濕法煉鋅-高酸浸出工藝金銀綜合回收生產(chǎn)線運(yùn)行總結(jié)

馬永濤， 劉玉琴， 程曉民

(赤峰中色鋅業(yè)有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

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綜合利用與環(huán)保

濕法煉鋅-高酸浸出工藝金銀綜合回收生產(chǎn)線運(yùn)行總結(jié)

馬永濤， 劉玉琴， 程曉民

(赤峰中色鋅業(yè)有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

闡述了濕法煉鋅高溫高酸浸出所產(chǎn)高浸渣綜合回收的必要性，對(duì)赤峰中色鋅業(yè)有限公司高浸渣浮選回收金銀生產(chǎn)線的運(yùn)行情況進(jìn)行總結(jié)，分析了存在的問題，提出了下一步工作的方向。

濕法煉鋅； 高浸渣； 綜合回收； 浮選； 銀金混合精礦

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[1]。鋅精礦中含有一定量的銀，一般在80～150 g/t，按100 g/t計(jì)算，全年消耗的鋅精礦中伴生的銀量約1 000 t。

濕法煉鋅浸出作業(yè)主要有低溫常規(guī)浸出和高溫高酸浸出兩種。對(duì)于高溫高酸浸出工藝產(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，沒有對(duì)其中的有價(jià)金屬進(jìn)行回收利用。然而，高浸渣中水溶性鋅等重金屬含量高、酸性強(qiáng)，特別是酸的腐蝕性和浸透性極強(qiáng),屬于一類危險(xiǎn)固廢，直接渣場堆放，不但造成資源流失，還對(duì)環(huán)境、地下水體造成污染。有效回收高酸浸出渣中的銀、金等有價(jià)金屬，不但可完善高酸浸出工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化，還有利于企業(yè)的發(fā)展和效益的提高。

為綜合回收高浸渣中的金銀，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)公司等科研院所合作，在大量實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)大試驗(yàn)基礎(chǔ)上，建設(shè)了一條高酸浸出渣綜合回收銀、金生產(chǎn)線，本文對(duì)該生產(chǎn)線近一年的運(yùn)行情況進(jìn)行總結(jié)。

1 工藝及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1.1 工藝流程

該工藝以濕法煉鋅- 高酸浸出產(chǎn)生的高浸渣為原料，利用廢電解液對(duì)高浸渣中的水溶鋅洗滌，含鋅洗液返回浸出系統(tǒng)，鋅得到回收且不造成濕法煉鋅系統(tǒng)體積膨脹。洗滌后的高浸渣采用選擇性分散- 預(yù)硫化- 載體浮選新工藝處理。浮選前采取預(yù)處理技術(shù)改善高浸渣中銀的浮選性能，以丁銨黑藥和Z- 200為浮選劑，BK為起泡劑，經(jīng)過一次粗選，兩次精選，三次掃選，中礦再選，浮選回收銀金，產(chǎn)出銀金混合精礦。尾礦水循環(huán)利用，用于高浸渣調(diào)漿。項(xiàng)目實(shí)施后，與煉鋅系統(tǒng)銜接形成如圖1的總工藝生產(chǎn)線。

1.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

項(xiàng)目2013年試生產(chǎn)以來，原礦品位、尾礦品位、回收率、銀金混合精礦品位、產(chǎn)量等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1所示。

可研報(bào)告中的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為：回收率55%，銀精礦品位大于6 000 g/t，以年產(chǎn)高浸渣13.5萬t、高浸渣含銀162 g/t計(jì)算，年產(chǎn)銀精礦含銀12 t。分析銀回收技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年7月銀浮選投產(chǎn)至2014年2月，銀浮選回收率、銀精礦產(chǎn)量及銀精礦含銀指標(biāo)較好，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，說明該工藝技術(shù)可行。

圖1 總工藝流程圖

時(shí)間原礦銀品位/g·t-1精礦銀品位/g·t-1尾礦銀品位/g·t-1銀回收率/%精礦量/t銀金屬量/kg2013年7月261.31928793.164.618.07348.6098月210.19367101.951.288.73831.1279月195.41923360.968.761.011173.510月303.7998473.778.1153.881536.311月274.81284385.766.0176.462266.312月283.210833130.654.5155.931689.2年累計(jì)273.91346493.463.9654.097845.042014年1月185.21019084.254.8120.571228.62月196.7918292.853.4171.251572.43月182634910343.3158.541006.64月160436811032.1171.03747.0485月200458913135.5199.67916.2986月183.32433132.629.64207.23504.185年累計(jì)185.65806112.139.81028.295975.13

注：以上數(shù)據(jù)2013年7月～2014年2月為每月隨機(jī)抽取6個(gè)樣送赤峰地勘化驗(yàn)的平均結(jié)果，2014年2～6月為公司中心化驗(yàn)室每日分析結(jié)果的平均值。精礦量為濕礦量。

