濕法煉鋅綜合回收銀的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

馬永濤

(赤峰中色鋅業(yè)有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

濕法煉鋅綜合回收銀的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

馬永濤

(赤峰中色鋅業(yè)有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

鋅精礦中伴生的銀在濕法煉鋅過程中最終都富集于以浸出渣為主的各種渣中。本文敘述了國內(nèi)濕法煉鋅中銀的來源及回收現(xiàn)狀，分析了濕法煉鋅綜合回收銀存在的回收比例低、浸出渣浮選銀回收率低、生產(chǎn)工藝過程中銀損失等問題以及鐵礬對銀回收的危害，提出了應(yīng)對措施及發(fā)展方向。

濕法煉鋅； 高浸渣； 銀回收比例； 銀揮發(fā)損失； 銀鐵礬： 銀分散損失

根據(jù)安泰科統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年我國礦產(chǎn)鋅產(chǎn)量達(dá)503萬t。按鋅精礦含鋅50%計(jì)算，消耗的鋅精礦約1 000萬t。鋅精礦中的銀一般在80～150 g/t，按100 g/t計(jì)算，消耗的鋅精礦中的伴生銀量約1 000 t。按目前國內(nèi)銀產(chǎn)量10 000 t計(jì)算，鋅精礦中的伴生銀量占到了國內(nèi)銀產(chǎn)量的10%，銀按7元/g計(jì)算，每年消耗的鋅精礦含銀價(jià)值70億元。因此，綜合回收鋅精礦中的銀不但能提高資源利用率，還能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及綜合利用水平。

鋅冶煉方法分火法及濕法兩種。濕法煉鋅是當(dāng)今世界最主要的煉鋅方法，目前世界上采用濕法煉鋅工藝產(chǎn)出的鋅金屬量已超過85%，我國也超過了80%，并且近年來呈快速發(fā)展趨勢。因此，濕法煉鋅綜合回收銀是鋅精礦冶煉回收銀的重點(diǎn)，而從浸出渣中回收銀是銀回收的關(guān)鍵。

1 濕法煉鋅銀的來源

濕法煉鋅工藝過程中，銀來源于鋅精礦中的伴生銀和鋅電解鉛銀陽極消耗, 鉛銀陽極消耗使其中的銀沉入陽極泥。鋅電解產(chǎn)生的陽極泥主要組分是鋅電解廢電解液中的錳離子電解生成的二氧化錳、鉛銀陽極消耗產(chǎn)生的硫酸鉛和一定量的銀，陽極泥作為氧化劑加入到浸出系統(tǒng)。鋅精礦焙燒產(chǎn)生的焙砂含銀一般在80～120 g/t，生產(chǎn)1 t鋅大約消耗2 t鋅精礦，0.2片鉛陽極板(每片51 kg，陽極板殘極35 kg)，即消耗3.2 kg鉛陽極，按陽極板含銀1%計(jì)算，生產(chǎn)1 t電鋅從陽極板進(jìn)入到濕法煉鋅系統(tǒng)的銀約為32 g。

2 濕法煉鋅綜合回收銀的現(xiàn)狀

濕法煉鋅主要有常規(guī)兩段浸出、高酸浸出以及直接浸出三種工藝。濕法煉鋅工藝不同，回收銀的工藝、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及難易程度也不相同。

2.1 常規(guī)兩段浸出工藝

云南馳宏鋅鍺股份公司對低酸浸出渣先制粒，然后利用鉛冶煉系統(tǒng)的煙化爐進(jìn)行處理，通過還原揮發(fā)，其中的銀、鋅、鉛、鍺富集于次氧化鋅，再從次氧化鋅中回收銀?？刂茥l件使銀揮發(fā)回收，銀的還原揮發(fā)回收率約65%。該工藝在回收鋅、鉛、鍺過程中回收銀，不需要配備其他回收系統(tǒng)，故成本低、效果好、效益高。

