[发明专利]非铁金属和含铁硫化物的加压氧化酸浸取工艺

说明书

本发明涉及非铁金属有用成分的回收、例如，锌、镍、铜、铅、钴或金等有用成分。将硫化物物料通过在高压釜装置中加压氧化浸取来回收。物料是连续通过高压釜装置的。

众所周知，这种硫化物物料的加压氧化过程是一个放热反应。过去，通常在一个多层高压釜中实现这种反应，相连的隔室用隔板隔开，每个隔室有一个搅拌器。要氧化的硫化物物料做成矿浆由高压釜的一端输入，料浆从一隔室越过相应的隔板流入另一隔室，在高压釜的另一端放出。把氧输入高压釜各隔室中去以实现氧化反应。

就本实施而论，为了维持反应，高压釜第一隔室通常需要供热，例如，通过喷入蒸汽或通过预热料浆。例如，为了氧化黄铁矿（FeS₂），温度至少约为165℃，因此经常需要预热以保证放热反应的发生。在相继的各隔室中由于加压氧化反应而产生的热可能会使料浆的温度增加到一个不希望的高值，因此就需要冷却。由于高压釜的强度限制，必须防止不合乎需要的高温以及不合要求的高压。必须供热给第一隔室又必须冷却其余的各隔室意味着能量的浪费，这时经济的操作是不利的。

本发明是基于这样的发现即在各个高压釜隔室中，温度可以维持在最佳值。不必大量的外部加热或冷却并且利用反应的放热性。利用一个高压釜装置，该装置中第一隔室显著地大于每一个其余的隔室。因此也就在第一隔室发生较大程度的反应。从而在那里造成较高的温度。第一隔室的体积比每个相连接的隔室大约50～200%较有利。

本发明可适用于各种非铁金属和通常要进行加压氧化的含铁硫化物物料，例如，矿石，精矿和冰铜。

虽然，在开工时可能需要一些外部的热量，但是第一隔室中的料浆体积比相连接的每个隔室的体积都要大，使第一隔室中的料浆能维持在相当高的温度，以驱使输入的硫化物物料的加压氧化反应，而且同样也能使在相连接的隔室中的料浆维持在不太高的适当的温度。因此，有了本发明就不必要象以前所要求的那样，在一个连续的操作中，用一个外部的热源将进入第一隔室的料浆预热到相同的程度，或者将相连接的各隔室冷却到以前所要求的相同的程度，由此大大节约了能量。因此，本发明也可能看到一个比其它方法较高的硫化物通过量。同样，能够避免不希望有的原来的工艺中所发生的从一个隔室到另一个隔室的温度的急剧增加。

高压釜装置通常包括一个被隔室板分隔成相连的隔室的单个卧式高压釜。与常用的高压釜相比，发现本发明的高压釜的隔板数可能较高。结果本发明高压釜的有效体积可比常用的高压釜增加约10%。

高压釜装置包括由二个或更多的平行排列的加压容器构成第一隔室，这也在本发明的范围之内。第一隔室供料（例如，通过重力）到同样大小的一个接着一个的单联的加压容器中去，这些加压容器构成了相连的隔室。

根据本发明的另一个特点，可将料浆或溶喷入到一个或更多的相连接的隔室中去，例如喷入第三隔室中去。为了在相连接的隔室中以冷却的方式控制温度。这一特点也增加了料浆在第一隔室中的停留时间。所以提供了另一个控制各个隔室中的料浆的温度的方法。它不需要采用外部加热或冷却。较好的做法是在第一隔室中的料浆的矿浆密度可以比连接的隔室中的高，这样在第一隔室中提供一个较小的冷源，从而允许在相同的反应程度达到一个更高的温度。例如，第一隔室中的矿浆密度可含约5～60%的固体，在相连接的各隔室中的矿浆密度约含3～40%的固体。

现在叙述本发明的具体装置，作为例子，参照附图：

图1是一个卧式高压釜装置的简图。

图2是一个竖式高压釜装置的类似的图。

首先说明图1，一个细长的卧式高压釜12有用隔板24，26，28，30，分隔开的五个相互连接的隔室14，16，18，20，22，第一隔室14的尺寸大约为其余每个隔室的2倍。提供搅拌器以搅拌每个隔室的物料，在第一隔室14中有2个搅拌器32，34，接着的是分别有搅拌器36，38，40，42的相互连接的隔室16，18，20，22。

将一种非铁金属和含铁硫化物物料的酸性料浆通过供料管44进入第一隔室14中，并在从最后的隔室22通过卸料管46出料以前，经过相互连接的各隔室16，18，20和22。通过一个供氧管线48将氧气输送到每个隔室14，16，18，20，22。这条供氧线有支线50，52，54，56，58分别通到各个隔室。如图所示，隔板24，26，28，30在高度上是依次降低的，料浆越过每个隔板从一个隔室流到另一个隔室。

一种典型的含锌和铁的硫化物物料含（按重量计）锌约为20～60%，铁约35～3%和硫约38～30%。