CN113233426A - 一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺方法，属于有色金属冶炼领域，该方法首先进行一段空白粗选；向粗选尾矿中加入石灰调浆，然后加入硫化钠+硫酸锌+亚硫酸钠的组合抑制剂、捕收剂和起泡剂，进行两段加药粗选；将粗选I、II、III精矿合并，石灰调浆后，加入抑制剂进行二段精选，精选II精矿为硫磺精矿。本发明有效地实现了锌氧压浸出高硫渣中硫磺和硫化锌、硫酸盐、硅酸盐等矿物的分离，提高了硫磺产品品位，减少了锌氧压浸出渣量的堆存并为各种元素的综合回收提供了有利的条件，且铅、锌、银等有价元素进入尾矿渣中，浮选尾矿渣与铅精矿配矿后可一并进入铅冶炼，进而实现浮选尾渣中有价元素铅、锌、银等的进一步回收。
Description
技术领域：
本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的的方法。
背景技术：
硫磺产品主要来自天然硫磺矿和回收硫磺，从20世纪90年代开始，全球天然硫磺产量 持续下降，而回收硫磺量则大幅增长。我国是硫磺消费大国，但是国产硫磺较少，硫磺需求 量对外依存度高。从全球角度来看，中东地区、南北美洲、和原苏联国家是硫磺的主要供应 来源地。国内硫磺主要来自石油、天然气、煤化工及其他无机盐化工。回收硫磺与天然硫磺 矿相比，具有纯度高、质量稳定、杂质少等优点，且回收硫磺的价格与天然硫磺价格相当。 因此，回收硫磺已是世界硫磺商品的主要来源，随着今后资源的进一步开发利用，从含硫资 源中回收的硫磺产量将继续增加。
氧压浸出渣中由于含有汞、砷、镉等有害元素，被列入HW48有色金属冶炼废物类别， 然而，它也是回收单质硫和银、锌、铅等其他有价元素最重要的原材料之一。在锌氧压浸出 工艺中，浸出反应是在浸出原料硫化锌精矿颗粒表面进行的多相反应。一般来讲，硫化锌精 矿进行球磨后的矿浆加入高压釜，以O2作为氧化剂，Fe3+作为催化剂，并加入木质磺酸盐活 化剂，破坏锌精矿表面包裹的S0膜，硫化锌加压氧化形成硫酸锌溶液，硫被氧化成单质硫。 反应原理方程式为：
ZnS+H2SO4+0.5O2＝ZnSO4+H2O+S
在缺乏加速氧传递介质的情况下，反应进行得很慢，这种传递介质为溶解的铁，一般精 矿含有大量可溶的铁可以满足浸出需要，反应通常按以下两个步骤进行：
ZnS+Fe2(SO4)3＝ZnSO4+2FeSO4+S
2FeSO4+H2SO4+0.5O2＝Fe2(SO4)3+H2O
生产出的硫磺在浸出渣中主要以下面几种形式存在：(1)硫磺呈球粒状集合体形式存在， 常常包裹有硫化物；(2)呈双锥状自形晶形式存在，分布于硫化物中。(3)呈细粒单体形 式分布于浸出渣中。
由于硫磺是锌氧压浸出过程中生成的，矿浆的pH值很低，在2～4左右，腐蚀性强，给 分选工艺带来了一定的影响。但单质硫的疏水性非常强，与水介质接触形成的界面其接触角 可大于90度，在不添加药剂的情况下，采用泡沫浮选可以回收硫磺(回收率较低)，因此硫 磺较易浮选。浮选法不需要复杂的设备，工艺非常简单，能处理含大量未反应硫化物的浸出 渣，目前己经大范围的应用于工业生产中。目前，国内外针对锌氧压浸出渣中的硫回收通常 采用浮选-热过滤法获得硫磺。对于硫含量高的浸出渣，在浮选基础上需要进行热过滤进一步 分离硫磺和硫化物，浸出渣中含硫量越高，热过滤的效果越好，且滤过硫的质量也越好。浸 出渣在不加药情况下浮选的硫磺回收率低，而添加常规浮选药剂情况下硫化物会与硫磺一起 上浮，导致硫磺精矿品位低。为了进一步获得高品位硫磺产品，一般在浮选后采用热过滤工 艺，而通过热过滤时会使大量的硫磺损失在滤饼中，从而导致单质硫的回收率低，也造成了 能耗高等缺点。
发明内容：
本发明的目的在于，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种操作简单、经济 成本低、回收率高的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，通过该方法实现硫磺的高效、高品 位回收，提供资源综合利用效益。
本发明采用的技术方案如下：
一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，包括以下步骤：
