0034]鉛回收工藝:浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀；
[0035]銅回收工藝:中和置換出來(lái)的銅經(jīng)過(guò)后處理進(jìn)行回收。
[0036]所述銅鉛鋅共生混合精礦的成分包括(wt%): 18.45-23.53Zn，1.85-2.51Cu，13.18-16.57Fe, 19.58-31.37Pb，0.65-1.18MgO, 0.53-2.55CaO, 0.01-4.93Si02,21.68-23.71S,172-197.2g/tAg，0.116-0.15Cd，0.0041-0.0092In。
[0037]實(shí)施例三
[0038]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
[0039]一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝，包括以下步驟:加壓浸出、中和除鐵、鉛回收、銅回收；
[0040]加壓浸出工藝為:溫度:150°C ;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:160g/L ;氧分壓:1.2MPa ;浸出時(shí)間:2.5h ;控制液固比:9:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的1.0% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為90g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為15g/L ；
[0041]中和除鐵工藝為:在溫度為95°C條件下，先按每升酸浸液加入6g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)pH在2.0之間，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠濕法煉鋅主流程中和浸出工序；
[0042]鉛回收工藝:浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀；
[0043]銅回收工藝:中和置換出來(lái)的銅經(jīng)過(guò)后處理進(jìn)行回收。
[0044]所述銅鉛鋅共生混合精礦的成分包括(wt%): 18.45-23.53Zn，1.85-2.51Cu，13.18-16.57Fe, 19.58-31.37Pb，0.65-1.18MgO, 0.53-2.55CaO, 0.01-4.93Si02,21.68-23.71S,172-197.2g/tAg，0.116-0.15Cd，0.0041-0.0092In。
[0045] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)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(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種銅鉛鋅共生混合精礦的濕法冶金工藝，包括以下步驟:加壓浸出、中和除鐵、鉛回收、銅回收； 加壓浸出工藝為:溫度:140-150°c ;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:140_160g/L ;氧分壓:1-1.2MPa ;浸出時(shí)間:1.5-2.5h ;控制液固比:7_9:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的0.5%-1.0% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為80-90g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為10-15g/L ； 中和除鐵工藝為:在溫度為85-95°C條件下，先按每升酸浸液加入5-6g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)PH在1.0-2.0之間，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠濕法煉鋅主流程中和浸出工序； 鉛回收工藝:浸出渣加入熔池熔煉回收金屬鉛和銀； 銅回收工藝:中和置換出來(lái)的銅經(jīng)過(guò)后處理進(jìn)行回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，加壓浸出工藝為:溫度:145°C;精礦粒度:〈50um ;硫酸始酸濃度:150g/L ;氧分壓:1.1MPa ;浸出時(shí)間:2h ;控制液固比:8:1 ;添加劑木質(zhì)素磺酸鈉用量:礦量的0.75% ;加壓浸出得到的浸出液中殘酸濃度為80-90g/L，F(xiàn)e3+和Fe2+總濃度為10-15g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，中和除鐵工藝為:在溫度為90°C條件下，先按每升酸浸液加入5.5g氧化劑(軟錳礦Mn02)將酸浸液中Fe2+完全氧化成Fe3+，然后加入經(jīng)調(diào)漿處理的氧化鋅礦漿液至加壓酸浸液中，調(diào)節(jié)PH在1.5，使大部分鐵沉淀分離，然后中和液置換除銅、隔，除銅后液并入工廠主流程中和浸出工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，所述銅鉛鋅共生混合精礦的成分包括(wt%):.18.45-23.53Zn, 1.85-2.51Cu, 13.18-16.57Fe, 19.58-31.37Pb，0.65-1.18MgO,.0.53-2.55Ca0，0.01-4.93Si02,21.68-23.71S,172-197.2g/tAg，0.116-0.15Cd,.0.0041-0.0092In。
【文檔編號(hào)】C22B19/02GK104278149SQ201310293477
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】李飛 申請(qǐng)人:無(wú)錫成博科技發(fā)展有限公司