1.本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法。

背景技術(shù)：

2.加壓濕法冶金是在高于大氣壓力條件下進(jìn)行的濕法冶金過程，其實(shí)質(zhì)是在密閉反應(yīng)器內(nèi)，通過提高氣相的壓力使反應(yīng)系統(tǒng)能夠獲得遠(yuǎn)高于常壓條件下水溶液沸點(diǎn)的反應(yīng)溫度，以增強(qiáng)冶金過程的反應(yīng)推動(dòng)力，加速反應(yīng)過程的進(jìn)行，它可使某些常壓條件下難以進(jìn)行的冶金過程能夠達(dá)到預(yù)期目的。加壓濕法冶金技術(shù)具有流程簡短、高效、強(qiáng)化、環(huán)保的特點(diǎn)，尤為適于處理復(fù)雜難選冶有色金屬礦物及稀貴金屬綜合利用。

3.但是由于氧在水中的溶解度很低，限制了氧在液相中的傳質(zhì)，尤其是在有氧參與化學(xué)反應(yīng)的液相體系中，氧的傳質(zhì)成為了限制化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)鍵因素，硫化鋅精礦的氧壓浸出采用加壓、提高溫度、加強(qiáng)攪拌或提高物料特性等方法加強(qiáng)氧傳質(zhì)和浸出反應(yīng)，取得了良好的效果，但本質(zhì)上是加強(qiáng)能量和提高物料特性，提高了生產(chǎn)成本，而且也對(duì)設(shè)備的抗壓性、耐侵蝕性能提出了更高的要求，如何實(shí)現(xiàn)低溫低壓浸出成為行業(yè)發(fā)展的重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于提供一種提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法。

5.本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括前處理、浸出反應(yīng)和后處理步驟，具體包括：a、前處理：將硫化鋅精礦經(jīng)細(xì)磨處理后烘干得到物料a備用；b、浸出反應(yīng)：在物料a中加入硫酸溶液、氧載體添加劑、分散劑，在溫度100~120℃、壓力0.3~0.5mpa的條件下，同時(shí)通入高純的氧氣進(jìn)行浸出反應(yīng)；c、后處理：浸出反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)固液分離得到浸出液和浸出渣。

6.本發(fā)明在濕法煉鋅氧壓浸出過程中加入氧載體添加劑，增強(qiáng)氧傳質(zhì)，強(qiáng)化反應(yīng)推動(dòng)力，使其在低溫低壓條件下得到較好的浸出效果。該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）與當(dāng)前氧壓浸出技術(shù)相比，工業(yè)氧壓浸出反應(yīng)條件苛刻（溫度150℃左右，壓力1.0mpa），而通過加入氧載體能顯著降低反應(yīng)條件，浸出條件溫和，降低了操作要求，有利于生產(chǎn)操作，能耗低，降低了生產(chǎn)成本。

7.（2）氧壓浸出的高反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)設(shè)備提出了很高的要求（抗壓性、耐腐蝕性），從而限制了加壓濕法大型化、工業(yè)化。本發(fā)明可以降低氧壓浸出條件，在低溫低壓條件下對(duì)冶金設(shè)備更為友好對(duì)氧壓設(shè)備要求的，增加了設(shè)備使用年限。

8.（3）該發(fā)明工藝流程簡單，無需其他復(fù)雜設(shè)備，所用氧載體添加劑可實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，對(duì)環(huán)境無污染，便于推廣和使用。

9.本發(fā)明通過加入氧載體增強(qiáng)氧傳質(zhì)強(qiáng)化硫化鋅精礦浸出過程，解決當(dāng)前鋅冶煉氧壓浸出過程中能源消耗高、操作條件復(fù)雜、對(duì)設(shè)備要求高等問題。氧載體是指不溶于水，具有比水更高的溶氧能力的有機(jī)溶液，較為常用的氧載體有正十二烷、油酸、甲苯等。通過加入氧載體添加劑引入新的液相可以減小氣液傳質(zhì)阻力，提高氧氣的傳質(zhì)速率。在硫化鋅精

礦的氧壓浸出過程中，在強(qiáng)攪拌的作用下，加入的氧載體分散成懸浮的小液珠，增加了氧的傳質(zhì)途徑，且極大的增加了傳質(zhì)的界面面積，從而極大的強(qiáng)化了浸出反應(yīng)，提高了硫化鋅精礦浸出效率。

