使锌精矿经历以下阶段：a.焙烧所述锌精矿的至少一部分。b.中性浸提，其中氧化锌溶解。c.酸浸提，其中浸提出铁酸锌。d.借助于添加锌精矿将溶液中所含的Fe+++还原为Fe++。e.用焙砂中和所述溶液的酸性。h.借助于注入氧气或者富氧空气并且添加碱或者碱性盐来将铁氧化并且使不含污染固体的黄钾铁矾沉淀。另外，在所述中和阶段(e)之后，有可能并入将残余物再浸提以使砷和类同杂质沉淀的阶段(f)和置换Cu的阶段(g)，并且在阶段(c)之后，有可能并入将铁还原并且直接浸提的阶段(i)。
Hydrometallurgical process for recovering zinc from sulfur containing medium from zinc sulfide concentrate
The zinc concentrate is subjected to the following stages: at least part of the zinc concentrate is roasted by a.. B. neutral leaching, in which Zinc Oxide dissolved. C. acid leaching, leaching of zinc ferrite. D. by adding zinc concentrate solution containing Fe+++ reduction to Fe++. E. neutralize the acidity of the solution with baking sand. H. is used to inject oxygen or oxygen enriched air and add alkali or alkaline salts to oxidize the iron and precipitate the non polluting solid jarosite. In addition, in the neutralization stage (E), may be incorporated into the residue and leaching of arsenic and similar to the precipitation impurity phase (f) and Cu (g) replacement stage, and in the stage (c), may be incorporated into the iron reduction and direct extraction stage (I).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术描述一种从硫化锌精矿开始回收锌和其它有价值的金属的湿法冶金方法，其具有高提取率，并且在制造电解锌期间产生清洁残余物。所述方法特别适用于处理不同种类的锌精矿，并且能很好地适合于那些使用称为黄钾铁矾、针铁矿或者直接浸提的工艺的设备，从而改善与金属回收效率有关以及与所产生残余物的质量有关的结果。
技术介绍
为了从原料(主要是硫化锌精矿)开始来获得锌金属，已经使用了火法冶金和湿法冶金两种途径，不过这两种途径中的第一种由于高操作成本以及环境问题而有明显减少。湿法冶金工艺多数遵循RLE线路(焙烧、浸提、电解)，不过存在极少的设备可以避免焙烧精矿，因为它们在高压釜压力下对精矿使用直接浸提操作，或者它们在大气压力下使用直接浸提操作。直到60年代中期，电解锌设备在浸提区域中使用中性浸提和弱酸浸提阶段。以这种方式，它们设法提取焙砂(由焙烧产生的产物)中呈氧化物形式的锌成分，而与铁化合呈铁酸锌形式的锌未被浸提。使用这种工艺，获得85%与90%之间的锌回收率，留下富集铁酸锌并且锌含量为17-20%的残余物。从1965年开始，称为黄钾铁矾的工艺开始按工业水平进行使用，如文献ES34601、ES 385575和NO 108047中所述，这意谓着朝向将锌回收率成功地提高到90%以上迈出重要一步。除中性浸提之外，所述工艺还考虑两个或两个以上的浸提阶段，其中包含在铁酸锌中的锌和铁以硫酸锌(ZnSO4)和硫酸铁(Fe2(SO4))形式产生溶解，与此同时有可能分离包含焙砂中所含的铅和银的残余物。然后，这种包含呈硫酸盐形式的Fe+++并且具有为保持Fe+++呈溶解状态所必需的残余酸性的溶液在阳离子(如Na+、K+、l/2Pb++、NH4+或者H3O+)存在下在规定条件下用焙砂处理，以降低酸性并且从而使铁以黄钾铁矾形式沉淀析出，黄钾铁矾为分子式为Me(SO4) 2Fe3(OH)6的碱性硫酸盐，其中Me可以是上述阳离子之一。随后并入黄钾铁矾的酸洗阶段可使回收率增加到97%。这种工艺为有效的并且它的操作成本极具竞争性。黄钾铁矾工艺的一种变化形式为文献CA 1094819中所述的称为转化工艺的工艺，其与上述工艺的不同之处在于铁氧体(ferrite)的浸提与铁以黄钾铁矾形式沉淀析出的过程同时发生，但在这种情况下不可能分离铅-银残余物，从而最终获得包含所有呈黄钾铁矾形式的铁以及焙砂中所含的铅、银和二氧化硅的单一残余物。