[发明专利]一种分离闪锌矿中锌和铁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离闪锌矿中锌和铁的方法，属于有色金属冶金技术领域。

背景技术

自然界中的锌多以闪锌矿（ZnS）矿物形态存在，是炼锌的主要原料。这种矿物在形成过程中通常都会有FeS固溶体溶入，称为铁闪锌矿（nZnS·mFeS）。一般来说，当闪锌矿中铁含量高于6%以上时，习惯上把这种闪锌矿称为铁闪锌矿，含铁12%以上时，称为高铁闪锌矿；铁含量达18%以上时，称为超高铁闪锌矿。

铁闪锌矿是世界上公认的难处理矿物之一，其原因在于，铁闪锌矿在选矿过程中无法将铁与锌彻底分离，产出的锌精矿含锌低（Zn<45%），含铁高（Fe>6%），这种锌精矿若采用传统火法“沸腾炉焙烧-浸出”工艺处理，由于精矿含铁高，焙烧时将产生大量的铁酸锌，锌的直接浸出率降低，浸出渣含锌高，为了保证锌的有效回收，需用湿法或火法进一步处理，导致处理流程长，经济效益低；若采用热酸浸出（热酸浸出黄钾铁钒法、热酸浸出针铁矿法、热酸浸出赤铁矿法等）新型湿法工艺处理，随然可以提高锌的浸出率，但存在酸耗大、操作过程、再生工艺复杂，除铁渣夹杂有价元素损失多、铁资源得不到有效利用，堆存容易出现二次污染的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种分离闪锌矿中锌和铁的方法。该方法采用经济、环保的真空冶金技术，直接处理含铁闪锌矿，分别产出高铁低锌残留物和低铁高品位锌精矿，从而实现冶炼源头分离闪锌矿的铁和，缩短后续处理流程，提高经济效益，本发明通过以下技术方案实现。

一种分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下：首先闪锌矿原料磨碎后制成粒度为10mm～50mm的圆粒，将圆粒在真空炉内的系统残压为10～100Pa条件下，先以13～16℃/min的升温速率升至800℃，再以10～18℃/min的升温速率升至温度为1000~1500℃蒸馏30~150min；蒸馏结束后，停止加热，让真空炉自然冷却，待炉内温度降至100℃以下，关闭真空炉，最终获得含锌<0.1wt%、含铁>60wt%的高铁低锌残留物，和含锌>60wt%、含铁<1wt%的低铁高品位锌精矿冷凝物。

所述闪锌矿原料中含锌为>5wt%，含铁为>2wt%。

上述制备得到的锌精矿中含锌≥60wt%、含铁<1wt%，高铁低锌残余物中锌含量＜0.1wt%。

本发明的有益效果是：（1）原料适应性强，能处理品位不同的各种闪锌矿；（2）效率高，一次处理可获得锌含量＜0.1%的高铁低锌残留物和含锌≥60%，含铁<1%的低铁高品位锌精矿，锌直收率在98%以上；（3）工艺简单，不需要添加其它化学试剂，无污染。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，该分离闪锌矿中锌和铁的方法，其具体步骤如下：取1Kg含锌43.61wt%、含铁15.87wt%的铁闪锌矿为原料，将原料造球（粒度为10mm的圆粒），将造好的小球放入石墨坩埚中，再将装有原料的石墨坩埚放入真空炉内，密封真空炉，启动真空系统抽气，待真空炉内的系统残压达到100Pa后，打开加热系统，以14~16℃/min的升温速率升至800℃，再以12~14℃/min的升温速率升至1100℃，再以10~12℃/min的升温速率升至1400℃，保温30min，然后关闭加热系统，待炉内温度至100℃以下，关闭真空系统，打开真空炉，坩埚中取出的高铁低锌残留物，冷凝盘中取出低铁高品位锌精矿挥发物，实现了铁闪锌矿中铁与锌的高效分离。

原料中含锌43.61wt%、含铁15.87wt%，高铁低锌残留物中含锌0.031wt%、含铁62.04wt%，低铁高品位锌精矿挥发物中含锌63.53wt%、含铁0.66wt%。锌的直收率为98.33%、铁的直收率为99.07%。

实施例2