在硫化物精矿中提取锌的方法技术

从硫化锌浓缩物中提取锌的方法，包括以下工序： （ａ）焙烧部份该浓缩物以生成焙烧物， （ｂ）用返自电解的硫酸溶液中和浸提工序（ａ）中生成的焙烧物，以便产生一种富含锌而基本上无铁的被分离的浸出物和被分离的铁酸锌残留物， （ｃ）用返自电解的硫酸溶液，于６０－９５℃在大气条件下和有良好分散的氧存在下浸提该浓缩物的其它部分和至少一部分在工序（ｂ）中生成的铁酸锌残留物，以便产生富含锌和铁的，被分离的浸出液及低锌的，被分离的浸提残留物，用于工序（ｃ）中的浓缩物和铁酸锌的量是这样的：要使铁酸盐中含的铁与该浓缩物中的反应性硫的摩尔比至少约为０．２，该反应性硫是以硫化物形态存在的并可被硫酸铁转变成元素硫， （ｄ）在下个工序之前，调整工序（ｃ）中生成的富含锌和铁的浸出液， （ｅ）沉淀出在工序（ｄ）中调整过的溶液中含的主要部分的铁，以便产生分离开的富锌低铁的溶液和含铁的沉淀物，以及 （ｆ）将该富锌低铁的溶液通入（ｂ）中的中和浸提中，此方法的特征在于： （１）只有一部分产于工序（ａ）的焙烧物在工序（ｂ）中浸提， （２）在（ｃ）中的浸提这样进行： －或以单阶段进行，在此情况下进行操作以使富含锌和铁的浸出液的硫酸含量为４５－７５ｇ／ｌ，，更好是５５－６５ｇ／ｌ，而Ｆｅ↑［３＋］的含量为１－１０ｇ／ｌ，更好是２－５ｇ／ｌ， －或以二阶段进行，在此情况下进行操作以使富含锌和铁的浸出液的硫酸含量为１０－３５ｇ／ｌ，更好是１０－２５ｇ／ｌ，而Ｆｅ↑［３＋］的含量为０．１－２ｇ／ｌ，更好是０．５－１ｇ／ｌ，第一阶段包括用返自电解的硫酸溶液，在良好分散的氧存在下处理铁酸锌和产于第二阶段的富含锌的浸提残留物，以便产生被分开的初级浸出物和所述的低锌的残留物，而第二阶段包括用所述的初级浸出液在良好分散的氧存在下处理此浓缩物，从而产生被分离开的所述的富锌和铁的浸出液和所述的富锌的浸提残留物，第二阶段在这样的条件下进行：６０％以下，更好是５０％以下的反应性硫在其中被氧化，而产于其中的富锌的浸提残留物的反应性硫的含量明显高于其可在第一阶段中被存在于该铁酸盐中的铁所氧化的量， （３）如下进行工序（ｄ）：通过用此浓缩物的另一部份处理富含锌和铁的浸出液，以便将其Ｆｅ↑［３＋］的含量降回到５ｇ／ｌ，更好是１－３ｇ／ｌ以下，当该富含锌和铁的该浸出液的Ｆｅ↑［３＋］含量已低于５ｇ／ｌ时，可以省去这步还原处理，而且通过用工序（ｂ）中生成的焙烧物的另一部份处理低Ｆｅ↑［３＋］含量的溶液，以便使此溶液的游离Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］的含量降回到１０ｇ／ｌ，更好是３－５ｇ／…。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从硫化锌浓缩物中提取锌的方法，该法包括以下工序(a)焙烧一部分该浓缩物，生成焙烧物，(b)用自电解返回的硫酸溶液中和浸提在工序(a)中产生的焙烧物，生成富含锌和基本上无铁的浸出物，和铁酸锌的残渣，上述二者是被分离开的，(c)用自电解返回的硫酸溶液，在60-95℃，在大气条件下及在存有细分散的氧时浸提该浓缩物的其它部分和在工序(b)中产生的铁酸锌残留物的至少一部分，从而产生一种富含锌和铁的浸出物，以及缺少锌的浸提残渣，二者是分离的，在工序(c)中所用的浓缩物和铁酸锌的量是这样的该铁酸盐中所含的铁与该浓缩物中所含的反应性硫的摩尔比至少约为0.2，(d)为下个工序准备，调整工序(c)中所产生的富含锌和铁的浸出物溶液，(e)沉淀在工序(d)中调整过的溶液中所含的大部份铁，从而产生一种富含锌而缺少铁的溶液和含铁的沉淀物，分离出，以及(f)将富含锌而缺少铁的该溶液通入(b)中的中和浸提中。