CN108531740A

CN108531740A - 一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺

Info

Publication number: CN108531740A
Application number: CN201810550012.XA
Authority: CN
Inventors: 李国栋; 郭艳华; 彭贵熊; 彭建城; 廖雪珍
Original assignee: Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Jiangxi University of Science and Technology; Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明公开了一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，属于湿法冶金及矿物加工技术领域，工艺包括如下步骤：铅、锌回收、窑渣水淬、窑渣选碳、窑渣选银和窑渣选铁。本发明最大限度的综合回收浸出渣中的有价元素，实现危险废弃物转变为一般废弃物，该工艺中主要采用高温还原（挥发）焙烧的冶金工艺以及浮选和磁选的选矿工艺，应用回转窑进行高温还原（挥发）焙烧的冶金工艺可以从浸出渣中回收铅、锌组分，回转窑窑渣经过磨矿至一定细度后再应用浮选和磁选的选矿工艺可回收渣中焦炭、含银矿物和铁矿物，回收有价组分后的尾渣中主要含有硅酸盐等非金属矿物，可作为水泥生产的配料销售，实现尾渣无害化处理。

Description

一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺

技术领域

本发明属于湿法冶金及矿物加工技术领域，具体涉及一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺。

背景技术

目前，全世界大概有80%的锌是通过湿法冶炼得到的，其原则工艺流程大多以“焙烧-浸出-电积”为主，该工艺也是我国锌冶炼的主流工艺。,在上述锌冶炼过程中，按浸出渣的处理方式分为常规浸出工艺和高温高酸浸出工艺，而经过高温高酸浸出工艺处理后的浸出渣即为浸出渣。大约每生产一吨电解锌就会产生0.4-0.8吨的浸出渣。该渣中含有锌及其他有价金属 (铅、铜、铟、金、银等有价金属)，但由于浸出渣中矿石性质较为特殊，渣中许多矿物为焙烧和浸出产物，常规的选矿工艺很难高效的回收浸出渣中的有价金属矿物，目前大多数的浸出渣仅做堆存处置。以一个应用高温高酸工艺年生产能力为10万吨电解锌的冶炼厂为例，每年浸出渣生产量约为50000吨，该渣中含铅为10%左右，含锌5%左右，含金在2.0g/t左右，含银在200g/t左右，浸出渣中带走的有价金属量十分可观，严重的浪费了有色金属资源。浸出渣具有毒性大、不易被微生物降解等原因，除了含有铅、锌、金、银外，还含有镉、铬、砷等重金属，长期的堆存不仅造成了资源的浪费，而且严重的污染了当地的环境，因此实现浸出渣的综合回收利用具有非常重要的现实意义。

目前从浸出渣中回收有价元素的方法主要有湿法处理、火法处理、浮选法及其联合工艺等。火法处理锌浸出渣的实践中，学者认为渣中的铅、锌得挥发率较高，但对金、银和铁的回收率较低，此外存在用焦炭量大，耐火材料消耗大等问题。使用湿法工艺浸出渣中的有价金属，无论是在酸性还是碱性条件下浸出，有价金属的浸出率很高，但是对于从浸出液中回收有价金属的过程较为繁琐、废液处理困难，且设备投入成本高。直接浮选工艺对银的回收率较低且对铅锌等其他金属的回收效果不明显，一方面是因为在湿法炼锌的焙烧和浸出阶段，冶炼物料中金、银、铅、锌等有价矿物被大量铁酸锌和黄钾铁矾等矿物包裹，直接浮选时浮选药剂无法与有价矿物表面接触，严重的阻碍了有价矿物的上浮回收，另一方面在浮选回收渣中有价矿物时，矿浆的一些特殊性质例如强酸性、高浓度的Zn²⁺和Fe³⁺等，严重的影响了目的矿物的上浮，降低了综合回收率。

发明内容

本发明的目的是提供一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，以解决现有技术中浸出渣毒性大、不易被微生物降解，其中含有的有价矿物难以回收，造了资源的浪费，严重污染环境的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，包括如下步骤：

步骤一、铅、锌回收：

将浸出渣、还原剂和添加剂按比例混合后高温焙烧，收集铅、锌的挥发烟尘；

步骤二、窑渣水淬：

将高温焙烧后的窑渣进行水淬急冷后湿式磨矿-分级作业，磨矿浓度为50-80%，分级溢流矿浆浓度为30-35%，分级细度要求小于0.074mm的含量为65-90%；磨矿浓度指在球磨机中的矿浆浓度，即水淬渣在磨矿时的浓度，矿浆浓度为进入浮选机的时的浓度，磨矿过程结束后加水稀释后再经过水利旋流器分级为旋流器溢流和旋流器沉砂，溢流进入浮选机进行浮选作业，此时的溢流浓度即为矿浆浓度，细度要求小于0.074mm的含量为65-90%，而沉砂则返回球磨机进行再次磨矿；