2014年3月，銀浮選回收率從53.4%降低到43.3%，以后逐月降低，6月降低到29.64%。同時(shí)銀精礦含銀大幅下降，最低下降到2 433 g/t，說明浮選回收率受某些因素影響。而回收率最高曾達(dá)到78.1%，說明銀浮選回收率提高存在較大空間。因此對(duì)影響回收率的因素進(jìn)行研究，采取措施穩(wěn)定提高銀浮選回收率。

1.3 銀精礦銷售

高浸渣浮選回收銀金項(xiàng)目產(chǎn)出的銀金混合精礦2013年10月開始對(duì)外銷售，截止到2014年5月15日生產(chǎn)期間的產(chǎn)成品，分10個(gè)批次進(jìn)行銷售。每個(gè)批次的銀金混合精礦北京礦冶研究院化驗(yàn)分析的結(jié)果如表2。

表2 銷售的10個(gè)批次銀金混合精礦分析結(jié)果

2013年7月銀浮選投產(chǎn)以來，截止到2014年5月15日，產(chǎn)出并銷售的銀金混合精礦共計(jì)含銀12.74 t、含金78.18 kg，銀品位平均7 817 g/t、金品位平均54.1 g/t。根據(jù)公司財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)的銷售數(shù)據(jù)，金的均價(jià)約240元/g、精礦按0.85折計(jì)算，銀金混合精礦78.183 kg金的銷售收入1 595萬元。而項(xiàng)目可研報(bào)告沒考慮回收金，該項(xiàng)屬于計(jì)劃外收獲。

由于中心化驗(yàn)室不能分析金，2014年5月15日至6月25日期間存貨沒銷售，無法計(jì)算同期效益，但金的銷售收入抵消成本后還有剩余。

1.4 生產(chǎn)成本

2013年7月16日試生產(chǎn)時(shí)，只處理濕法煉鋅二系統(tǒng)高浸渣，自2013年8月，對(duì)濕法煉鋅兩個(gè)系統(tǒng)高浸渣混合浮選。銀回收項(xiàng)目成本如表3。

表3 銀回收項(xiàng)目成本

2013年7～12月與2014年1～6月相比，總成本及單位成本相差較大，主要原因如下：

(1)2013年7～9月屬于試生產(chǎn)階段，沒核算成本，當(dāng)期產(chǎn)生的費(fèi)用計(jì)入固定資產(chǎn)。從10月開始計(jì)算成本，因此2014年成本比2013年高。

(2)2013年高浸渣平均含銀273.9 g/t，2014年1～6月高浸渣平均含銀185.6 g/t，降低32%，高浸渣含銀降低，造成產(chǎn)量下降，使得單位成本升高。

(3)2014年3月開始，銀浮選回收率從53.4%降低到43.3%，以后逐月降低，6月銀浮選回收率降低到29.64%。回收率的降低導(dǎo)致銀產(chǎn)量降低，單位成本升高。

2 經(jīng)濟(jì)效益

該項(xiàng)目2013年7月16日開始試生產(chǎn)，截止2014年6月末，產(chǎn)成品銀精礦銷售及預(yù)售實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益見表4。

表4 銀回收經(jīng)濟(jì)效益

說明：2013年生產(chǎn)的銀金混合精礦一部分在2014年銷售，2014年5月15日至6月25日期間存貨0.84 t，銀金屬量按當(dāng)期銷售價(jià)預(yù)估。單價(jià)、總成本、銷售收入為不含稅價(jià)。

3 問題分析

自2014年3月開始，銀浮選回收率逐月下降，故對(duì)影響浮選回收率的因素進(jìn)行分析。

3.1 浮選工藝和高浸渣渣性界定

首先從浮選工藝和高浸渣銀的可選性兩個(gè)方面進(jìn)行了界定。公司有兩套濕法煉鋅系統(tǒng)，產(chǎn)生的高浸渣調(diào)漿后，用泵打入銀浮選系統(tǒng)混合浮選。從2014年4月22日開始，分別對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的高浸渣進(jìn)行了連續(xù)10 d的實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn)，結(jié)果濕法煉鋅二系統(tǒng)產(chǎn)生的高浸渣浮選指標(biāo)較好，回收率都在43%～61%；而濕法煉鋅一系統(tǒng)所產(chǎn)高浸渣的回收率較低，最高31%，最低僅為3%。為了驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果，生產(chǎn)中將濕法煉鋅兩個(gè)系統(tǒng)的高浸渣分開浮選，實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)如表5。

分析濕法煉鋅兩個(gè)系統(tǒng)浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的差異是浮選工藝問題還是高浸渣渣性原因造成的。高浸渣調(diào)漿水是相同的。2014年2月以前的指標(biāo)也比較理想，而浮選工藝只是利用礦物表面親水性差異，因此判斷是濕法煉鋅一系統(tǒng)高浸渣渣性差異問題。

加拿大能源部礦冶中心研究結(jié)果表明[2]，雖然采用浸出或浮選法能獲得好的銀回收率，但其并不穩(wěn)定。在一個(gè)工廠運(yùn)行效果良好，在另一個(gè)工廠并一定得到滿意的結(jié)果。分析濕法煉鋅兩個(gè)系統(tǒng)高浸渣分開浮選的技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)，兩者銀的回收率相差較大，由此推斷，2014年3月開始，濕法煉鋅一系統(tǒng)高浸渣渣性發(fā)生了變化，造成銀的可選性大幅降低。

