硫化鋅精礦焙燒浸出與直接浸出結(jié)合提鋅同時除鐵的方法

陳阜東

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410011）

硫化鋅精礦焙燒浸出與直接浸出結(jié)合提鋅同時除鐵的方法

陳阜東

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410011）

介紹了一種硫化鋅精礦焙燒浸出與直接浸出結(jié)合提鋅同時除鐵的方法，利用硫化鋅精礦氧壓浸出除鐵原理，浸鋅同時除鐵，取消了熱酸浸出的除鐵過程，簡化了設備及工藝流程，提高了鋅回收率，可以達到節(jié)能、環(huán)保、高效。

焙燒浸出；直接浸出；浸鋅除鐵；高溫高壓；低酸；鋅回收率

目前，采用焙燒浸出與直接浸出結(jié)合從硫化鋅精礦提取鋅的方法有兩種，即低酸浸出結(jié)合法［1］和熱酸浸出結(jié)合法［2］。其中低酸浸出結(jié)合法將鐵留在浸出渣中，采用火法處理方式除鐵，而熱酸浸出結(jié)合法使鐵進入浸出液，采用濕法處理方式除鐵。在這兩種方法中，直接浸出都只是對硫化鋅精礦進行鋅鐵分離，浸鋅及除鐵分兩個過程完成，鋅進入主系統(tǒng)混合回收，鐵一種方式是單獨進入尾礦，另一種方式是進入高浸渣混合，焙燒浸出與直接浸出都是獨自處理硫化鋅精礦后再混合流程，存在工藝流程長，除鐵過程復雜等問題。

利用硫化鋅精礦氧壓浸出除鐵原理，將熱酸浸出溶液送入反應器，利用溶液中殘酸和鐵水解產(chǎn)出的酸浸出硫化鋅精礦，同時達到了浸鋅及除鐵的目的，縮短了工藝流程，簡化了除鐵過程。

1 低酸浸出結(jié)合法

一部分硫化鋅精礦經(jīng)焙燒制酸，焙砂送中性浸出、低酸浸出，中浸上清液送后續(xù)凈化、電積及熔鑄生產(chǎn)鋅錠。低浸渣送揮發(fā)窯或煙化爐處理回收鋅，另一部分硫化鋅精礦經(jīng)直接浸出，直浸上清液送焙砂低酸浸出，直浸產(chǎn)出的氧浸渣送浮選，浮選產(chǎn)出硫精礦及尾礦，尾礦可回收鉛，工藝流程如圖1所示。該法焙燒浸出過程中大部分鐵都留在低浸渣中，低浸渣含鋅高，需采用火法處理方式回收鋅，存在能耗高，生產(chǎn)成本大，低濃度SO2煙氣需處理問題，但火法處理渣為惰性渣可外售，不需渣場堆存。

2 熱酸浸出結(jié)合法

一部分硫化鋅精礦經(jīng)焙燒制酸，焙砂經(jīng)中性浸出、熱酸浸出，中浸上清液送后續(xù)凈化、電積及熔鑄生產(chǎn)鋅錠，另一部分硫化鋅精礦經(jīng)直接浸出，直浸上清液送焙砂中性浸出，直浸產(chǎn)出的氧浸渣送熱酸浸出，熱酸浸出上清液采用黃鉀鐵礬法或針鐵礦法除鐵，產(chǎn)出鐵渣黃鉀鐵礬渣或針鐵礦渣送渣場堆存，除鐵后液送中性浸出，熱酸浸出底流經(jīng)過濾分離得高浸渣，高浸渣可回收鉛，工藝流程如圖2所示。該法熱酸浸出過程中大部分鐵都進入溶液，除鐵過程產(chǎn)出的鐵渣需送渣場堆存。

3 提鋅同時除鐵的方法

3.1 工藝原理

該方法是利用硫化鋅精礦氧壓浸出除鐵原理［3］。由于所有硫化鋅精礦都含鐵，在浸出過程中會被溶解，而鐵的行為可以通過浸出液的酸度加以控制，所以，硫化鋅精礦的浸出一般設定為低酸浸出和高酸浸出，在低酸浸出中，酸的加入是稍過于浸出精礦中全部鋅所需要的酸量，除FeS2之外，其它鐵礦石和鋅礦石爭相與酸反應，致使反應器中酸度迅速降低，有利于鐵的水解和沉淀，浸鋅同時完成除鐵。