2.2 直接浸出工藝

鋅精礦直接浸出工藝技術(shù)已成功在國內(nèi)應(yīng)用，丹霞冶煉廠和株洲冶煉廠都已達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能10萬t/a，產(chǎn)量占到濕法煉鋅比例約5%。丹霞冶煉廠采用浮選工藝對浸出渣中的硫進(jìn)行浮選回收，銀富集于尾渣中，尾渣送韶關(guān)冶煉廠配入鉛精礦在密閉鼓風(fēng)爐煉鉛過程中回收銀。株洲冶煉廠也是將直接浸出渣浮選硫后的含銀尾渣配入鉛精礦，在鉛冶煉過程中使銀富集于粗鉛中，經(jīng)過粗鉛電解在陽極泥中回收銀。目前，株洲冶煉廠的基夫賽特鉛冶煉系統(tǒng)，直接浸出渣中的銀和鉛可得到回收。另外，正在建設(shè)的西部礦業(yè)有限公司產(chǎn)能為15萬t/a的鋅精礦直接浸出工藝煉鋅項(xiàng)目，配套設(shè)計(jì)了浸出渣浮選回收銀?？梢姡\精礦直接浸出工藝煉鋅幾乎都配套了銀回收。

2.3 高酸浸出工藝

目前，國內(nèi)濕法煉鋅采用高酸浸出工藝的企業(yè)有赤峰中色鋅業(yè)有限公司、白銀西北鉛鋅冶煉廠、內(nèi)蒙巴彥諾爾紫金公司、內(nèi)蒙興安銅鋅冶煉公司、池洲冶煉廠、四川會東冶煉廠、溫州冶煉廠、甘肅成州冶煉廠、柳州冶煉總廠等近十家，正在建設(shè)的有內(nèi)蒙興安博源10萬t鋅冶煉項(xiàng)目、內(nèi)蒙興安銅鋅冶煉公司10萬t鋅冶煉擴(kuò)建項(xiàng)目、白銀西北鉛鋅冶煉廠10萬t鋅冶煉擴(kuò)建項(xiàng)目和即將進(jìn)行搬遷改造的韶關(guān)冶煉廠20萬t鋅冶煉項(xiàng)目，濕法煉鋅高酸浸出工藝鋅產(chǎn)能已達(dá)100萬t以上，而且呈快速發(fā)展趨勢。然而，國內(nèi)企業(yè)都沒有對高浸渣中的銀進(jìn)行回收利用。

赤峰中色鋅業(yè)有限公司與武漢理工大學(xué)、中國恩菲工程技術(shù)公司、東北大學(xué)等科研院所合作，在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建設(shè)了一條高酸浸出渣綜合回收銀、金、鋅生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線目前已投入工業(yè)運(yùn)行，銀浮選回收率平均60.3%，精礦含銀平均12 000 g/t，金回收率平均90%，精礦含金最高120 g/t。工藝如下：高浸渣浮選回收金銀，萃取回收選礦廢水中的鋅，萃余液返回高浸渣浮選調(diào)漿用。從整體工藝來看，選礦廢水萃取提鋅工序位于高浸渣選礦提銀和鋅冶煉主系統(tǒng)之間，是選礦和主系統(tǒng)之間的接口，該流程最終實(shí)現(xiàn)的是以萃取為中介，將選礦廢水中的鋅傳遞給主系統(tǒng)，萃余液返回到浮選系統(tǒng)。工藝走向的特點(diǎn)在于，附加萃取工序后整體工藝形成三個閉路循環(huán)，如圖1所示。

圖1 萃取體系物料走向示意圖

3 存在的問題

3.1 銀回收比例低

粗略統(tǒng)計(jì)，常規(guī)兩段浸出工藝的產(chǎn)量占濕法煉鋅產(chǎn)量的比例約為65%～70%，株洲冶煉廠、河南豫光鋅業(yè)有限公司、云南蒙自礦冶有限公司、葫蘆島鋅廠、水口山鋅冶煉廠及云南馳宏鋅鍺股份公司常規(guī)兩段浸出工藝產(chǎn)鋅量2011年合計(jì)約90～100萬t，常規(guī)兩段浸出工藝按產(chǎn)能260萬t/a計(jì)算，進(jìn)行銀回收的約為(90～110)/260=35%～40%，比例較低。

鋅精礦直接浸出工藝雖然銀回收比例較高，但目前國內(nèi)產(chǎn)能只有20萬t，直接浸出渣浮選硫后含銀尾渣配入鉛精礦在鉛冶煉過程中回收銀的方式，存在成本較高、能耗高、效益低的問題，但具有廢渣為無害渣的優(yōu)點(diǎn)。