(1)将锌氧压浸出高硫渣加入浮选槽，加水调浆；
(2)向步骤(1)调浆后的锌氧压浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，得到粗选I精矿和粗选 I尾矿；
(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入pH调整剂，然后加入抑制剂、捕收剂和起泡剂进行 粗选II和粗选III两段粗选，将粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿，粗选III尾矿即 为浮选尾渣；
(4)向步骤(3)制备的粗选精矿中加入pH调整剂，进行二段精选，精选过程中加入抑制剂， 精选精矿即为硫磺精矿，精选I、II尾矿作为中矿I、II依次返回粗选和精选I。
进一步的，步骤(1)中，所述锌氧压浸出高硫渣调浆后矿浆的浓度为20～40wt％。
进一步的，步骤(3)中，所述pH调整剂为石灰，粗选II中pH调整剂的添加量为5～7kg/t， 所述起泡剂为甲基异丁基甲醇(MIBC)，粗选II中起泡剂的添加量一般为16-26g/t。
进一步的，步骤(3)中，所述抑制剂为硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠的组合抑制剂，粗选 II中所述组合抑制剂三者添加量为各100～400g/t。
进一步的，步骤(3)中，所述捕收剂为乙硫氨酯，粗选II中捕收剂添加量为5～50g/t。
进一步的，步骤(3)中粗选III阶段药剂用量为粗选II阶段药剂用量的一半。
进一步的，步骤(4)中精选I中加入的抑制剂为硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠的组合抑制 剂，三者添加量为各50～400g/t。
进一步的，步骤(4)中精选II药剂用量为精选I阶段药剂用量的一半。
进一步的，步骤(4)中pH调整剂为石灰，加入量为3-4g/t。
进一步的，步骤(4)中，硫磺精矿中硫品位≥90％，其中单质硫≥83％。
本发明步骤(3)中，铅、银等有价元素进入尾矿渣中，浮选尾矿渣与铅精矿配矿后可一并 进入铅冶炼，进而实现浮选尾渣中有价元素铅、银等的进一步回收；
本发明中所述的“g/t”是指药剂相对于锌氧压浸出高硫渣的添加量，如Z-200的用量是 20g/t，是指处理一吨锌氧压浸出高硫渣需要加入Z-200量为20g。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)对锌氧压浸出渣采用定向浮选新工艺，浮选过程结果稳定，工艺操作简单，可大大减 少锌氧压浸出渣的堆存量。相较于常规的空白浮选，定向浮选硫磺回收率高，通过浮选闭路 流程，硫品位达90％以上，回收率达到90％以上，硫精矿中单质硫品位可达83％以上，回收 率99.9％以上。相较于常规的加药浮选，定向浮选能实现硫磺和其余有价元素较彻底的分离， 尾矿中银品位由原来的220g/t，提高到370g/t，回收率达93％，锌的回收率也达到了90％以 上，效果显著，实现了硫磺与锌银的有效分离。
(2)通过在浮选过程中加入组合抑制剂、捕收剂，解决了硫磺与锌、银等难分离的问题， 提高硫磺产品的品位，捕收剂采用Z-200，会把硫磺和部分硫化物一起浮选上来，添加抑制 剂可以抑制硫化物的浮起，使得精矿里的硫磺品位提高，实现定向的选择性回收，进一步提 高锌氧压浸出高硫渣中硫的回收率。
(3)通过利用硫磺可浮性好的特点，采用浮选流程，通过添加少量药剂，采用一段空白粗 选，两段加药粗选，两段精选，实现了硫磺的浮选全流程高效回收，充分利用了浮选过程中 物料间的可浮性差异，实现物质的分离，提高浮选产物的品位。因此，本发明处理过程中充 分利用物质的固有特性，且药剂添加量少，具有良好的经济性。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效更加便于理解，下面结合具 体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步阐述发明，显然，所描述的实施例仅是本发明 一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例如无特殊说明，使用的试剂均为普通市售产品或者通过常规手段制备获得， 采用的设备均为本领域内的常规设备，下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例提供一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，包括以下步骤：
