處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：中性浸出裝置、第一濃密裝置、中和處理裝置、第二濃密裝置、高酸浸出裝置、第三濃密裝置、超酸浸出裝置、第四濃密裝置、第一洗滌過濾裝置、噴淋除鐵裝置、分級裝置、第五濃密裝置、第二洗滌過濾裝置。根據(jù)本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)可以顯著提高有價金屬回收利用率。
【專利說明】處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及冶金領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及一種處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]當前濕法煉鋅的主導(dǎo)工藝分為鋅精礦焙燒+浸出和鋅精礦的直接浸出兩大類，其中鋅精礦焙燒+浸出又包括常規(guī)兩段浸出和熱酸浸出，針對沉鐵方法的不同，熱酸浸出又衍生出了黃鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法等工藝。鋅精礦的直接浸出包括加壓氧浸和常壓氧浸兩種。以上各種工藝均存在自身的不足。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以顯著提高有價金屬的回收利用率。
[0004]在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型得到實施例，該系統(tǒng)包括:
[0005]中性浸出裝置，所述中性浸出裝置具有礦物供給口、氧化劑供給口、電解液供給口和中性浸出產(chǎn)物出口；
[0006]第一濃密裝置，所述第一濃密裝置具有中性浸出產(chǎn)物入口、第一上清液出口和第一底液出口，所述中性浸出產(chǎn)物入口與所述中性浸出產(chǎn)物出口相連；
[0007]中和處理裝置，所述中和處理裝置具有第一底液入口和中和處理產(chǎn)物出口，所述第一底液入口與所述第一底液出口相連；
[0008]第二濃密裝置，所述第二濃密裝置具有中和處理產(chǎn)物入口、第二上清液出口和第二底液出口，所述中和處理產(chǎn)物入口與所述中和處理產(chǎn)物出口相連；
[0009]高酸浸出裝置，所述高酸浸出裝置具有第二底液入口和高酸浸出產(chǎn)物出口，所述第二底液入口與所述第二底液出口相連；
[0010]第三濃密裝置，所述第三濃密裝置具有高酸浸出產(chǎn)物入口、第三上清液出口和第三底液出口，所述高酸浸出產(chǎn)物入口與所述高酸浸出產(chǎn)物出口相連；
[0011 ] 超酸浸出裝置，所述超酸浸出裝置具有第三底液入口、電解液入口、硫酸溶液入口和超酸浸出產(chǎn)物出口，所述第三底液入口與所述第三底液出口相連；
[0012]第四濃密裝置，所述第四濃密裝置具有超酸浸出產(chǎn)物入口、第四上清液出口和第四底液出口，所述超酸浸出產(chǎn)物入口與所述超酸浸出產(chǎn)物出口相連；
[0013]第一洗滌過濾裝置，所述第一洗滌過濾裝置具有第四底液入口、鉛銀渣出口和第一濾液出口，所述第四底液入口與所述第四底液出口相連；
[0014]噴淋除鐵裝置，所述噴淋除鐵裝置具有第二上清液入口、物料入口和鐵礦漿出口，所述第二上清液入口與所述第二上清液出口相連；
[0015]分級裝置，所述分級裝置具有鐵礦漿入口、粗砂出口和混合溶液出口，所述鐵礦漿入口與所述鐵礦漿出口相連；
[0016]第五濃密裝置，所述第五濃密裝置具有混合溶液入口、第五上清液出口和第五底液出口，所述混合溶液入口與所述混合溶液出口相連；以及
[0017]第二洗滌過濾裝置，所述第二洗滌過濾裝置具有第五底液入口、鐵渣出口和第二濾液出口，所述第五底液入口與所述第五底液出口相連。
[0018]根據(jù)本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)通過采用超酸浸出處理方法和以鋅焙燒礦或氧化劑煙塵作為噴淋除鐵處理過程的中和劑可以顯著提高鐵渣質(zhì)量，并且顯著降低鉛銀渣渣率，同時所得鉛銀渣中鉛銀品位高，另外，獲得鉛銀渣可以送至鉛冶煉還原爐直接生產(chǎn)粗鉛，從而可以實現(xiàn)鉛鋅互補、濕火兼容、節(jié)能減排的工藝目的，為降低濕法煉鋅生產(chǎn)成本開辟了新途徑，實現(xiàn)了冶煉棄渣無害化、資源化的目的，促進了企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。
[0019]另外，根據(jù)本實用新型上述實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0020]在本實用新型的一些實施例中，所述處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)進一步包括:凈化裝置，所述凈化裝置具有第一上清液入口和凈化液出口，所述第一上清液入口與所述第一上清液出口相連。由此，可以顯著提高有價金屬的回收利用率。
[0021]在本實用新型的一些實施例中，所述中和處理裝置進一步具有第三上清液入口和粗砂入口，所述第三上清液入口與所述第三上清液出口相連，所述粗砂入口與所述粗砂出口相連。由此，可以進一步提高有價金屬的回收利用率。
[0022]在本實用新型的一些實施例中，所述高酸浸出裝置進一步具有第四上清液入口和第一濾液入口，所述第四上清液入口與所述第四上清液出口相連，所述第一濾液入口與所述第一濾液出口相連。由此，可以進一步提高有價金屬的回收利用率。
