湿法炼锌铁矾渣处理改造实践.pdf

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1、2015年6月第3期马菲菲等：湿法炼锌铁矾渣处理改造实践·25·湿法炼锌铁矾渣处理改造实践马菲菲，李志强(白银有色集团股份有限公司西北铅锌冶炼厂，甘肃白银730900)[摘要]大部分锌湿法生产过程采用黄钾铁矾法炼锌，生产流程长，锌金属损失较大，锌损失主要是浸出工序产生的铅银渣与铁矾渣带走的损失，约占总损失的60％以上。所以降低渣含锌，是提高锌总回收率的主要途径。本文阐述了一种沉矾矿浆不经液固分离直接进入中性浸出工序，铁矾渣经I段、Ⅱ段酸浸，最终达到降低铁矾渣含锌，减少锌金属损失的目的。[关键词]渣含锌；铁矾渣；液固分离；酸浸[中图分类号]TF813[文献标志码]B[文章编号]1672—610

2、3(2015)03—0025—04湿法炼锌主要分焙烧、浸出、净化、电解、熔铸、硫酸等六个主要工序。浸出的目的是利用稀硫酸溶1存在的问题液(电解废液)使锌焙砂中的锌以硫酸锌的形态进西北铅锌冶炼厂资环中心电锌规模为2万吨，入溶液，其它杂质如铁、砷、锑等尽可能少的进入溶浸出系统在原鑫大公司处理次氧化锌浸出工艺设备液。国内大部分锌湿法生产过程中浸出工序主要采上进行技术改造，主要处理含铁<6％的焙砂。浸出用黄钾铁矾法，包括中性浸出、高温高酸浸出、预中系统主要采用黄钾铁矾法炼锌工艺，包括中性浸出、和、沉矾等工序以及各工序的固液分离。浸出各工I段酸浸、Ⅱ段酸浸、沉矾等工序以及各工序的固液序的固液分离主要依

3、靠浓密机沉降作用或厢式压滤分离。I段酸浸工序的固液分离主要靠浓密机的自机压滤分离。湿法炼锌浸出工序生产流程长，工艺由沉降作用，其它工序均采用厢式压滤机的压滤分复杂，操作繁琐，锌金属损失量较大。浸出工序锌损离，固液分离过程中不可避免的造成了“跑、冒、滴、失主要包括飞扬损失、跑冒滴漏损失以及浸出两渣漏”，且铁矾渣含锌较高，高达6．5％以上，锌金属损(铅银渣与铁矾渣)带走的锌损失，浸出两渣带走的失量较大。表1为2011年10月至2012年4月铁锌损失约占锌金属总损失的60％以上。所以降低矾渣含锌。浸出两渣含锌，是提高锌总回收率的主要途径。表12011年10月至2012年4月铁矾渣铅银渣主要来自中浸

4、底流(或中浸渣)经高温平均渣含锌统计％热酸浸出后产生的含锌废渣，由于热酸浸出酸度较高，锌金属浸出率较高，铅银渣带走的锌金属少，损失较小。铁矾渣主要来自沉矾沉铁后形成的矾渣。沉矾沉铁采用黄钾铁矾法，该反应为产酸过程。国内大多数厂家采用锌焙砂作为中和剂中和沉矾产生的游离酸。由于沉矾酸度较低，不可避免的使锌焙砂中未溶解的zn残留在铁矾渣中，造成锌金属的损失。[作者简介]马菲菲(1988)，陕西汉中人，本科，主要从事湿法冶锌湿法浸出工艺流程见图1。炼技术工作。由表1可知，铁矾渣含锌均超过6．5％以上，主[收稿日期]2o14—06—13[修订日期]2o14—07—04要由于铁矾渣缺少酸洗工艺，使得不溶

5、锌较高，因此-26·中国有色冶金A生产实践篇·重金属絮凝剂I段酸浸浓密机浸出焙砂仓亟一I段酸浸上清底流中性浸出l——一冲矿溜槽2滤液中上清中浸渣(送净化系统)囱，’I段酸浸铁矾渣(外排)二次滤液铅银渣(配絮凝剂)(外排)图1原工艺流程图有必要降低铁矾渣不溶锌墨。中AFe(SO)(OH)统称为黄钾铁矾，黄钾铁矾呈晶体状，形成的铁矾渣稳定且易于洗涤，容易沉淀和过2研究方案滤，一般难溶于酸。2．1方案内容由反应(1)可以看出，形成铁矾的反应为放酸本方案以黄钾铁矾法工艺为基础，沉矾矿浆不过程，必须中和上述反应产生的硫酸，一般采用锌焙经液固分离，矿浆直接冲矿进入中性浸出工序。矿砂作为中和剂，锌焙砂中的

6、ZnO参与沉铁反应：浆中的铁矾渣先经1段高温低酸(温度为85～903Fe2(SO4)3+5ZnO+2AOH+5H2O=℃，终酸为30～40g／L)浸出，溶解铁矾渣中夹杂的2AFe3(SO)2(OH)6+5ZnSO(2)部分未溶的氧化锌及生渣，初步溶解铁酸锌及硫化在晶种作用下，加快沉矾速度，形成铁矾。锌。I段底流进人Ⅱ段高温高酸(温度为90—952．2．2降低铁矾渣含锌的试验℃，终酸为80～90g／L)浸出，进一步溶解铁矾渣中沉矾过程中采用锌焙砂作中和剂中和沉矾产生难溶的铁酸锌、硫化锌，与铅银渣互混形成酸浸渣，的游离酸，由于酸度较低，不可避免的使部分zn残留酸浸渣直接外排。在铁矾渣中，渣中的锌

7、主要包括铁酸锌(ZnO·Fe。O，)、2．2方案论证硫化锌(ZnS)以及部分氧化锌(ZnO)，造成锌金属2．2．1黄钾铁矾机理研究的损失。据化验数据分析，铁酸锌(ZnO·FeO)中性浸出渣在温度为90～95℃，HSO50～中的锌量占渣中总锌的60％以上，这说明在一般的100g／L条件下进行热酸浸出，使铁酸锌分解生成硫湿法炼锌浸出工艺过程中，铁酸锌(ZnO·Fe：O，)将酸锌和硫酸铁，铁呈三价状态，含量约为l0