[發明專利]金精礦中伴生金屬鋅的回收工藝

無效

• 申請號: 200910065481.3
• 申請日: 2009-07-21
• 公開（公告）號: CN101608265A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 尚軍剛;趙軍暉;趙可江;閭娟莎
• 申請（專利權）人: 靈寶黃金股份有限公司
• 主分類號: C22B19/02
• 分類號: C22B19/02;C22B1/02;C22B3/46;C22B3/08;C22B3/38
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明屬于濕法冶金領域，涉及多金屬綜合回收技術，具體涉及金精礦中伴生金屬鋅的回收技術。

背景技術

鋅冶煉的原料有鋅礦石中的富礦和鋅精礦，按原礦石所含的礦物物相種類分為硫化礦和氧化礦兩大類。我國鋅冶煉工藝以濕法冶煉為主，火法其次。據2002年統計的全國鋅產量中，濕法煉鋅占70％，火法煉鋅占30％。火法中豎罐法占18％，鼓風爐法(ISP)法約占9.5％，其余(包括電熱法、平罐、馬槽爐、馬鞍爐和四方爐)約占2.5％。濕法煉鋅是第一次世界大戰期間開始應用的。其本質是用稀硫酸(即廢電解液)浸出焙燒礦中的鋅，鋅進入溶液后再以電解法從溶液中沉積出來。濕法煉鋅可直接得到很純的鋅，不象火法蒸餾煉鋅還需精煉。除此之外，操作所需勞動力較少，勞動條件也較好，只是電能消耗大。火法煉鋅的前景遠不如濕法煉鋅好，濕法煉鋅是當前的主導煉鋅方法。根據統計資料，在我國鉛鋅儲量中鉛鋅平均品位只有4.66％，而根據目前鉛鋅價格水平和成本水平，只有鉛鋅(1∶2.5)合計地質品位在7％～8％以上的地質儲量才是能經濟利用的儲量，目前我國能經濟利用的鉛鋅合計儲量只有4513.86萬噸，僅占總儲量的42.6％。而大量低品位資源不能得到有效利用。靈寶黃金股份公司擁有目前全國最大的黃金冶煉廠，日處理金精粉達到1000T，主要采用沸騰-焙燒氰化工藝處理復雜金精礦，綜合回收金、銀等有價元素，但原礦中還含有2％～6％的鋅，由于溶液品位達不到濕法煉鋅的技術要求，每年至少7300～21900T鋅以工業廢渣的形式遭到廢棄，造成資源浪費，因此，開發金精礦中伴生金屬鋅的回收工藝不僅可以減少環境污染，還可以節約資源。

發明內容

本發明目的在于提供一種金精礦中低品位伴生硫化鋅的鋅回收工藝技術。

金精礦中常伴生硫化鋅，屬于傳統工藝難以回收資源。在沸騰焙燒工藝流程中，當進行硫酸化焙燒時，發生下列反應：

ZnS+2O₂＝ZnSO₄

3ZnSO₄+ZnS＝4ZnO+4SO₂

2SO₂+O₂＝2SO₃

ZnO+SO₃＝ZnSO₄

采用稀酸浸出的方法，可使硫酸鋅轉入溶液體系，鋅焙砂的浸出過程是焙燒礦氧化物的稀硫酸溶解和硫酸鹽的水溶解過程。Zn、Cu、Fe、Co、Ni和Cd的氧化物均能有效地溶解，而CaO和PbO則生成難溶的硫酸鹽沉淀。

CaO+H₂SO₄＝CaSO₄↓+H₂O

PbO+H₂SO₄＝PbSO₄↓+H₂O

研究表明，鐵酸鋅在85～95℃的高溫下，硫酸濃度為100g/l時能有效地溶出，浸出率達到80％以上。

在一定酸度范圍膦型萃取劑P204(D₂EHPA，二一(2-乙基己基)磷酸脂Di-(2-ethylhexyl)phosphate，市售)可有效萃取鋅等金屬離子，萃取劑有機相與水相中金屬離子反應：

Zn²⁺+2(HA)₂₍₀₎＝＝＝＝Zn(HA₂)₂+2H⁺

萃取過程放出一定量的酸，使體系酸度升高。含D₂EHPA的負載有機相中鋅的反萃過程實際上是萃取的逆過程，可以表示為：

Zn(HA₂)₂+2H⁺＝＝＝＝Zn²⁺+2(HA)₂₍₀₎

因此浸出鋅貴液可采用P204對鋅進行富集以備后續回收利用。

富集到一定品位的富鋅液經過進一步凈化已具有沉淀回收堿式碳酸鋅的價值，即：

6NH₄HCO₃+3ZnSO₄+2H₂O→3(NH₄)₂SO₄+ZnCO₃·2Zn(OH)₂·H₂O↓+6CO₂