下列术语应理解为，“硫化锌浓缩物”一种主要含锌和铁及较小比例的铜、银和/或铅的以硫化物的状态的浓缩物；“在大气条件下”在不需使用高压釜，即在等于大气压或与其之差小于20kPa的条件下；“反应性的硫”以硫化物的形式存在于该硫化锌浓缩物中及富含锌的浸提残余物中的硫(这是后文所用的表达方式)，该硫可按反应(I)被硫酸铁所氧化，在上述反应中Me指的是Zn、Fe、Cu、Pb或Ag。(该反应性硫一般以除黄铁矿硫之外的所有的硫化物状态存在的硫所构成。)用本专利技术的工艺，因而获得了富含锌而基本上无铁的浸出液及低锌浸提残余物和含铁沉淀。这种浸出物可提纯，而后电解以便从中提取锌。低锌而含有硫、硫酸铅、银的化合物，不溶的硫化物(黄铁矿)及废石可经适当的处理，以便从中提取硫和有价值的金属。正含铁沉淀可贮存起来，或当其足够纯时可被用作颜料或钢铁工业中铁的来源。在文献EP-A-0451456中叙述了定义如上的方法。在此已知方法中，所有的于工序(a)中产生的焙烧物在工序(b)中浸提，所有的于工序(b)中产生的铁酸盐在工序(c)中浸提，而所用的浓缩物与铁酸盐的比率要使按反应(I)氧化存在于，该浓缩物中的反应性硫的三价铁的约15-20％源自按反应(II)的铁酸盐的浸提。(II)通过反应(III)得到氧化反应性硫所需的三价铁残余物。推荐在(c)中的这样的方式进行操作富含锌和铁的该浸出物硫酸含量为10-25g/l和Fe3+含量为小于10g/l，很明显，这在只在一段浸提中是得不到的。这就是为什么(c)的浸提分两段进行。在第一阶段中，将第二阶段生成的铁酸锌和富含锌的浸提残留物用自电解返回的酸溶液处理，以便产生含50-90g/l H2SO4的初级浸出物和低锌的浸提残留物，二者是分离的。在第一浸提阶段没有用氧，这就可在此阶段中使用的反应器比第二阶段中所用的简单。因此在第一阶段中不致引起反应(III)。在第二阶段中，该浓缩物用所述的浸出液在细分散的氧存在下进行处理，从而通过反应(I)和(III)产生一种富含锌和铁的浸出液及富含锌的浸提残留物。在第二阶段结束时，通过向该浸提浆加少量新鲜的浓缩物而进行工序(d)，以便通过反应(I)将三价铁的硫酸盐转变成二价铁的硫酸盐；因此将工序(d)合并到工序(c)中，而且由于第二浸提阶段就得到了富含锌的浸提残留物(经分离并再循环入第一阶段)及富含锌和铁的浸出液(已调整过)。通过向此经调整的溶液加更多的浓缩物，然后通过在高压釜中的氧化沉淀出赤铁矿形式的铁而完成工序(e)。一方面生成所述的富含锌而低铁的溶液，另一方面生成含少量元素硫和硫化物的赤铁矿沉淀。此硫和硫化物随后通过浮选与赤铁矿分离。未给出为何在工序(e)中使用该浓缩物的理由。可能的解释是，该经调整的溶液的酸度过高而铁不能进行适当沉淀，以及因此作为中和剂而添加浓缩物(反应(I)和(II)。因此，该已知工艺需要两阶段浸提，而且由于以这样的浓缩物铁酸盐的比率进行操作按反应(I)氧化存在于该浓缩物中的反应性硫所需的三价铁的约15-20％来源于按反应(II)进行的浸提，以及在第一浸提阶段中不用氧，所以当目标是锌浸提产率接近100％时必需在第二浸提阶段中用反应(III)得到的三价铁来氧化约80-85％的反应性硫。