對于高溫高酸工藝產(chǎn)生的浸出渣(高浸渣)，由于缺乏技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、工藝環(huán)保的回收途徑，國內(nèi)企業(yè)普遍直接送渣場堆存，沒有進(jìn)行回收利用。高浸渣含有銀等有價(jià)金屬，屬于一類危險(xiǎn)固廢，直接渣場堆放，不但造成銀等有價(jià)金屬資源流失，還對環(huán)境造成影響。由此可見，提高濕法煉鋅銀回收的比例，研究、開發(fā)高酸浸出渣銀回收工藝是當(dāng)務(wù)之急。

3.2 銀浮選回收率低

銀在濕法煉鋅浸出渣中的賦存狀態(tài)比較復(fù)雜，有自然銀、硫化物、硫酸鹽、氯化物、氧化物、硅酸鹽及銀鐵礬等，大部分為硫化銀及自然銀。由于銀的物相比較復(fù)雜，包裹嚴(yán)重，高浸渣中的銀鐵礬、硅酸銀及硫酸銀在現(xiàn)有的工藝技術(shù)條件下是不能通過浮選工藝進(jìn)行回收的，屬于不可選銀。另外，浸出渣粒度小，400目以下占到85%以上，因此，高浸渣的銀浮選要獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比自然礦物浮選要難得多，浮選回收率相對較低，各企業(yè)浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差距較大。

3.3 銀在濕法煉鋅過程中分散損失大

3.4 鐵礬對銀回收的危害

鐵礬的生成有其兩面性，在浸出過程中，鐵礬的生成對銀回收危害較大，在沉礬除鐵過程中，鐵礬的生成有利于除鐵的順利進(jìn)行。浸出過程中，鐵礬生成的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：

(1)在預(yù)中和過程中，鐵離子濃度、酸度、溫度的控制對鐵礬的生成有較大影響，鐵礬一旦生成，即使在高酸浸出條件下也難以分解。以銨鐵礬為例，銨鐵礬含鐵40%，鐵礬的生成，使浸出渣渣量顯著增加，也稀釋了渣中銀含量，浸出渣銀品位降低，浸出渣處理量增加，提高了回收成本。

(2)在預(yù)中和過程中，溶解的銀離子在一定條件下易生成銀鐵礬。諾蘭達(dá)研究中心針對鋅浸出渣中存在的銀礦物及化合物所做的浮選實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明，除各種黃鐵礬外，所有銀礦物和含銀化合物均可在酸性介質(zhì)中采用常規(guī)硫化物捕收劑以提高浮選回收率。銀鐵礬的生成，使這部分銀變成不可選銀，不能通過浮選回收，使銀浮選回收率降低。

(3)鐵礬中含有硫酸根離子，含硫13.3%，使脫硫壓力增大，成本提高，如煙化爐還原揮發(fā)工藝就存在這種情況。

正因?yàn)檫@些危害，在浸出過程中要控制鐵礬的生成。

4 應(yīng)對措施

4.1 提高對濕法煉鋅綜合回收銀的認(rèn)識

近年來，國家倡導(dǎo)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，要求把經(jīng)濟(jì)活動組織成一個“資源—產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程，其特征是低開采，高利用，低排放，所有的物質(zhì)和能源在這個不斷進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到合理持久的利用，使資源的利用做到“減量化，再利用，再循環(huán)”。

目前，衡量一個企業(yè)的技術(shù)水平，已不完全取決于其主流程的裝備技術(shù)水平，很大程度上取決于該企業(yè)的節(jié)能減排、綜合回收、循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平，尤其是廢棄資源的綜合回收更能體現(xiàn)企業(yè)的技術(shù)含金量。因此，通過技術(shù)創(chuàng)新，研究并實(shí)施具有技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、工藝環(huán)保的銀回收工藝，達(dá)到可持續(xù)、低投資、低成本、節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，不但能完善高酸浸出的工藝技術(shù)，達(dá)到資源利用率的最大化，還有利于企業(yè)的發(fā)展和效益的提高。

