[发明专利]一种含铜、铅、锌、硫的低品位硫酸渣综合利用的方法

说明书

本发明公开了一种含铜、铅、锌、硫的低品位硫酸渣综合利用的方法，属于选矿冶金技术领域。本发明的综合利用方法包括碱液焙烧、搅拌‑水洗、酸浸、硫化钠沉淀四个过程，碱液焙烧在低温下实现了难溶性硅、铝等脉石矿物向可溶性的硅、铝矿物的转变，并通过搅拌‑水洗后而被脱除，从而显著提高了物料中铁的品位，王水浸出过程有效的实现了物料中硫和有色金属铜、铅、锌的脱除，提高了物料中的品质，并通过硫化钠沉淀，实现有色金属铜、铅、锌的综合回收。该方法工艺简单，可获得铜、铅、锌混合精矿和高铁品位、低硫含量的铁精矿。本发明有效地实现了低品位硫酸渣中有价元素的综合利用。

技术领域

本发明属于选矿冶金技术领域，具体涉及一种含铜、铅、锌、硫的低品位硫酸渣综合利用的方法。

背景技术

随着我国钢铁工业的持续发展，国内铁矿资源供需矛盾日益突出，因此，开发利用一些富含铁的二次资源如硫酸渣成为缓解国内铁矿资源供需矛盾的有效途径。硫酸渣是利用黄铁矿生产硫酸或亚硫酸所排出的工业固体废渣，其中铁品位为一般为30％～55％，含硫1％～2％。主要化学成分为Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、S、C等，通常还含有铜、铅、锌等多种有价金属。自2003年以来，我国每年随硫酸渣所排放的铁约为500多万吨，相当于一座年处理量1150万吨铁矿山的年产精矿量，其中有色金属的价值也十分可观。目前，我国硫酸渣的利用率较低，绝大部分硫酸渣都在长期堆放或废弃。研究硫酸渣的综合利用，实现伴生有价金属的回收利用，获取炼铁的合格铁精矿原料，不仅能缓解国内铁矿资源供需矛盾，充分利用我国的矿产资源，而且还能消除硫酸渣对环境的污染。因此，具有良好的经济效益和社会效益。

从硫酸渣中回收铁的工艺主要有：选矿法、磁化焙烧法、氯化焙烧法和酸浸法等。选矿法如传统的磁选，重选、浮选以及联合流程等方法仅适合处理含Fe₃O₄较多的硫酸渣(即“黑渣”)。选矿产品中的S及有色金属的含量(如Cu、Pb、Zn等)往往达不到合格铁精矿的要求。磁化焙烧法存在Fe₃O₄的转化率低，铁回收率低等问题，该方法也不能解决磁选产品S含量超标的问题。氯化焙烧法通过添加氯化助剂可以使硫酸渣中的有色金属以氯化物的形式挥发出来，通过后续的湿法冶金工艺可实现硫酸渣资源的综合利用。但该方法存在氯组分腐蚀性强，工艺流程复杂等缺点。酸浸法可以脱除硫酸渣中的有色金属杂质，如Cu、Pb、Zn、Au、Ag等，但提铁的幅度却是有限。此外，公知的利用硫铁矿烧渣制铁红、混凝剂等只能利用少量的硫铁矿烧渣，而硫铁矿烧渣制水泥技术远远没有发挥硫铁矿中大量铁资源的效益。对于含铜高的烧渣，这样的用途造成了铜资源的浪费。因此，现有硫酸渣处理技术中工艺难以有实现低品位含有色金属硫酸渣中铁铜的有效利用。

目前，硫酸渣的处理方法已经有不少研究报道。如申请号为：CN200910094476.5的发明专利申请公开了“回收处理工业废弃硫酸渣的方法”，包括了筛分、搅拌、磁选、酸浸、漂洗、干燥等过程获得含铁原料；申请号为：CN93111259.1的发明专利申请公开了“制酸厂硫酸渣还原磁化方法及设备”，通过硫酸渣中Fe₂O₃还原为强磁性的Fe₃O₄、FeO及少量Fe，从而分离出铁精粉成分，由于S在磁化焙烧-磁选后将富集在铁精矿中，容易造成精矿S含量超标。上述专利中由于铜、铅、锌等有色金属没有磁性，将大量损失于尾矿中，造成有色金属的流失。