[发明专利]高硅锌矿制锌系列精细化工产品的化工冶金方法

说明书

技术领域

本发明属于一种用化工冶金技术处理高硅锌矿，制取锌系列精细化工产品的生产方法。

背景技术

随着锌资源的长期广泛开发利用，传统选冶技术能够有效开发利用的富锌矿、单一锌矿越来越罕见，致使锌金属特别是锌的精细化工产品价格暴涨不衰。我国锌矿储量虽居世界第四，云南省居全国之首（占全国总储量的25.06%），但高硅锌矿占了很大份量，仅云南省高硅锌矿就占据40%以上。国际上将含SiO2≥18Wt%，国内将含SiO2≥15Wt%的锌矿，视为高硅锌矿。其无法用传统选冶技术有效开发利用的原因有二：一是若用火法处理时，大量低熔点的硅，在锌未挥发或熔融时，较低温度下就很快熔融，使锌熔混无法分离；二是若用湿法处理时，大量的硅生成胶状偏硅酸，使生成的锌溶浸物无法进行固液分离。开发利用此类高硅锌矿，是至今悬而未决的技术难题。怎样将此类矿物直接高效开发利用，特别是直接制取高价值的锌精细化工产品，是非常有价值的。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种直接处理高硅锌矿，制取锌系列精细化工产品的生产技术，它可以将含SiO2大于30Wt%的高硅锌矿在进行化工冶金处理时，通过正硅酸凝聚的方法，使锌浸取液固液分离时在凝聚了的正硅酸凝聚团大量缝隙间顺利通过，解决了长期悬而未决的固液分离问题，让锌的浸取液高效率地分离，进入精细化工处理阶段，高回收率地制得锌的精细化工产品。

解决本发明的技术问题，所采用的方案是：依据二氧化硅和硅的化合物在强酸性环境（PH=1-3）不会生产胶状偏硅酸（H2SiO3）或二硅酸（H2SiO5），而是生成稳定的不溶性正硅酸（H2SiO4），其不会形成凝胶。但当酸度降低时（PH＞3），则会发生水解而产生SiO3=，形成凝胶状硅，为此，本发明加入能够强烈而逐渐持续进行反应的氧化剂过硫酸钠，让高硅矿中的硅化合物，在PH值1-3浸取锌的环境下完全彻底地生成为稳定的结构的SiO4﹦。并用经改性为多支链的聚合物作为凝聚剂，使SiO4﹦迅速凝聚于该不饱和的多支链结构上，当支链得以饱和时，迅速收缩形成较大凝聚团，各凝聚团之间所形成的缝隙，让锌的浸取液能够很好地顺利通过，得以有效地进行固液分离，解决了传统湿法冶锌中硅胶锌液无法过滤的根本难题，让下一步锌的精细化工产品的转化生产得以高收率、高效益的成功。

本发明包括以下具体技术方案：

高硅锌矿经颚式破碎机破碎为公分块，再经球磨机磨细为过120目筛≥95Wt%。

经磨细后的矿粉与过硫酸钠在混料机中均匀配混，过硫酸钠用量为矿物含硅量的1.3-1.5Wt%。

混均矿物料在浸出釜中用18-20%浓度的稀硫酸，在90-100r/min的搅拌下进行锌的反应浸出，环境PH值为1-3。硫酸用量为矿物料与稀硫酸的比为：矿物料（kg）：稀硫酸（L）=1:2-2:5；反应温度为室温到反应自然放热～80℃，反应时间：2.5-3h。

反应结束前30min,分3次加入大分子凝聚剂，加入时间为，每间隔5min加一次，总用量为矿物含硅量的0.002-0.003 Wt %，平均分3次加入,最后一次加入后，再反应15-20min，即完成整个反应，放料通过板框压滤机进行固液分离。

滤渣经60-80℃热水洗涤后集中作硅锌肥出售。

洗水返回稀释硫酸配酸用。

滤液在搅拌速度为90-100r/min氧化除杂釜中加热至80-90℃，加入过硫酸铵氧化铁锰为沉淀除去。过硫酸钠用量为反应液中铁、锰氧化沉淀反应所需量的1.3-1.5倍，反应0.5h,经板框压滤机进行固液分离。

滤渣作人造铁锰精矿出售。

氧化除杂后的净化液在搅拌速度为90-100r/min的置换除杂釜中，再次加热至80-90℃，加入锌粉将铜、镉、镍置换除去，所用锌粉粒度为过300目筛≥95Wt%，置换剂锌粉用量为置换液中铜、镉、镍反应所需锌粉量的1.2-1.3倍。反应0.5h，经板框压滤机进行液固分离。

滤液为硫酸锌净化液，含Fe、Mn、Gu、Gd、Ni匀≤0.01g/l。

滤渣为海绵铜、锰、镍，集中分离回收。

精细化工产品七水硫酸锌的制备：将上述硫酸锌净化液在双效蒸发器中进行蒸发浓缩至49-52波美度，经结晶机冷却结晶，离心机脱水，再经100-150℃干燥，即制得产品七水硫酸锌。（若需制一水硫酸锌，结晶温度高于70℃即可）。母液返回净化，除去杂质，循环使用。