一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，具体涉及一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法。

背景技术

湿法炼锌主要有焙烧、浸出、浸出液净化和电积等工序，锌精矿焙烧后锌焙砂用电解废液进行中性浸出，使大部分氧化锌溶解，得到的矿浆分离出上清液和底流矿浆，上清液净化后电积产出金属锌，熔铸成锭，底流矿浆进行酸性浸出以溶解残余的氧化锌，酸性浸出液返回到中性浸出。湿法炼锌厂电积过程中在阳极会产生大量阳极泥，一般含Mn30-40％、Pb10-20％、Ag几百克/t到几千克/t、ZnSO

而在锌电解生产中，二价锰是一种有益的离子，可作为阳极的保护剂，不但能延长阳极的寿命，而且对降低阴极锌含铅、提高阴极锌质量起到了相当重要的作用。在电解的作用下Mn

为了合理利用锌阳极泥中的Mn，学者们研究了将锌电解阳极泥与还原煤混合进行还原焙烧的工艺，使二氧化锰还原为氧化锰，再用硫酸浸出得硫酸锰，Pb、Ag进入浸出渣与Mn分离，由于还原煤的加入量为Mn量的1.5倍以上，过量煤未参与还原反应，在浸出时也进入硫酸铅渣中而降低铅泥(硫酸铅渣)的质量，而且在还原焙烧时，排出的废气含大量的硫酸和二氧化硫，腐蚀焙烧设备和污染环境，因此工艺并未得到规模推广应用。还有学者研究了采用浮选、重选的办法来处理锌电解阳极泥，尽管二氧化锰浮选精矿含量高达80％，但浮选率不高，大量浮选中矿和尾矿仍然不易处理，当锌电解阳极泥进行还原熔炼铅银合金时，由于二氧化锰是氧化剂，要消耗大量的还原剂， Mn进入熔炼渣不能回收。目前，学者们将研究重点放在了锰的还原浸出上，在硫酸浸出阳极泥时加入亚硫酸盐(主要是亚硫酸钠或亚硫酸锌)或通入二氧化硫进行还原浸出，但是现有技术多是以回收阳极泥里锰做相关产品为目的，与现有锌冶炼系统衔接匹配度低，且浸出成本较高，废水量大，经济效益不明显。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法，利用锌冶炼焙烧制酸厂生产的二氧化硫还原锌阳极泥中的二氧化锰，还原后液并入浸出系统维持系统Mn

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法，具体过程为：

S1、一级调浆：采用来自湿法炼锌系统的锌焙砂中性浸出液与锌阳极泥混合搅拌均匀；

S2、一级还原反应：将步骤S1制得的矿浆送入一级还原反应釜中，将湿法炼锌系统焙烧所得含有二氧化硫的烟气与矿浆接触反应；反应结束后，所得上清液A并入湿法炼锌系统的中浸浓密系统，经净化后进入湿法炼锌系统的锌电解系统，用于补足锌电解系统内Mn

S3、二级调浆：采用来自湿法炼锌系统的锌焙砂中性浸出液与来自湿法炼锌系统的锌焙砂混合搅拌均匀；

S4、二级吸收反应：将步骤S3二级调浆得到的矿浆和经步骤S2 一级还原反应后的尾气通入二级反应釜内进行还原吸收，得到吸收矿浆B，直接并入湿法炼锌系统的高酸浸出系统。

进一步地，步骤S1中，控制液固重量比范围在4-8:1，初始pH＝3，调浆时间30min-60min。

进一步地，步骤S2中，烟气中SO

进一步地，步骤S3中，控制液固重量比范围在4-8:1，初始pH＝3，调浆时间30min-60min。

进一步地，步骤S4中，反应过程pH＝2-3，反应时间4-8h。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明使用焙烧烟气成功还原锌阳极泥中的二氧化锰，且还原率≥95％；还原反应速率快，反应时间小于4小时；

(2)本发明简单可行，制酸尾气理论利用率达100％，环境友好；整个系统未引入新的杂质，避免对湿法及电解系统造成影响；锌阳极泥还原后液(上清液A)并入湿法炼锌系统的焙砂中浸浓密机，经净化后进入锌电解系统，可以实现系统锰离子含量大于≥5g/L。

(3)本发明立足于锌冶炼生产实际，以锌冶炼中浸滤液、锌阳极泥、锌焙砂和焙烧烟气为对象，采用湿法炼锌系统焙烧所得SO

附图说明

图1为本发明实施例1的方法流程示意图；

图2为本发明实施例2的设备结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

实施例1

本实施例提供一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法，主要是采用湿法炼锌系统的锌焙砂中性浸出液作锌阳极泥浆化剂，经调浆后采用湿法炼锌系统中焙烧锌精矿所得含SO

表1锌阳极泥成分

如图1所示，方法的具体过程为：

(1)一级调浆。采用锌焙砂中性浸出液与锌阳极泥混合搅拌均匀，控制液固重量比范围在4:1，初始pH＝3(后续不需要再进一步调节)，调浆时间60min。

(2)一级还原反应。将制得的矿浆送入一级还原反应釜中，湿法炼锌系统焙烧所得的含有二氧化硫的烟气与矿浆接触反应，烟气中 SO2浓度控制在150g/m

(3)二级调浆。采用锌焙砂中性浸出液与锌焙砂混合搅拌均匀，控制液固比范围在5:1，初始pH＝3，调浆时间30min。

(4)二级吸收反应。经一级还原反应后的尾气和步骤(3)得到矿浆通入二级反应釜内进行还原吸收，pH＝2.5，反应时间4h，尾气所含SO

实施例2

本实施例提供一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法，所采用锌阳极泥成分见表2，中性浸出液pH为4.8。

表2

如图1所示，方法的具体过程为：

(1)一级调浆。采用锌焙砂中性浸出液与锌阳极泥混合搅拌均匀，控制液固比范围在6:1，初始pH＝3，调浆时间45min。

(2)一级还原反应。将制得的矿浆送入一级还原反应釜中，锌精矿焙烧所得含有二氧化硫的烟气与矿浆接触反应，进气SO

(3)二级调浆。采用锌焙砂中性浸出液与锌焙砂混合搅拌均匀，控制液固比范围在8:1，初始pH＝3，调浆时间60min。

(4)二级吸收反应。经一级还原反应后的尾气通入二级反应釜内进行还原吸收，pH＝3.0，反应时间6h，尾气SO

实施例3

本实施例提供一种锌阳极泥中锰短流程高效回用的方法，所采用锌阳极泥成分见表3，中性浸出液pH为4.8。

表3

如图1所示，方法的具体过程为：

(1)一级调浆。采用锌焙砂中性浸出液与锌阳极泥混合搅拌均匀，控制液固比范围在8:1，初始pH＝3，调浆时间30min。

(2)一级还原反应。将制得的矿浆送入一级还原反应釜中，锌精矿焙烧所得含有二氧化硫的烟气与矿浆接触反应，进气SO

(3)二级调浆。采用锌焙砂中性浸出液与锌焙砂混合搅拌均匀，控制液固比范围在4:1，初始pH＝3，调浆时间30min。

(4)二级吸收反应。经一级还原反应后的尾气通入二级反应釜内进行还原吸收，pH＝2.0，反应时间8h，尾气SO

实施例4

本实施例提供一种实现实施例1所述方法的设备，如图2所示，包括反应槽1、矿浆入口2、pH监测与控制系统、渣浆过滤层6、SO

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。