[发明专利]一种湿法炼锌生产中含锌物料的处理方法

说明书

本发明涉及一种湿法炼锌生产中含锌物料的处理方法，属于湿法冶炼技术领域，本发明包括以下步骤：1）磨矿；2）常压中和浸出；3）I段加压浸出；4）Ⅱ段加压浸出；5）浸出渣浆化洗涤。本发明同时实现了湿法炼锌生产中的含锌物料中有价金属高效浸出和铁的高效同步沉淀。锌浸出率大于98%，获得铁含量低于2g/L的浸出液无需除铁可返回湿法炼锌主系统，巧妙地实现了湿法炼锌生产中的含锌物料中铁由危害杂质向火法炼铅原料的转变，并最终稳定固化于火法炼铅炉渣或窑渣中，省去了湿法炼锌过程溶液除铁的操作工序，简化了工艺流程，降低了过程操作成本，实现了湿法炼锌生产中的含锌物料危废铁渣的减排。

技术领域

本发明属于湿法冶炼技术领域，具体的说，涉及一种湿法炼锌生产中含锌物料的处理方法。

背景技术

金属锌被称为“现代工业的保护剂”，是航空航天、交通运输、能源工业等领域不可缺少的战略金属。硫化矿是提取锌的主要原料，目前，全球约85%以上的硫化锌矿采用焙烧-浸出-净化-电积的湿法主工艺流程生产。根据浸出方式和浸出渣处理方法不同，含锌物料的处理方法又分为常规处理工艺和热酸浸出工艺。

湿法炼锌过程中含锌物料常与铁伴生，在浸出过程中，铁和锌、锗、铜、铟等有价金属一起被浸出并进入浸出液，浸出液在进行有价金属回收前需要将铁沉出。目前的湿法炼锌企业多采用黄钾铁矾法或针铁矿法去除浸出液中的铁，使铁以危废黄钾铁矾渣或危废针铁矿渣沉淀析出，这类含铁废渣，含铁量较低，很难回收利用。如何避免在有价金属和铁同存于浸出液，一直是行业内的难题。

以锌焙烧矿为例，锌焙烧矿的常规处理工艺主要是通过高温碳热还原挥发的火法工艺实现锌焙烧矿浸出渣中锌、铅及其它伴生元素的高效挥发并将其富集于氧化锌烟尘中，锌焙烧矿中的铁被高温固化进入窑渣或水淬渣中，高温固化铁渣无需二次无害化处理。但常规处理工艺存在碳质还原剂用量大、能耗高、低浓度SO₂烟气污染严重或尾吸成本高、伴生有价金属如铜、银等回收率低、工艺冗长等问题。

锌焙烧矿的热酸浸出工艺主要是通过高温高酸浸出的湿法工艺实现锌焙烧矿浸出渣中锌、铜等有价金属的高效浸出并将铅、银等富集于热酸浸出渣中。然而，热酸浸出过程中80%以上的铁进入溶液，目前的湿法炼锌企业多采用黄钾铁矾法或针铁矿法去除热酸浸出液中的铁，使铁以危废黄钾铁矾渣或危废针铁矿渣沉淀析出，这类含铁废渣，含铁量较低，很难回收利用，根据国家2015年出台的《铅锌行业规范条件》，上述危废铁渣须做无害化处理。据统计，每处理1t锌焙烧矿将产生1.2～1.4t危废黄钾铁矾渣或0.8～1.0t危废针铁矿渣，每吨危废铁渣的无害化处理成本高达600～800元。此外，目前的热酸浸出工艺还存在伴生铜、铟、锗等有价元素无法高效回收等问题。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种湿法炼锌生产中含锌物料的处理方法，将含锌物料通过两段加压浸出，I段加压浸出实现浸出体系中铁的水解沉淀和部分有价金属的浸出，获得低酸低铁的I段加压浸出液和I段加压浸出底流；I段加压浸出底流经段加压浸出实现有价金属的深度浸出并将铁、铅、银富集于/段加压浸出渣中；/段加压浸出渣经浆化洗涤后进入火法炼铅系统综合回收其中的铅、银，铁作为造渣剂稳定固化于火法炼铅炉渣或窑渣中。不仅实现了铁的有效利用，且有价金属的浸出率更高。

本发明在未做特殊说明情况下，所述的百分含量（%）均指质量百分含量。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

将湿法炼锌生产中的含锌物料经两段加压浸出，实现含锌物料中有价金属的高效浸出和铁的同步沉淀，具体如下：

（1）I段加压浸出：将湿法炼锌生产中的含锌物料、木质素磺酸钙或木质素磺酸钠与酸液混合，在带有搅拌装置的压力釜内进行段加压浸出，控制釜内压力0.3～1.4MPa，终点反应酸度25～45g/L，反应结束后液固分离，得到铁含量小于2g/L的I段加压浸出液和I段加压浸出底流；