10.本發(fā)明具體原理如下：將硫化鋅精礦細(xì)磨處理后烘干，配置一定濃度的硫酸溶液；將硫化鋅精礦粉、硫酸溶液、氧載體添加劑、分散劑木質(zhì)素加入到高壓釜中；設(shè)置好預(yù)定的反應(yīng)溫度，通入高純氧氣，攪拌形成懸濁液分散在酸液中，反應(yīng)一定時(shí)間，得到浸出液和浸出渣；對(duì)浸出液進(jìn)行后續(xù)處理得到金屬鋅。該方法在硫化鋅精礦加壓浸出的基礎(chǔ)上加入氧載體，增強(qiáng)了氧傳質(zhì)，使浸出在100℃，0.3mpa條件下有很好的浸出效果，降低能源需求，大幅減少了生產(chǎn)成本和設(shè)備損耗，且添加劑可以重復(fù)使用，減少污染，工藝流程簡單，便于推廣和使用。

附圖說明

11.圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖。

具體實(shí)施方式

12.下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對(duì)本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

13.本發(fā)明所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，包括前處理、浸出反應(yīng)和后處理步驟，具體包括：a、前處理：將硫化鋅精礦經(jīng)細(xì)磨處理后烘干得到物料a備用；b、浸出反應(yīng)：在物料a中加入硫酸溶液、氧載體添加劑、分散劑，在溫度100~120℃、壓力0.3~0.5mpa的條件下，同時(shí)通入高純的氧氣進(jìn)行浸出反應(yīng)；c、后處理：浸出反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)固液分離得到浸出液和浸出渣。

14.所述的硫化鋅精礦為高鐵硫化鋅精礦，其中鋅的質(zhì)量百分含量為30~50%、鐵10~20%、硫20~40%。

15.所述的細(xì)磨處理是將硫化鋅精礦細(xì)磨處理成粒度48μm~150μm的物料。

16.所述的物料a與硫酸溶液的固液體積比為1：（3~7）。

17.所述的硫酸溶液以98%濃硫酸進(jìn)行配置，配制的硫酸濃度使硫酸與硫化鋅精礦中的鋅原子的摩爾比為（1~1.5）:1。

18.所述的氧載體添加劑為正十二烷、油酸或甲苯。

19.所述的氧載體添加劑的加入量為硫酸溶液體積百分?jǐn)?shù)的1~5%。

20.所述的分散劑為木質(zhì)素磺酸鹽。

21.所述的分散劑的加入量為物料a質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的0~1%。

22.浸出反應(yīng)的攪拌速度為500~750r/min，浸出反應(yīng)的時(shí)間為2~4h。

23.下面以具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：以下實(shí)施例中硫化鋅精礦中鋅的質(zhì)量百分含量為39%，鐵為12%，硫27%。

24.實(shí)施例1將硫化鋅精礦細(xì)磨后烘干，稱取200g，再配制1000ml濃度為150g/l的硫酸溶液作為浸出液，木質(zhì)素分散劑的添加量為精礦質(zhì)量的0.5%，將原料放入立式高壓釜中；設(shè)置溫度為

120℃，通入氧氣，保持氧分壓為0.5mpa，攪拌速度為750r/min；氧載體添加劑的加入量為2.5%（v/v），在加入和不加入氧載體的情況下進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，達(dá)到預(yù)定溫度和壓力后，保溫時(shí)間為2.5h；浸出結(jié)束后，通過真空抽濾進(jìn)行固液分離，洗滌，根據(jù)浸出渣元素含量計(jì)算鋅浸出率。其中氧載體添加劑為正十二烷。

25.本實(shí)施例中，未添加氧載體的情況下，硫化鋅精礦的鋅浸出率為82.5%；添加氧載體，鋅浸出率為94.4%。添加氧載體使鋅浸出率增加了11.9%。

26.實(shí)施例2將硫化鋅精礦細(xì)磨后烘干，稱取200g，再配制1000ml濃度為150g/l的硫酸溶液作為浸出液，木質(zhì)素分散劑的添加量為精礦質(zhì)量的0.5%，將原料放入立式高壓釜中；設(shè)置溫度為110℃，通入氧氣，保持氧分壓為0.3mpa，攪拌速度為750r/min；氧載體添加劑的加入量為2.5%（v/v），在加入和不加入氧載體的情況下進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，達(dá)到預(yù)定溫度和壓力后，保溫時(shí)間為2.5h；浸出結(jié)束后，通過真空抽濾進(jìn)行固液分離，洗滌，根據(jù)浸出渣元素含量計(jì)算鋅浸出率。其中氧載體添加劑為油酸。

