CN101270416A - 处理氧化锌物料的锌拜耳法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，其特征在于，包括以下步骤：A：将氧化锌物料加入到锌酸钠溶液中并将该溶液加热到60～160℃，所得溶液的Na2O和ZnO摩尔比为1～3；B：将经过步骤A所得的Na2O和ZnO摩尔比为1～3的锌酸钠溶液降温，搅拌，析出氢氧化锌，直到其中Na2O和ZnO的摩尔比提高到3～7为止；重复步骤A和步骤B，得到的氢氧化锌也可以焙烧得到氧化锌。该方法能将氧化锌物料中的氧化锌有效富集分离，有利于锌的进一步提炼。

Description

处理氧化锌物料的锌拜耳法
技术领域
本发明涉及一种从氧化锌物料提取锌的方法，特别涉及一种碱法处理氧化锌物料提取锌的方法。
背景技术
氧化锌矿矿石品位相对较低、成分复杂，且含有大量的碱性脉石，直接将矿石进入冶炼程序时，回收利用的难度很大，生产成本相对较高。就目前来说，氧化锌物料处理方式有两类：一是氧化锌物料经选矿富集后进入冶炼程序得金属锌；二是将氧化锌物料直接进入冶炼程序处理，直接冶锌的方法又可分为火法和湿法两类。
迄今为止，对氧化锌矿，选矿指标都不太好，回收率仅为60％～70％。火法处理一般由回转炉等设备直接挥发，虽然能获得含锌50％～60％的氧化锌，但是火法工艺环节多，流程长，火法设备庞大，耗能高，1t锌耗煤10～15t，回收率仅为50％～60％，而且环境条件不好。
湿法浸出一般有酸浸出、碱浸出。
酸浸出氧化锌工艺的缺点是工艺技术条件控制要求严格，技术难度大，另外，经济效益受矿石锌品位制约，根据目前的技术水平，国外处理含Zn 25％左右，国内处理含Zn＞30％氧化锌矿石，才有较好的技术经济指标。而且还存在诸如碱性脉石钙、镁等消耗大量酸、浸出液含锌低、浸出中和渣量大、溶液平衡不易控制等问题：
碱法浸出时碱性脉石不反应，选择性好，但如何从碱性浸出液中回收锌没有很好的方法。
因此氧化锌矿的冶炼需要探索新的工艺方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，从而获得富集了的氧化锌产品，以利于锌的进一步提炼。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，其特征在于，包括以下步骤：
A：将氧化锌物料加入到锌酸钠溶液中并将该溶液加热到60～160℃，所得溶液的Na2O和ZnO摩尔比为1～3；
B：将经过步骤A所得的Na2O和ZnO摩尔比为1～3的锌酸钠溶液降温至10～60℃，搅拌，氢氧化锌析出，直到其中Na2O和ZnO的摩尔比提高到3～7为止；
重复步骤A和步骤B，并将得到的氢氧化锌焙烧得到氧化锌。
所述的氧化锌物料为氧化锌矿或氧化锌烟尘(即含有氧化锌和杂质的混合物)。所述步骤A中，溶出时间为0.1～5小时。步骤A中，溶出的液固比0.6∶1～10∶1。
作为改进，在析出氢氧化锌时，加入氢氧化锌晶种。所述的氢氧化锌晶种的加入量为0.8～8kg/m3。
本发明的原理是：
本发明的关键在于利用锌氧化物的特殊的化学性质：在较高浓度的氢氧化钠溶液中高温下氧化锌溶解度高，低温下氧化锌溶解度低。通过控制较高温度使矿中的氧化锌溶出而与脉石分离，再在较低温度下使较纯的氧化锌过饱和析出，从而达到富集分离的目的。
由于氧化锌与氧化铝性质类似，都属于两性氧化物。目前铝的提取冶金中广泛使用了拜耳法处理铝土矿(铝的氧化矿)，在国内外广泛应用，氧化锌与氧化铝一样，在较高温度和浓度的氢氧化钠溶液中呈现酸性，转化为酸根离子而溶解；而在较低的温度和浓度下，溶液又会变得过饱和而析出金属的氢氧化物。铝冶金中，将这两个过程循环往复就构成了拜耳法循环。那么，锌的冶金也可以形成类似拜耳法的循环，称为“锌拜耳法”，该循环过程称为“锌拜耳循环”。该锌拜耳循环包括如下2个步骤：
A种分过程：Na2O和ZnO摩尔比为1～3的锌酸钠溶液在常温下，只要不断搅拌，溶液中的ZnO便可以呈氢氧化锌慢慢析出，直到其中Na2O∶ZnO的摩尔比提高到3～6为止。
B溶出过程：已经析出了大部分氢氧化锌的溶液，加热后，又可以溶出氧化锌物料中的氧化锌，这也就是利用种分母液溶出氧化锌物料的过程。
本发明的有益效果有：
本发明所涉及的锌拜耳法具有浸出选择性好、生产成本低、工艺简单等优点，能有效处理氧化锌物料，显著地将氧化锌物料中的氧化锌富集，原有含氧化锌约10％的氧化锌矿经该方法处理后，能得到含锌90％以上的氧化锌产品。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
氧化锌矿含Zn 26.2％(折合含氧化锌32.6％)，用来溶出的溶液含ZnO5.2％、含Na2O 21.7％，(其Na2O和ZnO摩尔比为5.5，)，溶出的液固比为2∶1(液固比：一吨干矿物所用浸出溶液的体积m3/t)，温度为95℃，溶出1.5小时，锌的溶出率为87.9％；过滤分离溶出渣后，降温到25℃，按5kg/m3的量加入Zn(OH)2晶种不断搅拌，其中m3为溶液体积，溶液中的锌便可以呈氢氧化锌慢慢析出，得到含ZnO 5.4％，Na2O 21.03％的分解母液(其Na2O和ZnO摩尔比为5.1)，返回溶出下一批氧化锌矿。析出的氢氧化锌经过焙烧得到氧化锌，含Zn 75.86％，折合含ZnO 94.53％，可并入传统湿法炼锌的中性浸出过程。
实施例2
氧化锌烟尘含Zn 42.6％，用来溶出的溶液含ZnO 6.8％、含Na2O 22.1％，(其Na2O和ZnO摩尔比为4.2)，溶出的液固比为3∶1，温度为145℃，溶出2.5小时，锌的溶出率为79.6％；过滤分离溶出渣后，降温到25℃，按4.75kg/m3的量加入Zn(OH)2晶种不断搅拌，溶液中的锌便可以呈氢氧化锌慢慢析出，得到含ZnO 4.38％，Na2O 21.47％的分解母液，(其Na2O和ZnO摩尔比为6.4)，返回处理下一批氧化锌烟尘。析出的氢氧化锌经过焙烧得到氧化锌，含Zn 76.35％，折合含ZnO 95.14％，可并入传统湿法炼锌的中性浸出过程。

