一种湿法炼锌方法

技术领域

本发明涉及锌冶炼技术领域，尤其涉及一种湿法炼锌方法。

技术背景

湿法炼锌是指将锌焙烧矿或其他硫化锌物料和硫化锌精矿中的锌溶解在硫酸溶液中，从中提取金属锌或锌化合物的过程，为现代炼锌的主要方法。由锌浸出、硫酸锌溶液净化、锌电解沉积三大环节组成。

铁是锌焙烧矿的主要杂质，其含量通常在2-10％之间，铁锌的分离是炼锌的关键，按其分离工艺的不同可以分为火法挥发法、黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法等。标准的针铁矿法工艺流程由中浸工序、低酸浸出中序、三段逆流热酸浸出工序(中酸浸出+高酸浸出+超高酸浸出)、锌精矿还原工序、预中和工序、沉铟工序、针铁矿法沉铁工序、铁渣酸洗工序等工序组成，其工艺流程长、投资高、运行能耗高、原料适应性差，导致该工艺在国内无法普遍推广使用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种湿法炼锌方法，旨在解决现有炼锌工艺流程长、投资高、运行能耗高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种湿法炼锌方法，其中，包括步骤：

将锌焙烧矿经过经过中酸浸出工序和低酸浸出工序后，获得低浸渣；

将所述低浸渣、锌精矿和酸液混合后进行加压还原浸出工序处理，得到酸浸渣和还原浸出后液；

将所述酸浸渣与电解废液混合后进行氧压浸出工序处理，得到铅渣和酸上清液，所述酸上清液返回所述加压还原浸出工序中；

将所述还原浸出后液依次进行预中和工序、沉铟工序、针铁矿法沉铁工序，得到的除铁后液返回到中酸浸出工序，得到含锌上清液。

所述的湿法炼锌方法，其中，在所述加压还原浸出工序处理步骤中，控制反应温度为150-180℃，反应时间为2h。

所述的湿法炼锌方法，其中，所述锌精矿的粒度要求为92％以上超过200目。

所述的湿法炼锌方法，其中，在所述氧压浸出工序处理中，控制反应的温度为120-160℃，反应时间为2h。

所述的湿法炼锌方法，其中，在所述氧压浸出工序处理中，氧分压为0.4-0.6Mpa。

所述的湿法炼锌方法，其中，所述酸液为硫酸。

有益效果：本发明提供的湿法炼锌方法是一种缩短湿法炼锌针铁矿法工艺流程的方法，原工艺“三段逆流热酸浸出”每段反应时间3h，共计9h，“锌精矿还原”反应时间5h；而“加压还原浸出+氧压浸出”反应时间总共只需4h。原工艺需要经过4次液固分离，而新工艺只需要经过2次。另外当锌焙烧矿含铁大于5％时，原工艺如果三段逆流热酸浸出和还原分开进行则浸出过程发生铁矾早熟的现象，导致铟的浸出率偏低只有80％左右；如果三段逆流热酸浸出和还原合并在一起即还原浸出，则还原锌精矿加入过量铅渣含锌高(锌浸出率低，平均97.5％)加入不足浸出后液三价铁偏高无法满足后续工序要求；而新工艺不存在上述问题，锌、铟的浸出率分别能提高1.5、10个百分点以上(即分别由97.5％提高到99％以上、由80％提高到90％以上)。

附图说明

图1为本发明一种湿法炼锌方法的流程图。

图2为传统针铁矿法工艺流程与本发明湿法炼锌方法的对比流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种湿法炼锌方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明提供的一种湿法炼锌方法的流程图，如图所示，其包括步骤：

S10、将锌焙烧矿经过经过中酸浸出工序和低酸浸出工序后，获得低浸渣；

S20、将所述低浸渣、锌精矿和酸液混合后进行加压还原浸出工序处理，得到酸浸渣和还原浸出后液；

S30、将所述酸浸渣与电解废液混合后进行氧压浸出工序处理，得到铅渣和酸上清液，所述酸上清液返回所述加压还原浸出工序中；

S40、将所述还原浸出后液依次进行预中和工序、沉铟工序、针铁矿法沉铁工序，得到的除铁后液返回到中酸浸出工序，得到含锌上清液。

具体来讲，如图2所示，传统针铁矿法工艺在获得低浸渣后，所述低浸渣会经过“三段逆流热酸浸出工序(中酸浸出+高酸浸出+超高酸浸出)”和“锌精矿还原工序”，得到含锌浸出液。在传统工艺中，所述“三段逆流热酸浸出工序”中每段反应时间为3h，共计9h；所述“锌精矿还原工序”中反应时间5h；且上述传统工艺需要经过4次液固分离。本发明则是采用“加压还原浸出工序+氧压浸出工序”取代传统工艺的“三段逆流热酸浸出工序+锌精矿还原工序”，本发明中的“加压还原浸出工序+氧压浸出工序”反应时间总共只需4h，且只需要经过2次液固分离，其大大减少了工艺流程，降低了能耗，提高了炼锌效率。

在传统工艺中，当锌焙烧矿中的含铁量大于5％时，若采用三段逆流热酸浸出工序和锌精矿还原工序分开进行，则会发生铁矾早熟的问题，导致铟的浸出率偏低只有80％左右；若采用三段逆流热酸浸出工序和锌精矿还原工序合并在一起进行还原浸出，还原锌精矿加入过量含锌高(锌浸出率低，平均97.5％)，加入不足浸出后液三价铁偏高无法满足后续工序要求。而采用本发明的“加压还原浸出工序+氧压浸出工序”，则不存在传统工艺的上述问题，且锌、铟的浸出率分别能提高1.5、10个百分点以上(即分别由97.5％提高到99％以上、由80％提高到90％以上)。

在一些实施方式中，所述加压还原浸出工序是在加压釜内进行的，是低浸渣与硫酸反应，所述低浸渣的主要成分为铁酸锌，其具体反应如下所示：ZnO·Fe

浸出的铁与锌精矿反应，其具体反应如下：2Fe

在该工序中，控制反应温度为150-180℃，反应时间为2h，还原锌精矿加入量为理论量的1.0-1.2倍，粒度要求92％过200目，反应终酸30-35g/l。在这个反应条件下，铁酸锌反应充分，铜、铟、铁的浸出率能达到95％、90％、93％以上，同时产出的加压还原浸出反应后液三价铁低于1.5g/l，能满足后续工序的要求，以上各项技术指标均显著优于原工艺的。

在一些实施方式中，所述氧压浸出工序处理中，其具体反应如下所示：2ZnS+4H

在本发明中，所述中酸浸出工序、低酸浸出工序、预中和工序、沉铟工序以及针铁矿法沉铁工序均为本领域技术人员传统已知工序，在此不做过多介绍。

综上所述，本发明提供了缩短湿法炼锌针铁矿法工艺流程的方法，反应时间比原工艺的缩短了10h，液固分离比原工艺的减少了2次；但有价金属的浸出率显著高于原工艺的，特别是锌铟分别比原工艺提高了1.5、10个百分点以上。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。