[发明专利]一种含锌含铁酸性溶液的处理方法

说明书

一种含锌含铁酸性溶液的处理方法，属湿法冶炼技术领域。包括以下步骤：(1)将酸性溶液加热到一定的温度；(2)缓慢加入中和剂控制矿浆酸度；(3)通入二氧化硫气体保持一定的时间，或者加入能够产生二氧化硫的固体或溶液；(4)矿浆过滤分离得到溶液和中和渣；(5)将步骤(4)得到的溶液送除铁工序回收铁渣，除铁后含锌溶液经净化电积生产电锌。本发明可有效避免铁的氧化沉淀，提高矿浆过滤性能，降低中和渣量及渣中锌含量，简化后续处理工艺流程。本发明尤其适用于高铁酸性溶液的处理，中和后液可采用针铁矿法、赤铁矿法或催化氧化法等除铁，得到高品位的铁渣。

技术领域：

本发明属于湿法冶炼技术领域，涉及一种含锌含铁酸性溶液的处理方法，可有效降低中和渣中锌含量，并产出高品位的铁渣。

背景技术

锌冶炼工艺繁多，冶炼过程中铁较易浸出进入溶液，产出高铁高酸的含锌溶液，该类溶液需先进行中和及除铁处理，才能进行净化、电积生产电锌。例如，锌精矿直接浸出法，即加压浸出法和富氧常压浸出法等，可有效解决冶炼过程中产出大量二氧化硫问题，硫以硫磺的形式直接进入浸出渣中，产出溶液中硫酸含量一般在10g/L以上，铁含量在2～15g/L，尤其是在相对较低温度和较高终酸条件下，溶液中铁浓度较高，且主要以Fe²⁺形式存在。再者，锌冶炼酸浸渣二氧化硫还原加压浸出过程中，大量锌、铁浸出进入溶液，溶液中铁含量甚至可达到30g/L以上。为避免系统中带入过多杂质，且为了降低生产成本，生产中多采用焙砂或氧化锌烟尘等作为中和剂对溶液进行中和。

锌冶炼处理锌精矿中铁含量一般在7～8％左右，有的甚至高达10～15％。焙烧过程中大量锌形成铁酸锌进入焙砂中，焙烧矿中含铁量是影响锌浸出率和浸出渣量的重要因素，焙烧矿中铁每增加1％，不溶锌则增加0.6％。铁酸锌在低酸条件下较难进行浸出，在用焙砂做中和剂情况下，中和渣中锌含量较高，一般在15％以上，且中和渣产出量较大。该渣需单独采用热酸浸出或并入加压浸出工序高酸浸出进行处理，过程易造成锌的损失。且中和过程中随着溶液酸度的降低，尤其当溶液中铁含量较高时，铁极易氧化，并部分沉淀进入渣中，且大量以氢氧化铁胶体的形式存在，造成矿浆固液分离困难。再者，无论是针铁矿法还是赤铁矿法除铁，均要求溶液中Fe³⁺含量低于1g/L，避免胶体氢氧化铁的存在及形成铁钒，涉及的主要化学反应如下。

2FeSO₄+H₂SO₄+0.5O₂＝Fe₂(SO₄)₃+H₂O

3Fe₂(SO₄)₃+6H₂O+M₂SO₄＝2MFe₃(SO₄)₂(OH)₆↓+6H₂SO₄

Fe₂(SO₄)₃+14H₂O＝2H₃OFe₃(SO₄)₂(OH)₆+5H₂SO₄

Fe₂(SO₄)₃+6H₂O＝2Fe(OH)₃+3H₂SO₄

发明内容