對于濕法煉鋅浸出渣，特別是高浸渣，首先，應(yīng)把它看成是一種資源，看成一座銀礦山，在回收其中的伴生銀等有價(jià)金屬后，再把它看成冶煉廢渣。

4.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)研究解決存在的問題

目前，國內(nèi)濕法煉鋅銀回收占鋅產(chǎn)量的比例較低，除認(rèn)識上的問題外，主要是存在一些技術(shù)問題，技術(shù)問題不解決，直接影響回收率、成本及經(jīng)濟(jì)效益，如前面提到的銀的揮發(fā)損失、分散損失，以及鐵礬的危害及銀鐵礬的問題，這些問題直接影響銀回收的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益及回收效果，如果得到解決，將極大地提高濕法煉鋅綜合回收銀的積極性，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對濕法煉鋅工藝浸出過程中銀的分布、行為及賦存狀態(tài)進(jìn)行研究、分析，控制生產(chǎn)過程中銀的揮發(fā)、分散及銀鐵礬的生成，提高浮選回收率，對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)化是必要的。

4.3 開發(fā)可行的技術(shù)

鋅冶煉浸出渣中銀的綜合回收是一項(xiàng)非常棘手的問題，其原因非常復(fù)雜，涉及的因素較多，處理的方式也多種多樣。鋅冶煉原料的差距以及工藝方法不同，所產(chǎn)渣型也不同。濕法煉鋅浸出渣銀的綜合回收已經(jīng)成為鋅冶煉世界性難題，至今還沒有很好解決方法。當(dāng)前，國家在逐步加強(qiáng)環(huán)保監(jiān)管力度、提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保對企業(yè)的要求愈加嚴(yán)格，妥善回收鋅冶煉浸出渣中的銀已經(jīng)是一項(xiàng)非常迫切的任務(wù)。因此研發(fā)鋅冶煉浸出渣低投資、低成本、節(jié)能、環(huán)保的綜合回收技術(shù)，有效回收渣中的銀、金等有價(jià)金屬，不但完善了高酸浸出的工藝技術(shù)，達(dá)到資源利用率的最大化，還有利于企業(yè)的發(fā)展和效益的提高，該技術(shù)在國內(nèi)的需求較大。

5 發(fā)展方向

鋅精礦中含有銀等有價(jià)金屬，對于鋅冶煉企業(yè)來說，濕法煉鋅綜合回收銀有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，企業(yè)應(yīng)根據(jù)本浸出渣中有價(jià)金屬種類、含量，結(jié)合企業(yè)實(shí)際，確定適宜的工藝流程。在發(fā)展方向上應(yīng)遵循：①工藝要可持續(xù)、低投資、低成本、效益好、節(jié)能環(huán)保。②對于含鋅、鉛、銦、鍺、銅低的浸出渣采取浮選工藝，對于含鉛高的浸出渣采取配入鉛精礦方式回收，對于含銦、鍺、鋅較高的浸出渣采取煙化爐還原揮發(fā)工藝回收。

近年來，高酸浸出工藝呈快速發(fā)展趨勢，從長遠(yuǎn)看，該工藝產(chǎn)量比例將逐漸提高，成為濕法煉鋅的主流。隨著礦山選礦技術(shù)水平的逐漸提高，鋅精礦中鉛、銀的含量將逐漸降低，浮選回收銀的工藝具有可持續(xù)、低投資、低成本、效益好、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，對于濕法煉鋅企業(yè)來說是較好的選擇。

[1]周國華等.濕法煉鋅渣中浮選回收銀的研究進(jìn)展[J].有色礦冶，2000，16(4).

[2]馮君從. 鋅市場又到尋底時(shí)[A].國際鋅技術(shù)交流周論文集[C].

[3]李若貴.中國鋅冶煉工藝及技術(shù)發(fā)展[A]. 國際鋅技術(shù)交流周論文集[C].

[4]鉛鋅冶金學(xué)編委會.鉛鋅冶金學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

Statusanddevelopmenttrendofcomprehensiverecoveryofsilverinzinchydrometallurgy

MA Yong-tao

During zinc hydrometallurgy process the associated silver in zinc concentrate enriched in various residues at the end, which mainly included leaching residues. The silver source and recovery status in domestic zinc hydrometallurgy were presented, the problems in comprehensive recovery of silver in zinc hydrometallurgy such as low recovery proportion, low silver floatation recovery rate of leaching residues, silver loss during the process of production and the damage of jarosite to silver recovery were analyzed. The corresponding measures and development trends were put forward.

zinc hydrometallurgy; high-acid leaching residues; silver recovery proportion; volatilization loss; silver jarosite; scatter loss

馬永濤(1965—)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，高級工程師，總經(jīng)理助理、副總工程師。

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