對(duì)每天的浮選相關(guān)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，回收率波動(dòng)幅度較大，說明高浸渣渣性發(fā)生了變化。濕法煉鋅- 高酸浸出工藝過程中原料、工藝操作條件的變化對(duì)高浸渣渣性有較大的影響， 高浸渣渣性變化造成銀浮選回收率的不同。

表5 濕法煉鋅系統(tǒng)高浸渣分開浮選數(shù)據(jù)對(duì)比

3.2 高浸渣可選性分析

影響高浸渣銀可選性的主要因素是銀物相，2014年4月末分別對(duì)濕法煉鋅一、二系統(tǒng)高浸渣進(jìn)行物相分析。在銀的8種存在狀態(tài)中，鐵等氧化物中的銀、硅酸鹽中的銀屬于不可選銀，濕法煉鋅一系統(tǒng)不可選銀占18%，濕法煉鋅二系統(tǒng)不可選銀占8%。

理論上，濕法煉鋅一系統(tǒng)浮選回收率應(yīng)達(dá)到82%，濕法煉鋅二系統(tǒng)浮選回收率應(yīng)達(dá)到92%，而生產(chǎn)實(shí)際中銀浮選回收率與理論值相差過大，說明還有其他影響因素，如銀包裹、高浸渣粘度等因素。由于浮選其他條件相同，銀包裹程度差異的可能性較大。

3.3 物相變化

為了考察銀物相的波動(dòng)，2014年6月末，又對(duì)濕法煉鋅一系統(tǒng)高浸渣的物相進(jìn)行了分析，結(jié)果相差較大。兩次物相分析結(jié)果，濕法煉鋅一系統(tǒng)高浸渣自然銀和鐵等氧化物中銀狀態(tài)相差較大，2014年5月末，高浸渣不可選銀占18%，自然銀占60%，鐵等氧化物中銀占4%。而2014年6月末，高浸渣不可選銀占78%，自然銀降到8%，鐵等氧化物中銀占69%。由此說明，濕法煉鋅- 高酸浸出工藝過程中的工藝操作條件對(duì)銀物相影響較大，銀的可選性不是一成不變的。

理論上，在濕法煉鋅- 高酸浸出工藝過程中，不存在自然銀產(chǎn)生的條件，而2014年5月末到2014年6月末，自然銀從60%降到8%，說明焙燒條件的變化是導(dǎo)致高浸渣物相變化的主要原因。

4 結(jié)論

(1)濕法煉鋅高溫高酸浸出所產(chǎn)高浸渣洗滌后采取高浸渣洗滌—選擇性分散—預(yù)硫化—載體浮選—尾礦水再循環(huán)新工藝回收銀金，技術(shù)可行。對(duì)影響銀浮選回收率的因素分析，采取措施加以解決，提高銀浮選回收率有較大的空間。

(2)該工藝回收的金量相當(dāng)可觀，而項(xiàng)目可研報(bào)告并沒考慮回收金，金的銷售收入抵消成本后還有剩余，故工藝成本低，效益好。

(3)濕法煉鋅工藝操作條件影響高浸渣渣性，進(jìn)而影響銀浮選回收率。焙燒條件的變化導(dǎo)致高浸渣物相發(fā)生變化，對(duì)浮選回收率有較大影響，建議先從焙燒進(jìn)行研究。

(4)經(jīng)過近一年的運(yùn)行，該項(xiàng)目暴露出一些問題，濕法煉鋅- 高酸浸出工藝過程中的操作條件對(duì)銀物相、高浸渣銀可選性、銀浮選回收率影響較大，因此有必要對(duì)濕法煉鋅- 高酸浸出工藝銀的行為、物相及可選性進(jìn)行研究。

[1] 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2012論文集[C].

[2] Dutrizac J E. 濕法煉鋅流程中銀的行為[J].Zinc’85：707-727.

Operation summary of gold and silver comprehensive recovery production line of zinc hydrometallurgy-high acid leaching process

MA Yong-tao, LIU Yu-qin, CHENG Xiao-min

The necessity of comprehensive recovery of high acid leaching slag produced by high temperature and high acid leaching of zinc hydrometallurgy was illustrated. The operation situation of gold and silver recovery production line by high acid leaching slag flotation in Chifeng NFC Zinc Industry Co. Ltd. was summarized. The existing problem was analyzed, and the direction of the next step work was putted forward.

zinc hydrometallurgy; high acid leaching slag; comprehensive recovery; flotation; silver gold mixed concentrate

馬永濤(1965—)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，大學(xué)本科學(xué)歷，教授級(jí)高級(jí)工程師，總經(jīng)理助理，副總工程師，從事技術(shù)研究和管理工作。

2014-- 07-- 24

2015-- 05-- 07

TF813

B

1672-- 6103(2015)04-- 0052-- 05