[发明专利]一种多金属硫化铅锌矿的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明属于一种金属的还原方法，特别是涉及一种多金属硫化铅锌矿的冶 炼方法。

背景技术

多金属硫化铅锌矿含有铅、锌等基本金属，常伴生有钼、锗、铟、钒等希贵 金属，以及硫、硅、铝等脉石，传统的冶炼方法为鼓风炉炼锅法，该方法存在 流程长、能耗大、环境污染大等缺点，上世纪八十年代后期陆续出现了直接炼 治方法，如基夫赛特法(闪速炉法)、氧气顶炼沿法(TBRC法)以及氧气底次炼 治法，但就其氧化与还原原理来说与鼓风炉炼锅法并无原则上的差异，均为氧 化——还原熔炼，其氧化过程是采用的烧结法，且须在高温条件下进行的，不 但耗能大、原料的综合回收利用率低，而且在氧化过程中会释放出大量的含硫 气体。

为了消除二氧化硫、含铅锌烟尘和铅蒸汽对环境的污染，近几十年来，许多 冶金工作者致力于研究铅的湿法冶金，归纳起来有酸性浸出，碱性浸出，盐类 浸出和胺类浸出。有代表性的方法主要有[何蔼平等，面向21世纪我国铅冶炼技 术的改造和发展思考，有色金属：冶炼部分，2000，2-6]：(1)FeCl₃浸出得到 PbCl₂、PbCl₂熔盐电解得铅或水溶液电解得铅。但此方法在工业化方面存在氯化 物水溶液和氯气腐蚀性强；铅在氯化物体系中溶解度低，导致设备尺寸大，增 加投资等困难。(2)硅氟酸介质的氧化浸出一净化一电积，其浸出反应速度快， 铅在硅氟酸溶液中的溶解度较大，都是其优点，然而由于Fe³⁺还原为Fe比Pb 还原为金属铅的反应易于进行，故需采用隔膜电解，又是其工业化的困难所在。 (3)铅精矿固相转化一浮选一氯化铅隔膜电解产出海绵铅，用FeCl₃一NaCl溶液 使铅由PbS转化为PbCl₂，然后用浮选的办法，分选出含其它金属硫化物的硫精 矿和氯化铅。氯化铅隔膜电解用P₂₀₅阴离子膜，电解用石墨或涂钉钛网做阳极， 钛板做阴极，电积产生的海绵铅落到电解槽底的涤纶布传送带上，由机械送出 槽外，压密后熔铸成产品。但冶炼过程中需要用到隔膜电解等方法，操作存在 一定难度，能耗也较大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题之一是将多金属硫化铅锌矿中的硫转化成固体 硫，从根本上消除含硫气体对大气环境质量的影响，减少环境污染；

本发明需要解决的另一技术问题是提高原料中的有价金属综合回收利用率 及底品位多金属硫化铅锌矿的混合冶炼。

为了解决上述问题，本发明的一方面提供了一种多金属硫化铅锌矿的冶炼方 法，其特征在于多金属硫化铅锌矿经过碳酸化转化、固液分离过滤、固相用萃 取剂萃取回收单质硫后，将含有残余硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及 添加剂混合进行熔炼。其中造硫剂优选为富含氧化铁的硫酸烧渣，还原剂优选 为粉煤或焦粉，添加剂优选为苏打；萃取剂优选自煤油或四氟乙烯；含有残余 硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及添加剂混合进行熔炼时优选电炉熔炼。

本发明另一方面提供了一种多金属硫化铅锌矿碳酸化转化的方法：所述的多 金属硫化铅锌矿碳酸化转化是以碳酸铵盐为转化剂，在多金属硫化铅锌矿矿粉 与碳酸铵盐水溶液的反应过程中通入含氧气体，反应后过滤得含有残余硫化物 的多金属碳酸铅锌矿。优选以碳酸氢铵水溶液为转化剂，在带有搅拌器的钢制 反应罐中，矿粉与碳酸氢铵水溶液的固液的质量比为1∶5，碳酸氢铵水溶液的浓 度0.8mol/L，反应温度50℃±5℃，反应过程中不断通入空气，反应5～6小时 后过滤得含有残余硫化物的多金属碳酸铅锌矿。

本发明再一方面提供了多金属硫化铅锌矿的冶炼方法中萃取硫的方法，所述 萃取硫的方法为将多金属硫化铅锌矿碳酸化转化后得到固相产物与煤油按固液 质量比1∶5，装入密封容器中，加热至120℃，趁热过滤，滤液冷却至室温，析 出元素硫。

本发明一方面也提供了多金属硫化铅锌矿的冶炼产生的炉渣和铁硫的处理方 法，将炉渣和铁硫风化过筛后，分出炉渣，用60～70℃的热水浸取3次，过滤 后的浸渣调浆，并用70～80℃热水洗涤，然后过滤，合并得到的浸液和洗涤水， 通过碳酸化处理回收钼和再生碳酸钠；将浸渣在室温干燥，然后再反复用水浇 湿和晾干，让铁硫的颜色逐渐转变为红黄色，后用萃取法提取硫后得冰铜渣。