[發明專利]一種濕法煉鋅中的脫硅工藝

有效

• 申請號: 201210329155.0
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102828051A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 王新文;段小維;劉安強;冶玉花;劉向東;梁燕;羅啟順
• 申請（專利權）人: 白銀有色集團股份有限公司
• 主分類號: C22B19/20
• 分類號: C22B19/20;C22B3/06;C22B3/44
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于濕法煉鋅技術領域，涉及一種濕法煉鋅中的脫硅工藝。

背景技術

在濕法煉鋅浸出工序中，焙砂可溶硅（主要以Zn₂SiO₄形式存在）含量在2.5~3.5%或更高時，硅膠大量生成，浸出渣急劇惡化，渣不成型，濾液難于過濾，嚴重影響中上清產量。采用一般浸出方法會導致浸出溶液中有大量硅膠產生，使礦漿難以澄清、過濾、洗滌，嚴重影響中上清產量和礦渣含鋅指標。常用脫硅技術如陰陽離子法，根據荷負電的硅膠與荷正電硫酸鋁等離子中和，使硅膠凝結，浸出后期添加石灰乳使硅膠凝結長大，加快澄清效果。該方法的缺點在于，雖然硅膠的凝結體積增大，但由于仍然以硅膠凝結的形式脫硅，不能徹底解決硅膠易于粘接在濾布上而阻礙過濾的問題，而且脫硅效果亦不十分明顯。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種脫硅效果好、工藝步驟簡單的用于濕法煉鋅中的脫硅工藝。

為此，本發明采用如下技術方案：

一種濕法煉鋅中的脫硅工藝，包括如下工藝步驟：中性浸出、酸浸、預中和、沉礬除鐵，通過如下工藝參數的控制來實現脫硅：

中性浸出步驟中，控制中浸溜槽內礦漿的pH值在區間1.5~2.0與3.5~4.0之間交替變換，礦漿在每一pH值區間的反應時間為20～40min；?pH值在3.5~4.0的反應結束時將礦漿導入浸出槽，向中浸溜槽中補入礦漿并快速調整PH值到1.5~2.0，以此循環操作。

沉礬除鐵步驟中，控制沉礬溜槽內礦漿的pH值在1.2~1.5，控制沉礬槽內礦漿的pH值在1.5~2.0。

中性浸出步驟中，中浸渣漿化液的液固比為2~4：1。

酸浸步驟中礦漿流量為25～30m³/h。

（一）本發明在現有濕法煉鋅工藝步驟基礎上（具體可參見中國發明專利申請201010538520.X），通過具體參數的控制來實現有效脫硅。具體地，中性浸出過程中控制中浸溜槽內礦漿的pH值在區間1.5~2.0與3.5~4.0之間交替變換，并控制中浸終點pH值在4.8~5.2。在中性浸出初期控制pH小于2，硅膠與硅酸便不會凝聚產生膠團，避開硅膠容易析出的pH值區域2.0~2.5；當pH大于2時，快速加礦至PH值為3.5~4.0，這樣交替操作作業，既避免了硅膠在pH值區域2.0~2.5的析出，又易于保證浸出后的中上清液終點pH值在4.8~5.2，可能產生的硅膠則凝結長大而沉降。同理，沉礬除鐵步驟中，控制沉礬溜槽內礦漿的pH值在1.2~1.5，礬渣放酸后控制沉礬槽內礦漿的pH值在1.5~2.0，既避免了硅膠在的pH值區域2.0~2.5的析出，又保證了鐵礬反應的酸度控制條件。

（二）本發明將原工藝中中浸渣漿化液的液固比由5~6：1調整為2~4：1，其原理在于通過限制中性浸出的給水量，使系統中的水量不超過反應生成金屬硫酸鹽水合物的需水量，這樣便可以根據硅質鋅礦的主要金屬成分，來控制避免形成硅膠的適當水量。通過該參數調整，可使（一）中pH值交替法可能產生的硅膠轉變為SiO₂形態的硅質渣，與（一）中方法結合使用，可產生最少量的硅膠，并降低濾液中的可溶硅含量。該方法的控制原理如下：

硅酸鹽加入過量水反應：

Zn₂SiO₄+2H₂SO₄+∞H₂O=2Zn²⁺+2SO₄^2-+∞H₂O+H₄SiO₄(硅膠)（1）

硅酸鹽限制水量反應：

Zn₂SiO₄+2H₂SO₄+12H₂O=2（ZnSO₄^.6H₂O）+H₄SiO₄(硅膠)?????????（2）

部分水合硫酸鋅同硅酸進一步反應：

2（ZnSO₄^.6H₂O）+?H₄SiO₄=2（ZnSO₄^.7H₂O）+SiO₂↓????????（3）