[0023]在本實用新型的一些實施例中，所述中性浸出裝置進一步具有第五上清液入口和第二濾液入口，所述第五上清液入口與所述第五上清液出口相連，所述第二濾液入口與所述第二濾液出口相連。由此，可以進一步提高有價金屬的回收利用率。
[0024]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0026]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是根據(jù)本實用新型又一個實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是根據(jù)本實用新型再一個實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是利用本實用新型一個實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法的流程示意圖；
[0030]圖5是利用本實用新型又一個實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法的流程示意圖；
[0031]圖6是利用本實用新型再一個實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0033]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0034]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0035]在本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)。下面參考圖1-3對本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括:
[0036]中性浸出裝置100:根據(jù)本實用新型的實施例，中性浸出裝置100具有礦物供給口101、氧化劑供給口 102、電解液供給口 103和中性浸出產(chǎn)物出口 104，且用于將鋅焙燒礦與氧化劑和電解液混合并進行中性浸出處理，從而可以得到中性浸出液。根據(jù)本實用新型的實施例，鋅焙燒礦的成分并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，鋅焙燒礦可以為含有45?55wt%的鋅、0.1?0.5wt%的鎘、I?3wt%的鉛、0.2?1.0wt%的銅、8?20wt%的鐵、0.1?2.5wt%的硫、0.5?1.0wt%的氧化鈣、0.5?1.0wt%的氧化鎂、1.0?5.0wt%的二氧化硅以及少量的砷、銀、氟、氯、銦、鍺、鈷和鎳等。
[0037]根據(jù)本實用新型的實施例，氧化劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，氧化劑可以為選自錳礦粉、高錳酸鉀、空氣和氧氣中的至少一種。根據(jù)本實用新型的實施例，電解液的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，電解液可以為鋅電解廢液。根據(jù)本實用新型的具體實施例，鋅電解廢液中Zn2+的濃度可以為45-55g/L，H2SO4的濃度可以為160_180g/L。根據(jù)本實用新型的實施例，中性浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，中性浸出處理可以在50?70攝氏度的溫度下和pH為4.8?5.2的終點酸度下進行1.5?2.5小時而完成。該步驟中，具體地，首先在氧化劑的作用下，使得鋅、銅、鎘等被氧化成為氧化物，然后在電解液的作用下主要進行以下化學(xué)反應(yīng):
[0038]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0039]Cu0+H2S04=CuS04+H20
[0040]Cd0+H2S04=CdS04+H20
[0041]第一濃密裝置200:根據(jù)本實用新型的實施例，第一濃密裝置200具有中性浸出產(chǎn)物入口 201、第一上清液出口 202和第一底液出口 203，根據(jù)本實用新型的具體實施例，中性浸出產(chǎn)物入口 201與中性浸出產(chǎn)物出口 104相連，且用于對得到的中性浸出液進行第一濃密處理，從而可以分別得到第一上清液和第一底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第一上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為140?160g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以低于30mg/L，Cu2+的濃度可以為200?1000mg/L，Cd2+的濃度可以為200?600mg/L，第一底液主要成分:鋅元素的含量可以為18?22wt%，鐵元素的含量可以為10?15wt%。該步驟中，具體地，將中性浸出液加入濃密機中，同時加入聚丙烯酰胺絮凝劑后經(jīng)過自然沉降過程進行液固分離。
[0042]中和處理裝置300:根據(jù)本實用新型的實施例，中和處理裝置300具有第一底液入口 301和中和處理產(chǎn)物出口 302，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第一底液入口 301與第一底液出口 203相連，用于對得到的第一底液進行中和處理，從而可以得到經(jīng)過中和處理的溶液。根據(jù)本實用新型的實施例，中和處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，中和處理可以在60?75攝氏度的溫度下和pH為1.5?2.5的終點酸度下進行