27.本實(shí)施例中，未添加氧載體的情況下，硫化鋅精礦的鋅浸出率為68.2%；添加氧載體，鋅浸出率為91.5%。添加氧載體使鋅浸出率增加了23.3%。

28.實(shí)施例3將硫化鋅精礦細(xì)磨后烘干，稱取200g，再配制1000ml濃度為150g/l的硫酸溶液作為浸出液，木質(zhì)素分散劑的添加量為精礦質(zhì)量的0.5%，將原料放入立式高壓釜中；設(shè)置溫度為100℃，通入氧氣，保持氧分壓為0.3mpa，攪拌速度為750r/min；氧載體添加劑的加入量為2.5%（v/v），在加入和不加入氧載體的情況下進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，達(dá)到預(yù)定溫度和壓力后，保溫時(shí)間為2.5h；浸出結(jié)束后，通過真空抽濾進(jìn)行固液分離，洗滌，根據(jù)浸出渣元素含量計(jì)算鋅浸出率。其中氧載體添加劑為甲苯。

29.本實(shí)施例中，未添加氧載體的情況下，硫化鋅精礦的鋅浸出率為57.6%；添加氧載體，鋅浸出率為89.2%。添加氧載體使鋅浸出率增加了31.6%。

30.以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法做出了詳細(xì)說明，氧載體的加入能顯著強(qiáng)化浸出反應(yīng)，尤其是在反應(yīng)條件較為溫和時(shí)，反應(yīng)速率受傳質(zhì)影響較大，氧載體的作用更為明顯。技術(shù)特征：

1.一種提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于包括前處理、浸出反應(yīng)和后處理步驟，具體包括：a、前處理：將硫化鋅精礦經(jīng)細(xì)磨處理后烘干得到物料a備用；b、浸出反應(yīng)：在物料a中加入硫酸溶液、氧載體添加劑、分散劑，在溫度100~120℃、壓力0.3~0.5mpa的條件下，同時(shí)通入高純的氧氣進(jìn)行浸出反應(yīng)；c、后處理：浸出反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)固液分離得到浸出液和浸出渣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的硫化鋅精礦為高鐵硫化鋅精礦，其中鋅的質(zhì)量百分含量為30~50%、鐵10~20%、硫20~40%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的細(xì)磨處理是將硫化鋅精礦細(xì)磨處理成粒度48μm~150μm的物料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的物料a與硫酸溶液的固液體積比為1：（3~7）。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的硫酸溶液以98%濃硫酸進(jìn)行配置，配制的硫酸濃度使硫酸與硫化鋅精礦中的鋅原子的摩爾比為（1~1.5）:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的氧載體添加劑為正十二烷、油酸或甲苯。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的氧載體添加劑的加入量為硫酸溶液體積百分?jǐn)?shù)的1~5%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的分散劑為木質(zhì)素磺酸鹽。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于所述的分散劑的加入量為物料a質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的0~1%。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，其特征在于浸出反應(yīng)的攪拌速度為500~750r/min，浸出反應(yīng)的時(shí)間為2~4h。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種提高硫化鋅精礦中鋅浸出率的方法，包括前處理、浸出反應(yīng)和后處理步驟，具體是將硫化鋅精礦細(xì)磨處理后烘干，配置一定濃度的硫酸溶液；將硫化鋅精礦粉、硫酸溶液、氧載體添加劑、分散劑木質(zhì)素加入到高壓釜中；設(shè)置好預(yù)定的反應(yīng)溫度，通入高純氧氣，攪拌形成懸濁液分散在酸液中，反應(yīng)一定時(shí)間，得到浸出液和浸出渣；對(duì)浸出液進(jìn)行后續(xù)處理得到金屬鋅。該方法在硫化鋅精礦加壓浸出的基礎(chǔ)上加入氧載體，增強(qiáng)了氧傳質(zhì)，使浸出在100℃，0.3Mpa條件下有很好的浸出效果，降低能源需求，大幅減少了生產(chǎn)成本和設(shè)備損耗，且添加劑可以重復(fù)使用，減少污染，工藝流程簡單，便于推廣和使用。廣和使用。廣和使用。

技術(shù)研發(fā)人員：謝剛 侯彥青 田林 楊妮 胥福順 李小英 莊曉東 林琳 楊振 彭學(xué)斌 閆森

受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.14

技術(shù)公布日：2021/3/8