(1)将含硫、锌、铅、铁、银等元素的锌氧压浸出高硫渣，加入浮选槽，与水按一定比例 调浆，得到浓度为20％的锌氧压浸出高硫渣矿浆，其含有硫46.21％、锌4.31％、铅1.92％、 铁15.40％、银220g/t；
(2)向步骤(1)制备的锌氧压浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，控制转速与维持泡沫层 厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；
(3)向步骤(2)制备的粗选尾矿中加入石灰5kg/t，进行二段粗选，粗选加入抑制剂、捕收剂 和起泡剂，其中粗选II采用硫化钠+硫酸锌+亚硫酸钠的组合抑制剂,三种组分用量各为100 g/t，粗选III中三种用量各为50g/t；粗选II捕收剂采用Z-200，用量为20g/t，粗选III中相 应用量为10g/t；粗选II起泡剂采用MIBC，用量为16g/t，粗选III中用量为8g/t；粗选I、II、 III所得精矿合并作为粗选精矿，粗选III尾矿即为浮选尾渣，浮选尾渣硫含量7.90％、锌含量 7.16％、铅含量3.42％、铁含量27％、银含量377g/t；
(4)向步骤(3)制备的粗选精矿中加入石灰3kg/t，进行二段精选，精选I过程中采用硫化钠 +硫酸锌+亚硫酸钠组合抑制剂，三者用量各为100g/t，精选II中用量各减半，精选I、II尾 矿作为中矿I、中矿II依次返回粗选和精选I流程，精选II精矿即为硫磺精矿，硫磺精矿中 硫品位为91.25％，单质硫含量为83.46％。
实施例2
本实施例提供一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，包括以下步骤：
(1)将含硫、锌、铅、铁、银等元素的锌氧压浸出高硫渣，加入浮选槽，与水按一定比例 调浆，得到浓度为32％的锌氧压浸出高硫渣矿浆，其含有硫56.68％、锌2.28％、铅2.32％、 铁12.86％、银140g/t；
(2)向步骤(1)制备的锌氧压浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，控制转速与维持泡沫层 厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；
(3)向步骤(2)制备的粗选尾矿中加入石灰7kg/t，进行二段粗选，粗选过程中加入抑制剂、 捕收剂和起泡剂，其中粗选II采用硫化钠+硫酸锌+亚硫酸钠作为组合抑制剂，三者组分各为 400g/t，粗选III中用量均减半；粗选II捕收剂采用Z-200，用量为30g/t，粗选III中用量15g/t； 粗选II起泡剂采用MIBC，用量为20g/t，粗选III中用量10g/t；将粗选I、II、III所得精矿合 并作为粗选精矿，粗选III尾矿即为浮选尾渣，浮选尾渣硫含量11.79％、锌含量4.56％、铅含 量5.36％、铁含量37％、银含量289g/t；
(4)向步骤(3)制备的粗选精矿中加入石灰3.5kg/t，进行二段精选，精选I过程中采用硫化 钠+硫酸锌+亚硫酸钠的组合抑制剂，三者用量各150g/t，精选II中用量分别减半。精选I、 II尾矿作为中矿I、中矿II依次返回粗选和精选I流程，精选II精矿即为硫磺精矿，硫磺精 矿中硫品位为93.97％，单质硫含量为83.60％；
实施例3：
本发明提供一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，包括以下步骤：
(1)将含硫、锌、铅、铁、银等元素的锌氧压浸出高硫渣，加入浮选槽，与水按一定比例 调浆，得到浓度为40％的锌氧压浸出高硫渣矿浆，其含有硫33.40％、锌3.08％、铅1.90％、 铁10.23％、银124g/t；