步骤三、窑渣选碳：

在步骤二得到的矿浆中加入500-1500g/t碳捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得碳精矿和浮碳尾矿；

步骤四、窑渣选银：

在步骤三得到的尾矿中加入200-400g/t银活化剂和200-800g/t银捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得银精矿和浮银尾矿；

步骤五、窑渣选铁：

将步骤四得到的浮银尾矿进行磁选，获得铁精矿和最终尾矿。

步骤一中所述浸出渣、还原剂和添加剂的比例为1:0.35-0.6:0-0.15。

步骤一中所述还原剂包括焦炭、无烟煤、兰炭。

步骤一中所述添加剂包括石灰、石灰石以及二者的混合物。

步骤一中所述高温焙烧的温度为900-1200℃。

步骤五中所述磁选的磁场强度为80-140kA/m。

本发明相较于现有技术的有益效果为：

本发明依据资源综合回收的原则，集火法工艺和浮选-磁选工艺易工业化的优点，避免单一的火法工艺或者选矿工艺能耗高或无法综合回收有价金属的缺点，结合浸出渣特殊渣性，提出了浸出渣还原焙烧-浮选-磁选的选冶联合新工艺。应用回转窑在还原焙烧过程中将含铅、锌的矿物还原挥发，达到回收目的，而含银矿物在浮选环节中被回收，同时含铁矿物被还原为强磁性的铁矿物经过磁选作业回收。此外，浮选作业还可以回收焙烧后窑渣中的残余还原碳。焙烧过程中收集的铅锌挥发烟尘可直接作为铅锌冶炼的原料，浮选得到碳精矿可作为回转窑焙烧浸出渣的还原剂再次利用，银精矿可送至火法冶炼炉中回收贵金属，铁精矿则可直接出售至钢铁冶炼企业，从而实现浸出渣中铅、锌、银、铁的综合回收。

本发明最大限度的综合回收浸出渣中的有价元素，实现危险废弃物转变为一般废弃物，该工艺中主要采用高温还原（挥发）焙烧的冶金工艺以及浮选和磁选的选矿工艺，应用回转窑进行高温还原（挥发）焙烧的冶金工艺可以从浸出渣中回收铅、锌组分，回转窑窑渣经过磨矿至一定细度后再应用浮选和磁选的选矿工艺可回收渣中焦炭、含银矿物和铁矿物，回收有价组分后的尾渣中主要含有硅酸盐等非金属矿物，可作为水泥生产的配料销售，实现尾渣无害化处理。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

步骤一、铅、锌回收：

将浸出渣、还原剂和添加剂按比例混合后在900-1200℃高温焙烧，收集铅、锌的挥发烟尘，其中浸出渣、还原剂和添加剂的比例为1:0.35-0.6:0-0.15，还原剂包括焦炭、无烟煤、兰炭，添加剂包括石灰、石灰石以及二者的混合物；

步骤二、窑渣水淬：

将高温焙烧后的窑渣进行水淬急冷后湿式磨矿-分级作业，磨矿浓度为50-80%，分级溢流矿浆浓度为30-35%，分级细度要求小于0.074mm的含量为65-90%；

步骤三、窑渣选碳：

步骤四、窑渣选银：

步骤五、窑渣选铁：

将步骤四得到的浮银尾矿进行磁选，磁选的磁场强度为80-140kA/m，获得铁精矿和最终尾矿。

实施例1：

步骤一、铅、锌回收：

取浸出渣，其中含银182g/t、铅6.60%、锌3.50%，浸出渣、还原剂焦炭和添加剂石灰的比例为1：0.35:0.15，混合后在900℃高温焙烧，收集铅、锌的挥发烟尘，获得铅、锌的挥发率分别为93.52%和92.56%；

步骤二、窑渣水淬：

将高温焙烧后的窑渣进行水淬急冷后湿式磨矿-分级作业，磨矿浓度为50%，分级溢流矿浆浓度为35%，分级细度要求小于0.074mm的含量为65%。

步骤三、窑渣选碳：

在步骤二得到的矿浆中加入500g/t碳捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得碳精矿和浮碳尾矿，获得含碳71.23%，回收率为94.52的碳精矿，实现渣中还原碳的回收；

步骤四、窑渣选银：

在步骤三得到的尾矿中加入200g/t银活化剂和200g/t银捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得银精矿和浮银尾矿，获得含银837.50 g/t回收率为84.65%的银精矿，实现渣中银的回收；

步骤五、窑渣选铁：

将步骤四得到的浮银尾矿进行磁选，磁选的磁场强度为80kA/m，获得铁精矿和最终尾矿，获得含铁70.20%，回收率12.56%的铁精矿，实现渣中铁的回收。

实施例2：

步骤一、铅、锌回收：

取浸出渣，其中含银165.20g/t、铅5.60%、锌4.42%，浸出渣和还原剂无烟煤的比例为1：0.6，无添加剂添加，混合后在1200℃高温焙烧，收集铅、锌的挥发烟尘，获得铅、锌的挥发率分别为93.25%和91.74%；

