[发明专利]一种复杂铅锌铜矿的冶炼工艺

说明书

本发明为一种复杂铅锌铜矿的冶炼工艺，先将该种复杂铅锌铜矿经酸化焙烧，硫酸浸出铜、锌；再将第一滤液与焙烧烟尘制浆，行高压氧浸出，氧浸滤渣并入铅银富集物氧浸，经洗涤后送火法冶炼提取铅银；第二滤液经三级萃取，一级洗涤，二级反萃，得到萃余液和反萃铜液；反萃铜液电积成阴极铜产品；萃余液电积成电解锌产品。本发明可以有效分离回收铜，控制高含铁原料对锌冶炼的不利影响，克服低温焙烧烟尘难浸出的不足，缩短工艺过程，降低冶炼成本，提高铜、锌、铅和银的回收率。

技术领域

本发明为一种复杂铅锌铜矿的冶炼工艺，属于混合型有色金属的火法—湿法联合冶炼技术领域。

背景技术

众所周知，铜、铅、锌是主要的有色金属，银是主要的贵金属之一，它们在工业或民用产品各个领域得到广泛应用。目前，世界的铜年消费量为2000万吨，中国为500万吨，中国的产量为250万吨；世界的铅年消费量为710万吨，中国为100万吨，中国的产量为150万吨；

世界的锌年消费量为1100万吨，中国为220万吨，中国的产量为300万吨；世界的银年消费量为20000吨，中国为3000吨，中国的产量为7000吨，目前，国内对单纯的锌精矿、铅精矿或铅锌混合精矿已有成熟的火法或湿法或火法-湿冶炼工艺。这些冶炼工艺对精矿中的铜还不能有效的回收，对锌精矿、铅精矿或铅锌混合精矿中铜含量要求一般≤1%。经典的冶炼工艺有：锌精矿经氧化焙烧、常压酸浸出、电积锌；锌精矿经高压氧酸浸出、电积锌；锌（或铅）精矿经烧结焙烧、还原熔炼、电解锌（或铅）；铅锌精矿经烧结焙烧、还原熔炼、分离锌、电解锌和铅等。

本发明所说的复杂铅锌铜矿是一种主要含铜、铁、铅、锌、硫元素和脉石成份的矿产品。该种复杂铅锌铜矿中的各种元素含量范围大致为（%）：Cu：5-8; Fe：8-15; S：20-30；Pb：15-25；Zn：20-26；Ag：400-500（g/t），它是一种多种硫化混合型矿，是目前的选矿工艺技术难于分离的一种副产矿产品。

由以上成份可见，该复杂铅锌铜矿含有较高量的铅、铁，相对而言，锌含量偏低。从物料成份来看，该批物料不适宜于单一的火法冶炼流程，一方面，铁含量偏高，易使锌生成铁酸锌；另一方面，因为物料含铅较高，即是低温沸腾焙烧也易出现炉料结料的情况。经对该复杂铅锌铜矿的高压氧酸浸实验研究，结果表明：物料中的铜是以难浸的黄铜矿或黝铜矿形式存在，而锌很可能是以被复杂硫化铜矿包覆的（铁）闪锌矿形态存在。只有当复杂硫化铜的结构打开后，才可能实现锌的理想浸出。

经X射线衍射分析可知，该精矿中主要的矿物有：黝铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿及少量石英。

显微镜下观察发现，除上述硫化物外，该复杂精矿中还含有少量斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿等次生硫化物以及次黄铁矿、镍黄铁矿等铁的其它硫化物。上述金属硫化物绝大部分呈单体，仅有少部分连生。

扫描电镜能谱分析发现，精矿中的黝铜矿大致分成三类：1）含锑较高，含锌、铁、砷较低的普通型黝铜矿；2）含砷较高，含锑较低的砷黝铜矿；3）含砷、锑较高的富砷黝铜矿。闪锌矿含铁基本上不足3%，系普通闪锌矿，而方铅矿、黄铜矿、黄铁矿中不含其它杂质元素。精矿中各类黝铜矿的元素组成上，存在锑、砷的相互取代。

另一方面，扫描电镜微区分析还发现，精矿中存有少量磁铁矿、砷黄铁矿、银黝铜矿等。一种具有代表性的精矿样品中矿物组成及大致含量如表1所示；

表1复杂精矿的矿物组成及含量

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主要金属元素的赋存状态：显微镜下观察和扫描电镜能谱分析证实，尽管该复杂精矿属多金属硫化物精矿，但其中主要元素铅、锌、锑、砷等赋存状态并不复杂：

铅基本上以方铅矿形式存在，其它形式含铅极少，而且方铅矿成份单一；