(2)向步骤(1)制备的锌氧压浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，控制转速与维持泡沫层 厚度，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；
(3)向步骤(2)制备的粗选尾矿中加入石灰5kg/t，进行二段粗选，粗选过程中加入抑制剂、 捕收剂和起泡剂，其中粗选I采用硫化钠+硫酸锌+亚硫酸钠的组合抑制剂，三者用量各位200 g/t，精选II中用量各减半；粗选II捕收剂采用Z-200，用量为10g/t，粗选III用量为5g/t； 粗选II起泡剂采用MIBC，用量为26g/t，粗选III用量为13g/t；粗选I、II、III所得精矿合并 作为粗选精矿进行精选处理，粗选III尾矿即为浮选尾渣，浮选尾渣硫含量7.42％、锌含量 4.08％、铅含量2.77％、铁含量14.93％、银含量170g/t；
(4)向步骤(3)制备的粗选精矿中加入石灰4kg/t，进行二段精选，精选I过程中采用硫化钠 +硫酸锌+亚硫酸钠的组合抑制剂，三者用量各为50g/t，精选II中三者用量各为25g/t，精选 I、II尾矿作为中矿I、中矿II依次返回粗选和精选I流程，精选II精矿即为硫磺精矿，硫磺 精矿中硫品位为90.84％，单质硫含量为85.42％。
Claims (10)
1.一种锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将锌氧压浸出高硫渣加入浮选槽，加水调浆；
(2)向步骤(1)调浆后的锌氧压浸出高硫渣矿浆中进行一段空白粗选，得到粗选I精矿和粗选I尾矿；
(3)向步骤(2)制备的粗选I尾矿中加入pH调整剂，然后加入抑制剂、捕收剂和起泡剂进行粗选II和粗选III两段粗选，将粗选I、II、III所得精矿合并作为粗选精矿，粗选III尾矿即为浮选尾渣；
(4)向步骤(3)制备的粗选精矿中加入pH调整剂，进行二段精选，精选过程中加入抑制剂，精选精矿即为硫磺精矿，精选I、II尾矿作为中矿I、II依次返回粗选和精选I。
2.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锌氧压浸出高硫渣调浆后矿浆的浓度为20～40wt％。
3.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述pH调整剂为石灰，粗选II中pH调整剂的添加量为5～7kg/t，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇，粗选II中起泡剂的添加量一般为16-26g/t。
4.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述抑制剂为硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠的组合抑制剂，粗选II中所述组合抑制剂三者添加量为各100～400g/t。
5.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述捕收剂为乙硫氨酯，粗选II中捕收剂添加量为5～50g/t。
6.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(3)中粗选III阶段药剂用量为粗选II阶段药剂用量的一半。
7.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(4)中精选I中加入的抑制剂为硫化钠、硫酸锌和亚硫酸钠的组合抑制剂，三者添加量为各50～400g/t。
8.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(4)中精选II药剂用量为精选I阶段药剂用量的一半。
9.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(4)中pH调整剂为石灰，加入量为3-4g/t。
10.根据权利要求1所述的锌氧压浸出高硫渣回收硫磺的方法，其特征在于，步骤(4)中，硫磺精矿中硫品位≥90％，其中单质硫≥83％。
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