[發明專利]一種分離閃鋅礦中鋅和鐵的方法

在審

• 申請號: 201510572766.1
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105112685A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 熊恒;楊斌;戴衛平;徐寶強;劉大春;陳秀敏;鄧勇;戴永年;馬文會;曲濤;李一夫;王飛;郁青春;蔣文龍
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B19/04
• 分類號: C22B19/04;C22B19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種分離閃鋅礦中鋅和鐵的方法，屬于有色金屬冶金技術領域。

背景技術

自然界中的鋅多以閃鋅礦（ZnS）礦物形態存在，是煉鋅的主要原料。這種礦物在形成過程中通常都會有FeS固溶體溶入，稱為鐵閃鋅礦（nZnS·mFeS）。一般來說，當閃鋅礦中鐵含量高于6%以上時，習慣上把這種閃鋅礦稱為鐵閃鋅礦，含鐵12%以上時，稱為高鐵閃鋅礦；鐵含量達18%以上時，稱為超高鐵閃鋅礦。

鐵閃鋅礦是世界上公認的難處理礦物之一，其原因在于，鐵閃鋅礦在選礦過程中無法將鐵與鋅徹底分離，產出的鋅精礦含鋅低（Zn<45%），含鐵高（Fe>6%），這種鋅精礦若采用傳統火法“沸騰爐焙燒-浸出”工藝處理，由于精礦含鐵高，焙燒時將產生大量的鐵酸鋅，鋅的直接浸出率降低，浸出渣含鋅高，為了保證鋅的有效回收，需用濕法或火法進一步處理，導致處理流程長，經濟效益低；若采用熱酸浸出（熱酸浸出黃鉀鐵釩法、熱酸浸出針鐵礦法、熱酸浸出赤鐵礦法等）新型濕法工藝處理，隨然可以提高鋅的浸出率，但存在酸耗大、操作過程、再生工藝復雜，除鐵渣夾雜有價元素損失多、鐵資源得不到有效利用，堆存容易出現二次污染的問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種分離閃鋅礦中鋅和鐵的方法。該方法采用經濟、環保的真空冶金技術，直接處理含鐵閃鋅礦，分別產出高鐵低鋅殘留物和低鐵高品位鋅精礦，從而實現冶煉源頭分離閃鋅礦的鐵和，縮短后續處理流程，提高經濟效益，本發明通過以下技術方案實現。

一種分離閃鋅礦中鋅和鐵的方法，其具體步驟如下：首先閃鋅礦原料磨碎后制成粒度為10mm～50mm的圓粒，將圓粒在真空爐內的系統殘壓為10～100Pa條件下，先以13～16℃/min的升溫速率升至800℃，再以10～18℃/min的升溫速率升至溫度為1000~1500℃蒸餾30~150min；蒸餾結束后，停止加熱，讓真空爐自然冷卻，待爐內溫度降至100℃以下，關閉真空爐，最終獲得含鋅<0.1wt%、含鐵>60wt%的高鐵低鋅殘留物，和含鋅>60wt%、含鐵<1wt%的低鐵高品位鋅精礦冷凝物。

所述閃鋅礦原料中含鋅為>5wt%，含鐵為>2wt%。

上述制備得到的鋅精礦中含鋅≥60wt%、含鐵<1wt%，高鐵低鋅殘余物中鋅含量＜0.1wt%。

本發明的有益效果是：（1）原料適應性強，能處理品位不同的各種閃鋅礦；（2）效率高，一次處理可獲得鋅含量＜0.1%的高鐵低鋅殘留物和含鋅≥60%，含鐵<1%的低鐵高品位鋅精礦，鋅直收率在98%以上；（3）工藝簡單，不需要添加其它化學試劑，無污染。

附圖說明

圖1是本發明工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，對本發明作進一步說明。

實施例1

如圖1所示，該分離閃鋅礦中鋅和鐵的方法，其具體步驟如下：取1Kg含鋅43.61wt%、含鐵15.87wt%的鐵閃鋅礦為原料，將原料造球（粒度為10mm的圓粒），將造好的小球放入石墨坩堝中，再將裝有原料的石墨坩堝放入真空爐內，密封真空爐，啟動真空系統抽氣，待真空爐內的系統殘壓達到100Pa后，打開加熱系統，以14~16℃/min的升溫速率升至800℃，再以12~14℃/min的升溫速率升至1100℃，再以10~12℃/min的升溫速率升至1400℃，保溫30min，然后關閉加熱系統，待爐內溫度至100℃以下，關閉真空系統，打開真空爐，坩堝中取出的高鐵低鋅殘留物，冷凝盤中取出低鐵高品位鋅精礦揮發物，實現了鐵閃鋅礦中鐵與鋅的高效分離。

原料中含鋅43.61wt%、含鐵15.87wt%，高鐵低鋅殘留物中含鋅0.031wt%、含鐵62.04wt%，低鐵高品位鋅精礦揮發物中含鋅63.53wt%、含鐵0.66wt%。鋅的直收率為98.33%、鐵的直收率為99.07%。

實施例2