步骤二、窑渣水淬：

将高温焙烧后的窑渣进行水淬急冷后湿式磨矿-分级作业，磨矿浓度为80%，分级溢流矿浆浓度为30%，分级细度要求小于0.074mm的含量为90%。

步骤三、窑渣选碳：

在步骤二得到的矿浆中加入1500g/t碳捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得碳精矿和浮碳尾矿，获得含碳70.14%回收率为94.52%的碳精矿，实现渣中还原碳的回收；

步骤四、窑渣选银：

在步骤三得到的尾矿中加入400g/t银活化剂和800g/t银捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得银精矿和浮银尾矿，获得含银726.50 g/t回收率为85.32%的银精矿，实现渣中银的回收；

步骤五、窑渣选铁：

将步骤四得到的浮银尾矿进行磁选，磁选的磁场强度为140kA/m，获得铁精矿和最终尾矿，获得含铁69.58%，回收率20.21%的铁精矿，实现渣中铁的回收。实施例3：

步骤一、铅、锌回收：

取浸出渣，其中含银172.20g/t、铅6.63%、锌4.58%，浸出渣、还原剂兰炭和添加剂（石灰：石灰石=0.6:0.4）的比例为1：0.45：0.15，混合后在1100℃高温焙烧，收集铅、锌的挥发烟尘，获得铅、锌的挥发率分别为95.35%和93.28%；

步骤二、窑渣水淬：

将高温焙烧后的窑渣进行水淬急冷后湿式磨矿-分级作业，磨矿浓度为70%，分级溢流矿浆浓度为35%，分级细度要求小于0.074mm的含量为85%。

步骤三、窑渣选碳：

在步骤二得到的矿浆中加入900g/t碳捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得碳精矿和浮碳尾矿，获得含碳69.35%回收率为94.26%的碳精矿，实现渣中还原碳的回收；

步骤四、窑渣选银：

在步骤三得到的尾矿中加入200g/t银活化剂和280g/t银捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得银精矿和浮银尾矿，获得含银786.50 g/t回收率为83.80%的银精矿，实现渣中银的回收；

步骤五、窑渣选铁：

将步骤四得到的浮银尾矿进行磁选，磁选的磁场强度为111kA/m，获得铁精矿和最终尾矿，获得含铁71.28%，回收率22.38%的铁精矿，实现渣中铁的回收。

实施例4：

步骤一、铅、锌回收：

取浸出渣，其中含银145.60g/t、铅2.67%、锌5.50%，浸出渣、还原剂焦炭和添加剂石灰石的比例为1：0.40：0.10，混合后在1100℃高温焙烧，收集铅、锌的挥发烟尘，获得铅、锌的挥发率分别为91.87%和92.36%；

步骤二、窑渣水淬：

将高温焙烧后的窑渣进行水淬急冷后湿式磨矿-分级作业，磨矿浓度为70%，分级溢流矿浆浓度为30%，分级细度要求小于0.074mm的含量为80%。

步骤三、窑渣选碳：

在步骤二得到的矿浆中加入1200g/t碳捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得碳精矿和浮碳尾矿，获得含碳69.58%回收率为93.25%的碳精矿，实现渣中还原碳的回收；

步骤四、窑渣选银：

在步骤三得到的尾矿中加入200g/t银活化剂和400g/t银捕收剂，经粗选、精选、扫选后获得银精矿和浮银尾矿，获得含银682.20 g/t回收率为83.35%的银精矿，实现渣中银的回收；

步骤五、窑渣选铁：

将步骤四得到的浮银尾矿进行磁选，磁选的磁场强度为111kA/m，获得铁精矿和最终尾矿，获得含铁70.21%，回收率18.15%的铁精矿，实现渣中铁的回收。

Claims

1.一种从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、铅、锌回收：

步骤二、窑渣水淬：

步骤三、窑渣选碳：

步骤四、窑渣选银：

步骤五、窑渣选铁：

2.如权利要求1所述的从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，其特征在于：步骤一中所述浸出渣、还原剂和添加剂的比例为1:0.35-0.6:0-0.15。

3.如权利要求1或2所述的从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，其特征在于：步骤一中所述还原剂包括焦炭、无烟煤、兰炭。

4.如权利要求3所述的从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，其特征在于：步骤一中所述添加剂包括石灰、石灰石以及二者的混合物。

5.如权利要求4所述的从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，其特征在于：步骤一中所述高温焙烧的温度为900-1200℃。

6.如权利要求5所述的从锌冶炼浸出渣中回收铅、锌、碳、银、铁的工艺，其特征在于：步骤五中所述磁选的磁场强度为80-140kA/m。