[发明专利]采用氯化铵溶液高温氧压浸出氧化-硫化混合锌矿中锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有色冶金湿法冶炼提取锌的方法，特别涉及从氧化-硫化混合矿中浸出锌的方法。

背景技术

随着易处理高品位硫化锌矿的枯竭，难处理低品位复杂硫化矿、氧化矿及其混合矿逐渐成为提取锌的原料，但这些矿不适合选矿和火法冶炼。同时含有大量杂质元素和碱性脉石，如使用酸法浸出，浸出过程中由于会生成大量的硅胶导致固液分离困难，且碱性脉石高的矿石会出现酸耗大的问题，杂质也会进入溶液中，加重除杂工序的负担，虽然研发了中和絮凝法或抑制硅的溶解等方法解决了固液分离的问题，但其仍不适合处理含高碱性脉石的矿石。氨法、氨-铵盐浸出工艺锌与氨形成配位物进入溶液，硅、铁、钙、镁、铝等杂质元素难溶于溶液，易于分离与纯化，其缺点是氧化锌矿中的硫化锌矿难以浸出。针对以上不足，发明本专利来解决难处理氧化-硫化混合矿中锌浸出难的问题。

发明内容

针对现有技术中传统的浸出氧化锌矿物的方法存在难以处理氧化锌矿中共生硫化锌矿，浸出效率低的问题，本发明的目的是在于提供一种以氯化铵溶液为浸出剂，在富氧高温条件下从氧化-硫化混合矿中高效选择性浸出锌的方法，该方法操作简单，条件温和，满足工业生产要求。

为了实现本发明的技术目的，本发明提供了一种采用氯化铵溶液高温氧压浸出氧化-硫化混合锌矿中锌的方法，该方法是于高压釜中，以浓度为3mol/L～7mol/L、pH在5.5～8.5之间的氯化铵溶液作为浸出剂，在温度为110℃～180℃，氧气压力为0.5MPa～1.5MPa的条件下，对氧化-硫化混合锌矿中的锌进行选择性浸出。

本发明的技术方案通过选择适当浓度的氯化铵溶液作为浸出剂，氯化铵溶液为近中性环境，在110～180℃高温及富氧条件下对氧化-硫化混合锌矿进行浸出处理，能有效破坏硫化锌矿相结构，且杂质钙、镁、铁和硅等元素在中性氯化铵溶液中并不溶出，均残留在渣中，而锌与Cl^-的结合能力明显增强，选择性进入溶液，实现了锌与钙、镁、铁和硅的有效分离。

本发明的采用氯化铵溶液高温选择性浸出氧化-硫化混合锌矿中锌的方法还包括以下优选方案：

优选的方案中氧化-硫化混合锌矿中钙和/或镁的总质量含量≥2％，锌品位在8％～50％之间。

优选的方案中氧化-硫化混合锌矿为菱锌矿、异极矿、水锌矿、硅锌矿、铁酸锌矿中至少一种与闪锌矿的混合矿。

本发明的技术方案适合传统的酸浸、碱浸、氨浸及氨-铵盐法难以有效浸出的含高硅、钙、镁、铁的氧化-硫化混合锌矿的处理。

优选的方案中浸出剂体积与氧化-硫化混合锌矿重量的比(液固比)为3:1～20:1mL/g。

优选的方案中浸出时间为0.5h～10h。

优选的方案中浸出是在搅拌条件下进行，搅拌速率维持在150r/min～1000r/min范围内。

优选的方案中氧化-硫化混合锌矿粒度＜300μm。

本发明优选的方案中通过控制浸出温度、氯化铵溶液浓度、浸出时间、氧化-硫化混合锌矿的粒度以及搅拌强度来强化锌的浸出。

相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果是：本发明采用氯化铵溶液作为浸出剂，氯化铵溶液呈近中性，在适当的温度及富氧条件下对氧化-硫化混合锌矿浸出，能有效抑制碳酸钙和碳酸镁等溶解，而在高温下Cl^-与锌的结合能力显著提高，使低温条件下不能通过氯化铵溶液浸出的异极锌矿、硅锌矿、铁酸锌等物料中的锌能够有效浸出，同时使在通常浸出条件下难以破坏的硫化锌矿相结构破坏，并高效浸出锌，实现了氧化-硫化混合锌矿中锌的浸出及与钙、镁、铁和硅等杂质的分离。避免了氧化-硫化混合锌矿采用传统酸浸过程易产生硅胶，耗酸大等难题；解决了氨水、氨-铵盐法浸出复杂氧化锌矿时，尤其是含有硅锌矿、异极矿、铁锌矿等矿相时，锌浸出率低的问题。同时避免了氧化-硫化混合矿中的硫化矿需氧化焙烧后才可以酸浸、氨浸的问题，而焙烧工艺中，当硫化矿含量低时，硫不易用来制酸，会产生SO₂排放。

附图说明

【图1】为实施例1中氧化-硫化混合矿原料和浸出渣的XRD对比图谱；A为氧化-硫化混合矿原料的XRD图谱，B为浸出渣的XRD图谱，1为SiO₂相，2为ZnCO₃相，3为ZnS相，4为Fe₂O₃相。