一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法技术

本发明专利技术属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种锌精矿与铜白烟尘协同处理脱除溶液中砷氯的方法。所述锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法，包括以下步骤：（1）将锌精矿与铜白烟尘混合后加水进行磨矿，得到矿浆；（2）在矿浆加入废电解液，调节矿浆中的酸锌摩尔比为0.8~1.1，然后进行氧压浸出，后过滤得到氧浸液和氧浸渣；（3）在氧浸液加入锌粉除铜脱砷脱氯，得到铜渣和除铜脱氯后液。本发明专利技术的锌精矿可搭配处理高达50%的白烟尘，可一次性处理白烟尘量大；锌、铜浸出率高，其中锌可达98%以上，铜可达95%以上，达到了高效浸出锌铜，同时降酸沉铁除砷的目的。的。

【技术实现步骤摘要】
一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法


[0001]本专利技术属于湿法冶金
，具体涉及一种锌精矿与铜白烟尘协同处理脱除溶液中砷氯的方法。

技术介绍

[0002]锌精矿氧压浸出具有高效节能，综合回收及环境保护效果好等优势，已得到广泛应用，而铜火法冶炼过程中会产出含砷较高的烟尘，一般称为白烟尘，含铜5～20％，砷6～20％，以及铅锌等有价金属。由于白烟尘含砷高，需要从铜冶炼系统中脱除其中的砷，同时回收有价金属。白烟尘脱砷的方法有火法和湿法，火法处理白烟尘脱砷是基于物料含铁低，可以将砷还原挥发成三氧化二砷以烟尘回收，这种方法会使有价金属如铅锌伴随砷一起挥发进入烟尘，砷与有价金属分离效果差，同时环境保护差。湿法处理白烟尘脱砷一般采用浸铜—沉铜—还原砷工艺，以达到砷与有价金属分离的目的，可以得到三氧化二砷产品，但在沉铜及还原砷过程中产出大量硫酸，酸不平衡，多余的酸需中和处理又产出大量中和渣，同时三氧化二砷产品销售困难，大都需建仓库长期储存。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种锌精矿与铜白烟尘协同处理脱除溶液中砷氯的方法，实现砷固化在渣中而不是以砷产品外排，解决了砷无害化的环保问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法，包括以下步骤：
[0006](1)将锌精矿与铜白烟尘混合后加水进行磨矿，得到矿浆；
[0007](2)在矿浆加入废电解液，调节矿浆中的酸锌摩尔比为0.8～1.1，然后进行氧压浸出，后过滤得到氧浸液和氧浸渣；
[0008](3)在氧浸液加入锌粉除铜脱氯，得到铜渣和除铜脱氯后液；
[0009]氧浸渣送硫回收产出硫磺及浮选尾渣；浮选尾渣送火法冶炼处理得到渣和烟气。
[0010]在锌氧压浸出过程中，酸锌摩尔比过大，即始酸较高，会造成氧压浸出后，终酸较高，难以形成Fe(OH)3，使得砷酸铁无法形成，且后续净化过程会造成碱耗量大。此外，酸锌摩尔比过高对Zn、Cu的浸出率提升并不明显，但会加大其他杂质元素的浸出，使得产品纯度下降，增加净化负荷。但酸锌摩尔比过低时，会存在因反应用酸不足致使Zn、Cu浸出率不高的问题。
[0011]优选的，所述锌精矿以质量百分比计包括以下主要成分：Zn 40～55％，Fe 1～15％，Cu0.1～1％，As 0.05～0.5％。
[0012]优选的，所述锌精矿以质量百分比计包括以下主要成分：Zn 40～55％，Fe 8～15％，Cu0.1～1％，As 0.05～0.5％。
[0013]优选的，所述铜白烟尘以质量百分比计包括以下主要成分：Cu 5～18％，Zn 1～5％，As6～20％，Fe 1～5％。
[0014]优选的，步骤(1)中，所述锌精矿与铜白烟尘的质量比为1:(30％
‑
50％)。
[0015]白烟尘的配入量来讲，配入量少，则进入溶液的As量少，一方面能处理的铜白烟尘的量少，另一方面，浸出液中的沉砷的铁较少，因此浸出液中残留的铁含量仍然较高，未起到沉砷沉铁的共同作用。若配入量过大，则进入溶液的砷含量过多，体系内的铁不足以除去砷，同样无法同时处理掉两种杂质。
[0016]白烟尘的最高配入约50％，主要根据锌精矿和白烟尘中带入的铁含量，利用浸出的铁与白烟尘的As结合生成砷酸铁。
[0017]当白烟尘配入量过多，会使得As含量过多，锌精矿中带入的铁不足以满足As沉降生成砷酸铁，给后续系统除砷造成较大负荷。
[0018]此外，配入白烟灰也会降低入氧压釜的锌品位，进而减少浸出液中锌浓度，因此白烟灰不宜加入过多，避免造成原锌系统中含锌浓度的降低。
