[发明专利]从常压富氧直接湿法炼锌高硫渣中回收元素硫的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种从常压富氧直接湿法炼锌过程产出的高硫渣中回收元素硫的方法 。 

背景技术

 常规的湿法炼锌中，对锌精矿采用沸腾焙烧，硫被氧化形成SO₂进入烟气生产硫酸。而常压富氧直接湿法炼锌中，对锌精矿采用常压富氧直接浸出（95℃，大气压，通入98%以上氧浓的氧气），硫被氧化形成元素硫产生大量高硫渣，国内外均没有从常压富氧直接湿法炼锌过程产出的高硫渣中回收元素硫的工业生产实践。这种高硫渣在国外大都作为弃渣放置在特殊渣场堆存，在国内这种高硫渣因富含银等有价金属，需将元素硫回收后，银等有价金属得到富集进一步回收。这种高硫渣是不能采用蒸汽加热熔融后热过滤的方法生产元素硫，同时由于含硫太高也不能直接大量投入铅系统而造成硫不平衡，这种高硫渣只能采用临时渣场堆存，造成巨大的环保压力。同时高硫渣积压的银等有价金属不能回收，造成经济效益差。

对这种常压富氧直接湿法炼锌高硫渣可以采用传统的沸腾焙烧进行脱硫，含硫烟气送制酸生产硫酸，烧渣送铅系统回收银等有价金属，整体生产工艺流程完整，但没有达到从高硫渣中回收元素硫的目的，只是将锌精矿的焙烧制酸转变为高硫渣的焙烧制酸，将一种简单的短工艺流程又还原成一种复杂的传统长工艺流程。由于从常压富氧直接湿法炼锌过程产出的高硫渣中不能回收元素硫，因而这种锌精矿常压富氧直接浸出工艺是不完整的。 

发明内容

本发明的目的是提供一种从常压富氧直接湿法炼锌高硫渣中回收元素硫，大大降低高硫渣的硫，并为进一步提高银等有价金属品位以利于进一步回收，完善了锌精矿常压富氧直接浸出工艺。 

    本发明的技术方案是：

1）将常压富氧直接湿法炼锌中的氧浸液，在反应器内通入氧气及蒸汽快速升温升压；其中温度为110～150℃，压力450～1100Kpa，而氧分压为250～800Kpa；

2) 将步骤1）中获得的高温高压氧浸液通过闪蒸槽进行闪蒸；

3) 将闪蒸后的氧浸液进行浮选得到高硫渣；

4) 将高硫渣加热获得熔融状态的元素硫；

5) 将步骤4）获得高硫渣进行热过滤产出熔融元素硫。

6) 采用制粒机，对熔融元素硫采用水冷却成颗粒状固体元素硫。

本申请人通过研究发现：常压富氧直接湿法炼锌过程产生的高硫渣含硫达到70～80%，在150℃左右的温度下，这些高硫渣中的硫不能熔融分离；在大于400℃的温度下，可以将高硫渣中元素硫蒸馏成为气态，在隔绝空气的条件下，经冷凝可以得到元素硫。但是采用这种蒸馏法从高硫渣中回收元素硫带来两个至关重要的问题，一是设备复杂，数量多，投资大，尤其是要求在隔绝空气条件中蒸馏，应用于大规模的工业化生产不现实；二是蒸馏法运行成本高，对于低价值的硫回收采用蒸馏法得不偿失。

申请人通过研究发现：在常压富氧直接湿法炼锌过程产生的高硫渣中硫元素中10～20%为硫酸盐形态，90～80%为元素硫形态。正是高硫渣中元素硫晶型不同，使得在150℃温度下，这些高硫渣中元素硫不能熔融，也就无法采用简单的蒸汽加热后热过滤的方式从高硫渣中回收元素硫。

因此，本申请人提出先对常压富氧直接湿法炼锌中的常压氧浸液进行高温处理，并将高温高压下的氧浸液通过闪蒸槽进行闪蒸，使其中的硫元素的晶型结构发生变化，然后将闪蒸后的氧浸液通过浮选分离获得高硫渣，再对该处理后的高硫渣进行加热，熔融其中的硫，并进行分离。

由于在对氧浸液进行高温高压处理时的压力一般控制在450～1100Kpa，因此，在闪蒸槽中的压力要明显低于450Kpa，例如200Kpa，通过闪蒸将高温高压的氧浸液降压为高温常压的氧浸液，以满足后续工序处理的要求。

 

对按照本发明方法获得的高硫渣进行加温处理，以获得熔融硫，便于进一步分离时，优选采用蒸汽加热的方法。本领域技术人员还可以采用其他方法加热高硫渣。

    分离熔融硫的设备可以选用叶片压滤机进行热过滤产出熔融元素硫。同时分离硫后的滤渣富含银等有价金属，以便进一步回收。

通过制粒机将熔融元素硫采用水冷却成颗粒状固体元素硫。

本发明的优点在于：

1) 利用快速升温升压的方法，在现有常压富氧直接湿法炼锌系统中增加小体积的反应器，设备简单，投资少，不影响现有生产系统。

2) 利用闪蒸过程，对高硫渣中元素硫晶型结构进行转化，使其能在150℃温度下熔融。