[发明专利]一种利用中低品位氧化锌矿制备花状结构氧化锌的方法

说明书

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其涉及一种利用中低品位氧化锌矿制备花状结构氧化锌粉体的方法，本发明所述的方法包括：将中低品位氧化锌矿磨细后与硫酸氢铵混合均匀并焙烧，得焙烧物料，对焙烧物料加水溶解并过滤，滤渣用于提取铅、锶、硅等有价组分，对滤液以黄铵铁矾法沉铁，以氢氧化铝形式沉铝，得到去除了铁和铝的净化溶液；将所述净化溶液与碱溶液以摩尔比Zn²⁺:OH^‑＝1:2～10混合后置于水热反应釜内，并向该水热反应釜加入质量百分浓度5～15％的PEG20000或SDBS溶液，搅拌均匀后在120～220℃反应4～12h，过滤洗涤干燥即得花状结构氧化锌粉体。

技术领域

本发明涉及水热法制备氧化锌技术领域，尤其涉及一种利用中低品位氧化锌矿制备花状结构氧化锌粉体。

背景技术

自然界中的锌矿主要成分有硫化锌矿和氧化锌矿。如何有效利用中低品位氧化锌矿是世界性难题。

经过多年的开发利用，硫化锌矿逐渐枯竭，已难以满足锌工业可持续发展的需要。多年来，各国在中低品位氧化锌矿的利用方面开展了诸多研究，而我国氧化锌矿资源储量丰富，仅云南省就有数个储量大于200万吨的氧化锌矿，其中兰坪氧化锌矿储量超过1000万吨，氧化锌矿的合理开发利用将成为锌工业可持续发展的推动力。

目前，氧化锌矿的处理方式有两类：一是氧化锌矿经选矿富集后直接进入冶炼程序得到金属锌，但富集困难，回收率低；二是氧化锌矿直接进入冶炼程序，直接冶锌的方法又分为火法和湿法两种。

尽管氧化锌矿适于火法处理，但我国的氧化锌矿普遍品位较低，传统火法工艺环节多，设备庞大，耗能高，回收率低，环境不友好，且火法工艺实质上只是锌的富集过程，只能得到初级氧化锌。

湿法浸出有酸浸出和碱浸出。而硫酸浸出氧化锌矿的工艺缺点是浸出工艺条件需严格控制，技术难度大，且经济效益受矿石品位和成分制约。氧化锌矿的碱法浸出又分为氢氧化钠浸出和氨-铵盐浸出。氢氧化钠浸出氧化锌矿，氧化锌矿中的锌、硅和铅以锌酸钠、硅酸钠和铅酸钠形式进入溶液，其净化分离尚待优化。氨-铵盐体系浸出选择性高，但对设备要求高，蒸氨存在能耗高、易结疤等问题。此外，传统冶金方法多将锌制备成碱式碳酸锌，经干燥煅烧制取等级氧化锌，所得锌产品粒径范围宽、附加值较低。

针对于此，亟需提供一种利用中低品位氧化锌矿制备高品位花状结构氧化锌的方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术针对中低品位氧化锌矿回收时工艺环节多，能耗高，回收率低且产品附加值低的上述问题，本发明提供一种利用中低品位氧化锌矿制备花状结构氧化锌的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种利用中低品位氧化锌矿制备花状结构氧化锌的方法，其具体步骤包括如下：

步骤S1：将中低品位氧化锌矿干燥、破碎过筛；

步骤S2：将经步骤S1处理的氧化锌矿与硫酸氢铵混合均匀，其中硫酸氢铵的用量为将氧化锌矿中的锌、铁和铝反应完全所需理论量的0.8～1.4倍；

步骤S3：对步骤S2得到的氧化锌矿与硫酸氢铵的混合物料进行焙烧，焙烧温度为300～550℃，焙烧30～150min后得到焙烧产物；

步骤S4：将步骤S3得到的焙烧产物加水溶出，加水量为焙烧产物质量的2～5倍，在60～95℃下搅拌溶出30～100min后固液分离，得到固体分A1和液体分A2；

步骤S5：对步骤S4得到的液体分A2以黄铵铁矾法进行沉铁处理，得到黄铵铁矾沉淀和溶液B1；