另一种比使用黄钾铁矾的工艺研发稍晚的工艺是描述于文献CA 873262中的称为针铁矿工艺的工艺。如同黄钾铁矾工艺的情况那样，这种工艺由中性浸提阶段和两个或两个以上的以逆流形式操作的酸浸提阶段组成，并且其中浸提出铁氧体，与此同时能够分离铅-银残余物。由酸浸提产生的溶液用锌精矿处理，以便将三价铁(Fe+++)还原为二价铁(Fe++)。在此之后，存在一个预中和阶段，其中部分现有酸性用焙砂中和，随后是铁呈针铁矿(FeO(OH))形式沉淀析出的阶段，也使用焙砂来中和在针铁矿形成中所产生的酸性并且使用氧气将Fe++氧化为Fe+++。这种工艺产生在某种程度上更富含铁(在30%与40%之间)的残余物，而在黄钾铁矾的情况下，残余物通常包含28%与32%之间的铁。尽管如此，借助于这种工艺与黄钾铁矾的情况下相比锌回收率较小，因为在黄钾铁矾情况下，最终残余物通常包含3-4%的锌，在针铁矿情况下，最终残余物包含多达8-10%的锌。针铁矿工艺的一种变化形式使用类针铁矿(paragoethite),其结果与上文类似。当今，存在有某些数目的电解锌设备，其将传统工艺(RLE)与精矿的直接浸提相组合。这些设备中的普通程序将获得包含铁(在大多数情况下呈黄钾铁矾形式)以及经处理原料中所含的铅、银和二氧化硅的最终残余物。这些工艺的主要缺点可以概述如下: 虽然锌回收率为可接受的，但在最佳情况下不超过97%，而在使用这些工艺的多数设备中，总回收率在94%与96.5%之间变化。 在最佳情况下关于铅-银残余物回收的铅和银的百分比通常不超过焙砂中所含的这些金属总量的60-70% ;在许多那些设备中这些金属的回收率经常为约50%。其余与铁残余物一起损失。 铜回收率不超过80%，因为铁残余物包含明显数量的这种金属。 伴随铁残余物、黄钾铁矾、针铁矿或者类针铁矿的杂质(已经提及的锌和铅以及在用明显含量的这些元素处理锌精矿的情况下的砷和/或铜)的含量意味着残余物不能用于任何其它工艺，因此它必须储存在安全池 中，从而构成主要环境责任。在黄钾铁矾情况下，环境法规不允许它以在锌的制造工艺中所产生的形式储存，并且因此，必须通过将它与石灰和水泥(贾罗非斯工艺(jarofix process))混合来使它为惰性的，然后才可以将它储存在安全池中。 当今，有某些国家禁止这类残余物的储存(荷兰、日本、澳大利亚)，而另一组国家允许它储存在现有池中，但不再准许构建新的储存池(法国、比利时、德国)。随着环境压力增大，这种情形变得更具限制性，要求有更清洁并且更有效的技术来制造电解锌。作为上述内容的结果，为了应用在这个领域内而被探究的任何新颖的技术将必须符合以下要求:实现(并且以有竞争性的成本实现)金属的最大回收率并且产生环境可接受的残余物，这些残余物可有利地用于其它工业工艺中而无需要求永久性储存，这种永久性储存正如我们已经提及的那样在一些国家中不被允许并且预期这种禁止在不太久的将来将被更多国家所采取。在这点上，在最近的30年期间已在锌领域内进行了深入的研究工作，以探索一种将借助于一种容易处理、经济上具竞争性并且在金属回收率上具有较高产率的工艺来避免储存铁残余物的工艺，不过到目前为止尚未发现令人满意的解决方案。在这些研究工作中可以列举的许多实例之一在文献US 4305914中有描述，其尝试获得具有低含量的非二价铁金属的黄钾铁矾沈淀物，这将允许黄钾铁矾随后转化成可销售的产品。并未获得成功的证据是，现在这些尝试改善铁残余物质量的工艺中无一者被使用并且铁残余物继续储存在安全池中，除了一种产生赤铁矿的设备以及那些使用火法冶金工艺来处理残余物的设备以外。因此，本专利技术的一个目标是提供一种，其将允许获得较高的金属回收率。本专利技术的另一目标是使一种可获得环境可接受的铁残余物，这种铁残余物可以用于其它工业工艺中，从而避免它储存在安全池中。
技术实现思路
本专利技术满足上文关于设法代替现有技术的新颖技术所述的要求:竞争性成本、金属的高回收率以及产生能够用于其它工业工艺中的清洁残余物。所述方法是基于在由酸浸提产生的溶液中Fe+++首先被还原为Fe++并且其接着再一次被氧化为Fe+++，然后以黄钾铁矾形式沉淀析出。这使得溶液中伴随Fe的酸性在进入黄钾铁矾阶段之前被中和，从而分离中和期间所产生的固体，以使得它们可以再循环到酸浸提阶段，并且在另一方面，在铁氧化和黄钾铁矾沉淀析出的实际阶段中，添加中和元素(氧)，当氧将Fe++氧化为Fe+++时消耗足够量的在黄钾铁矾沉淀期间所产生的酸，以便允许黄钾铁矾阶段如随后所证实的那样在可接受的酸性条件下操作。本专利技术描述一种，所述方法在它的最一般情况下包含以下阶段: a.焙烧，其中使硫化物转化成氧化物；b.中性浸提，其中使氧化锌(焙砂)溶解于呈废电解液形式的硫酸中，以便获得硫酸锌溶液，其被传送到纯化阶段中；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯科何塞·泰姆罗格加西亚，
申请(专利权)人：泰姆五有限公司，
类型：
国别省市：
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