1.5?2.5小時而完成。該步驟中，具體的，所得到的第一底液中含有大量的鋅通過中和處理，可以使得大部分鋅溶解到溶液中，從而可以提高溶液中的鋅濃度，為后續(xù)的噴淋除鐵做準備。
[0043]第二濃密裝置400:根據(jù)本實用新型的實施例，第二濃密裝置400具有中和處理產(chǎn)物入口 401、第二上清液出口 402和第二底液出口 403，根據(jù)本實用新型的具體實施例，中和處理產(chǎn)物入口 401與中和處理產(chǎn)物出口 302相連，且用于對得到的經(jīng)過中和處理的溶液進行第二濃密處理，從而可以分別得到第二上清液和第二底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第二上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100?140g/L，F(xiàn)e總離子濃度可以為5?35g/L，第二底液主要成分Zn元素的含量為15?25wt%，F(xiàn)e元素的含量為15?25wt%0
[0044]高酸浸出裝置500:根據(jù)本實用新型的實施例，高酸浸出裝置500具有第二底液入口 501和高酸浸出產(chǎn)物出口 502，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第二底液入口 501與第二底液出口 403相連，且用于對得到的第二底液進行高酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過高酸浸出處理的溶液。根據(jù)本實用新型的實施例，高酸浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，高酸浸出處理可以在85?95攝氏度的溫度下和終點酸度為40?70g/L條件下進行至少2小時。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0045]ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20
[0046]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0047]第三濃密裝置600:根據(jù)本實用新型的實施例，第三濃密裝置600具有高酸浸出產(chǎn)物入口 601、第三上清液出口 602和第三底液出口 603，根據(jù)本實用新型的具體實施例，高酸浸出產(chǎn)物入口 601與高酸浸出產(chǎn)物出口 502相連，且用于對得到的經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進行第三濃密處理，從而可以分別得到第三上清液和第三底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第三上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100?120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為15?30g/L，H2SO4的濃度可以為40?70g/L ;第三底液主要成分:鋅元素的含量可以為5?12wt%，鐵元素的含量可以為5?15wt%。
[0048]超酸浸出裝置700:根據(jù)本實用新型的實施例，超酸浸出裝置700具有第三底液入口 701、電解液入口 702、硫酸溶液入口 703和超酸浸出產(chǎn)物出口 704，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第三底液入口 701與第三底液出口 603相連，且用于對得到的第三底液進行超酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過超酸浸出處理的溶液。根據(jù)本實用新型的實施例，超酸處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，超酸浸出處理可以在85?95攝氏度的溫度下和終點酸度為100?120g/L條件下進行至少2小時。該步驟中，具體的，向第三底液中補加濃硫酸和鋅電解廢液，采用高溫高酸強化浸出難以浸出的鐵酸鋅，由此可以進一步提高鋅的浸出率。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:ZnFe204+4H2S04=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20。
[0049]第四濃密裝置800:根據(jù)本實用新型的實施例，第四濃密裝置800具有超酸浸出產(chǎn)物入口 801、第四上清液出口 802和第四底液出口 803，根據(jù)本實用新型的具體實施例，超酸浸出產(chǎn)物入口 801與超酸浸出產(chǎn)物出口 704相連，且用于所得到的經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進行第四濃密處理，從而可以分別得到第四上清液和第四底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第四上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100?120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為10?35g/L，H2S04濃度可以為100?120g/L，第四底液主要成分:鋅元素的含量可以為4?10wt%，鐵元素的含量可以為5?15wt%，鉛元素的含量可以為10?20wt%。