Claims (6)

1、一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，其特征在于，包括以下步骤：
A：将氧化锌物料加入到锌酸钠溶液中并将该溶液加热到60～160℃，所得溶液的Na2O和ZnO摩尔比为1～3；
B：将经过步骤A所得的Na2O和ZnO摩尔比为1～3的锌酸钠溶液降温至10～60℃，搅拌，氢氧化锌析出，直到其中Na2O和ZnO的摩尔比提高到3～7为止；
重复步骤A和步骤B，并将得到的氢氧化锌焙烧得到氧化锌。
2、如权利要求1所述的一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，所述的氧化锌物料为氧化锌矿或氧化锌烟尘。
3、如权利要求1所述的一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，所述步骤A中，溶出时间为0.1～5小时。
4、如权利要求1至3之一所述的一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，步骤A中，溶出的液固比0.6∶1～10∶1。
5、如权利要求1或4所述的一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，其特征在于，在析出氢氧化锌时，加入氢氧化锌晶种。
6、如权利要求5所述的一种处理氧化锌物料的锌拜耳法，其特征在于，所述的氢氧化锌晶种的加入量为0.8～8kg/m3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103320608A (zh) * 2012-03-19 2013-09-25 株式会社日立制作所 稀土分离回收方法及使用该回收方法的装置
CN112158876A (zh) * 2020-10-16 2021-01-01 烟台中科恩吉科创新产业园管理有限公司 一种制备一维纳米氢氧化锌棒的方法
CN115161492A (zh) * 2022-07-07 2022-10-11 桂林理工大学 一种回转窑处理次氧化锌制备高品位氧化锌的方法

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