[0019]优选的，步骤(1)中，所述矿浆固体质量浓度为65～70％，粒径90％小于44μm。
[0020]矿浆浓度的控制是为了保证在磨矿阶段，锌精矿细磨至目标粒度范围以获得较高的Zn、 Cu浸出率。
[0021]粒度是湿法浸出过程对浸出效果有较大影响的参数，粒度过小固然会提高浸出效率，但提升幅度不大，能耗较大；粒度过大则不利于锌的浸出。
[0022]优选的，步骤(2)中，氧压浸出中通入浓度为99％的氧气。
[0023]氧压浸出过程需要高的氧势，氧气浓度越高，越有利于锌的浸出。
[0024]优选的，步骤(2)中，氧压浸出中控制温度145～155，℃压力1.0～1.2Mpa，反应时间 100～120min。
[0025]此温度、压力、时间区间既能够保证锌的浸出率，也能减少硫的氧化，浸出渣中的硫多以硫磺形式存在。温度过高、压力过大、反应时间延长能够保证锌的高浸出率，但均会增加硫的氧化，使得硫磺转化率降低，终酸会提升，后续净化时中和用碱量大幅提升。
[0026]若这些参数过小，则锌浸出率不足。
[0027]因此，需要控制合理的温度、压力、时间参数。
[0028]优选的，步骤(2)中，氧压浸出后，反应后的矿浆经闪蒸槽降温降压再过滤。
[0029]矿浆温度有～150℃，溶液压力有1.0MPa，若不降温降压，不能采用常规的过滤装置设备。
[0030]优选的，步骤(2)中，所述过滤为浓密过滤。
[0031]浓密过滤与板框过滤均为工业常用的过滤方式，此处采用浓密过滤为工业过滤方式，它的特点是上清液进除铁、净化、电积工序，底流进行硫回收。若采用板框过滤后，还需要再进行调浆后进行硫回收工序。
[0032]优选的，步骤(3)中，锌粉的加入量与浸出液中Cu含量有关，加入量为Cu含量(质量)的2～5倍。
[0033]优选的，步骤(3)中，加入锌粉除铜脱氯的条件为pH 1.0～1.5，温度70～80，℃反应时间3～4h。
[0034]步骤(3)的目的是通过添加除铜剂，即锌粉以深度除去浸出液中的Cu含量。
[0035]首先，对于As来讲，于氧压浸出过程中与Fe的结合形成了砷酸铁沉淀，已脱除As，此时氧浸液中主要为杂质为铜。Zn粉沉铜脱氯原理为反应(6)和反应(7)，除此之外，Zn粉还
会与酸进行反应，控制反应的pH值范围，确保氧压浸出液的酸度很低，约5g/L，从而使得直接与酸反应的锌粉消耗量极低。而后，控制溶液pH值，温度和反应时间，即可脱除溶液中的铜。
[0036]pH小于1则锌粉与酸反应的消耗量太大，导致锌粉的加入量不足，脱铜效果不明显， pH大于1.5，则锌粉加入后，会影响除氯效果。
[0037]温度，时间控制的过低则脱除效果不好，过高则能耗高，脱除效果增加不明显。
[0038]优选的，步骤(3)中，铜渣返回铜火法冶炼；除铜脱氯后液送除铁净化、电解、熔铸生产电锌。
[0039]优选的，步骤(2)中，氧浸渣经浮选回收硫磺后，浮选尾渣送火法冶炼系统，火法渣进行水淬，得到无害渣；烟气送制酸生产硫酸。
[0040]以下对本专利技术做进一步的解释：
[0041]本专利技术采用锌精矿氧压浸出搭配处理铜白烟尘，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌精矿与铜白烟尘协同处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将锌精矿与铜白烟尘混合后加水进行磨矿，得到矿浆；（2）在矿浆加入废电解液，调节矿浆中的酸锌摩尔比为0.8~1.1，然后进行氧压浸出，后过滤得到氧浸液和氧浸渣；（3）在氧浸液加入锌粉除铜脱氯，得到铜渣和除铜脱氯后液。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锌精矿以质量百分比计包括以下主要成分：Zn 40~55%，Fe 1~15%，Cu 0.1~1%，As 0.05~0.5%。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜白烟尘以质量百分比计包括以下主要成分：Cu 5~18%，Zn 1~5%，As 6~20%，Fe 1~5%。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锌精矿与铜白烟尘的质量比为1:（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭荣和，王恒辉，刘自亮，包洪光，龙佳驹，刘玉峰，崔丽娜，何醒民，
申请(专利权)人：长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：