然而，本申请人已发现，以这些条件，第二浸提阶段进行得非常缓慢，而且很明显地是个严重的缺点。该已知方法的另外的缺点在于由于浸提产率只取决于反应性硫与引入第一阶段的铁酸锌的比率，而且由于该系统回复到达到这一比率的校定值非常慢，所以工序(c)不易控制。此外，在现有的湿法冶金炼锌厂中使用此已知方法几乎总需大量购置工序(e)所需的高压釜资金。实际上，就本专利技术人所知，世界上仅有两家生产赤铁矿的工厂，因而只有这两家已装了这类高压釜；所有的其它工厂均在大气条件下生产黄钾铁矾或针铁矿，因而都未装这种高压釜。此外，和按此已知方法那样，全部产于工序(b)的铁酸盐都在工序(c)中浸提，而所用的浓缩物与铁酸盐的比率要使得氧化反应性硫所需的三价铁的约15-20％来源于铁酸盐的浸提，那么现有工厂的这种工艺设计相当符合逻辑地维持于现在水平上的焙烧能力将工厂的能力一下子约翻一番。然而，现有工厂一下子大量提高能力不可避免地将要大量投资。经常是不合宜的。因此此法缺乏某种程度的灵活性。而且，这种已知方法产生一种被硫和硫化物污染的赤铁矿。本专利技术的目的在于提供一种定义如上的，避免了已知工艺的缺点的方法。所以，根据本专利技术(1)在工序(b)中只浸提部分的产生于工序(a)中的焙烧物(2)在(c)中进行浸提-或单一阶段进行，在此情况下进行操作使得富含锌和铁的该浸出液的硫酸含量为45-75g/l，较好为55-65g/l，而Fe3+含量为1-10g/l，较好为2-5g/1，-或分两阶段进行，在此情况下进行操作使得富含锌和铁的该浸出液的硫酸含量为10-35g/l，较好为10-25g/l，而Fe3+含量为0.1-2g/l，较好为0.5-1g/l，第一阶段包括用自电解返回的硫酸溶液，在有细分散的氧存在时处理产于第二阶段的，铁酸锌和富含锌的浸提残留物，从而产一种初级的浸出物和低锌的浸提残留物，二者是被分离的，第二阶段包括用所述的初级浸出液，在有细分散的氧存在时处理该浓缩物，从而产生彼此分离的所述的富含锌和铁的浸出液和富含锌的所述的浸提残留物，此第二阶段以这样的条件进行低于60％，而更好是低于50％的反应性硫在其中被氧化，而且使在其中所产生的富含锌的浸提残留物中的反应性硫的含量要约高于在第一阶段中可存在于该铁酸盐中的铁所氧化的。(3)通过用该浓缩物的另外部份处理富含锌和铁的浸出液，从而将其Fe3+含量再返回到低于5g/l，而更好是1-3g/l，而当该富含锌和铁的该浸出液的Fe3+含量已小于5g/l时，此工序可以省去，并通过用工序(b)中产生焙烧物的另外部份处理该Fe3+含量低的溶液，从而使此溶液的游离H2SO4含量再返回到低于10g/l，而更好是低于3-5g/l来进行工序(d)，一方面这种中和处理产生被分离的铁酸锌残留物，该残留物接着用与产生于工序(b)中的铁酸盐的相同的方法处理，另一方面产生一种经调整的溶液。(4)通过以本身已知的方式沉淀出针铁矿、赤铁矿、黄钾铁矾或其它有适宜滤过率的化合物型态的铁来进行工序(e)，这是在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·范普，F·M·I·G·特温格，T·S·A·迪尼斯，
申请(专利权)人：联合矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：