圖1 低酸浸出結(jié)合法工藝流程圖

圖2 熱酸浸出結(jié)合法工藝流程圖

主要反應方程式如下：

3.2 工藝過程描述

1.硫化鋅精礦經(jīng)焙燒制酸，產(chǎn)出硫酸外售，產(chǎn)出焙砂送入中性浸出，浸出溫度60～70℃，終點pH 5.2～5.4，中浸上清液送后續(xù)凈化、電積及熔鑄生產(chǎn)鋅錠，中浸底液送熱酸浸出，加入廢電解液，浸出溫度80～90℃，終酸50～100g／L，浸出礦漿經(jīng)濃密機分離，上清液送入氧壓浸出反應器，底流經(jīng)壓濾機洗滌過濾得高浸渣可回收鉛［4］。

2.將熱酸浸出上清液送入反應器，加入硫化鋅精礦，通入濃度98%以上的氧氣，在高溫高壓低酸條件下同時浸鋅及除鐵，控制溫度145～155℃，壓力1 100～1 300 kPa，酸度10～20g／L，浸出礦漿經(jīng)閃蒸槽降溫降壓，送濃密機分離，上清液即為除鐵后液送中性浸出，氧浸渣送浮選，浮選產(chǎn)出硫精礦送焙燒制酸，產(chǎn)出尾礦即為鐵渣送渣場堆存［5］。提鋅同時除鐵的工藝流程如圖3所示。

圖3 提鋅同時除鐵的工藝流程圖

3.3 工藝優(yōu)點

該方法利用硫化鋅精礦氧壓浸出除鐵原理，浸鋅同時完成除鐵，具有以下優(yōu)點［6］：

1.利用氧壓浸出除鐵原理，采用硫化鋅精礦在高溫高壓低酸條件下，浸鋅同時完成除鐵，取消了黃鉀鐵礬法或針鐵礦法除鐵過程，用本方法取代傳統(tǒng)的除鐵過程，簡化了工藝流程。

2.提高了鋅回收率，由于傳統(tǒng)的熱酸浸出除鐵過程需采用焙砂中和，焙砂隨鐵渣帶走而造成鋅的損失，鋅回收率為91%～93%，本方法除鐵不需焙砂中和，鋅回收率大于95%。

3.降低了鐵渣含鋅，傳統(tǒng)法的鐵渣含鋅為6% ～8%，該法采用直接浸出，鋅浸出率高，氧浸渣經(jīng)浮選產(chǎn)出尾礦含鋅小于2%。

4 結(jié) 語

利用硫化鋅精礦氧壓浸出除鐵原理，采用硫化鋅精礦焙燒浸出與直接浸出結(jié)合提鋅同時除鐵的方法，該方法取消了傳統(tǒng)的黃鉀鐵礬法或針鐵礦除鐵法，簡化了工藝流程，同時提高了鋅回收率，降低了鐵渣含鋅，對于現(xiàn)有熱酸浸出系統(tǒng)的改造完善，具有節(jié)能、環(huán)保、高效的現(xiàn)實意義。

［1］李若貴.株冶常壓富氧直接浸出搭配鋅浸出渣煉鋅［J］.中國有色冶金，2011，（3）：1-4.

［2］彭容秋.鉛鋅冶金學［M］.北京：科學出版社，2003.335-346.

［3］張樂如.鉛鋅冶煉新技術(shù)［M］.長沙：湖南科學技術(shù)出版社，2006.147-148.

［4］王康柱，寇文利，丁波 .淺析電鋅廠廢渣綜合回收的產(chǎn)業(yè)化［J］.中國有色冶金，2014，（5）：67-69.

［5］左小紅.硫化鋅精礦兩段逆流氧壓浸出原理及綜合回收鎵鍺工藝研究［J］.湖南有色金屬，2009，（1）：26-28.

［6］王吉坤，周廷熙.硫化鋅精礦加壓酸浸技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2005.125-128.

Zinc Leaching Process in Iron Removal Method from Sulfuric Zinc Concentrate in Roasting Leaching and Pressure Leaching

CHEN Fu-dong
（Changsha Engineering and Research Institute Company Limited of Nonferrous Metallurgy，Changsha 410011，China）

This paper introduced zinc leaching process in iron removal method from sulfuric zinc concentrate in roasting leaching and pressure leaching.According to the theory of iron removal in pressure leaching，zinc leaching in iron removal，it deleted iron in high acid leaching，simplifed the equipment and process，and enhanced zinc recovery.The method had obvious advantages of clean production，energy saving and environment protection.

roasting leaching；pressure leaching；zinc leaching and iron removal；high temperature and pressure；low acidity；zinc recovery

TF111.31

A

1003-5540（2015）01-0037-03

2014-12-10

陳阜東（1969-），男，高級工程師，主要從事有色金屬冶金設計與研究。