[0050]第一洗滌過濾裝置900:根據(jù)本實用新型的實施例，第一洗滌過濾裝置900置具有第四底液入口 901、鉛銀渣出口 902和第一濾液出口 903，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第四底液入口 901與第四底液出口 803相連，且用于對得到的所述第四底液進行第一洗滌過濾，從而可以分別得到鉛銀渣和第一濾液。
[0051]噴淋除鐵裝置1000:根據(jù)本實用新型的實施例，噴淋除鐵裝置1000具有第二上清液入口 1001、物料入口 1002和鐵礦漿出口 1003，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第二上清液入口 1001與第二上清液出口 402相連，且適于利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對將所述第二上清液進行噴淋除鐵處理，從而可以得到鐵礦漿。根據(jù)本實用新型的實施例，噴淋除鐵處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，噴淋除鐵處理可以在80?90攝氏度的溫度下和pH為3.0?4.5的終點酸度下進行。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0052]Fe2 (SO4) 3+H20+3Zn0=2Fe0.0H 丨 +3ZnS04
[0053]分級裝置1100:根據(jù)本實用新型的實施例，分級裝置1100具有鐵礦漿入口 1101、粗砂出口 1102和混合溶液出口 1103，根據(jù)本實用新型的具體實施例，鐵礦漿入口 1101與鐵礦漿出口 1003相連，且用于對鐵礦漿進行分級處理，從而可以分別得到粗砂和混合溶液。該步驟中，具體的，將所得到的鐵礦漿進行旋流分級或螺旋分級，使得細顆粒(鐵渣)和粗顆粒(未反應(yīng)完全的焙砂)進行分離，分離出來的細顆粒進行濃密處理，粗顆粒返回中和處理。
[0054]第五濃密裝置1200:根據(jù)本實用新型的實施例，第五濃密裝置1200具有混合溶液入口 1201、第五上清液出口 1202和第五底液出口 1203，根據(jù)本實用新型的具體實施例，混合溶液入口 1201與混合溶液出口 1103相連，且用于對混合溶液進行第五濃密處理，從而可以分別得到第五上清液和第五底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第五上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100?140g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為I?4g/L，第五底液主要成分:鋅元素的含量可以為5.0?12.0wt%，鐵元素的含量可以為25?35wt%。
[0055]第二洗滌過濾裝置1300:根據(jù)本實用新型的實施例，第二洗滌過濾裝置1300具有第五底液入口 1301、鐵渣出口 1302和第二濾液出口 1303，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第五底液入口 1301與第五底液出口 1203相連，且用于將第五底液進行第二洗滌過濾，從而可以得到鐵渣和第二濾液。
[0056]根據(jù)本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)可以有效實施上述處理鋅焙燒礦的方法。
[0057]參考圖2，根據(jù)本實用新型的實施例，處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)進一步包括:
[0058]凈化裝置1400:根據(jù)本實用新型的實施例，凈化裝置1400具有第一上清液入口1401和凈化液出口 1402，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第一上清液入口 1401與第一上清液出口 202相連，且用于對第一上清液進行凈化處理。該步驟中，具體地，凈化處理實質(zhì)上是通過加鋅粉置換除銅、鎘，或在其它添加劑(如銻鹽)存在時加鋅粉置換除鈷、鎳。由此，通過凈化處理可以使得第一上清液中的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等雜質(zhì)除至鋅電積過程的允許含量范圍之內(nèi)，確保電積過程的正常進行并生產(chǎn)出較高質(zhì)量的鋅片，同時，通過凈化過程的富集作用，使原料中的有價伴生元素，如Cu、Cd、Co等得到富集，并經(jīng)過處理可以得到副產(chǎn)品銅精礦、海綿鎘和鈷精礦。其主要主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0059]CuS04+Zn=Cu 丨 +ZnSO4
[0060]CdS04+Zn=Cd 丨 +ZnSO4
[0061]CoS04+Zn=Co 丨 +ZnSO4
[0062]NiS04+Zn=Ni 丨 +ZnSO4
[0063]參考圖3，根據(jù)本實用新型的實施例，根據(jù)本實用新型實施例，中和處理裝置300進一步具有第三上清液入口 303和粗砂入口 304，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第三上清液入口 303與第三上清液出口 602相連，粗砂入口 304與粗砂出口 1102相連，且用于對第二上清液和粗砂返回進行中和處理。需要說明的是，粗砂入口 304和第二上清液入口 303可以為同一個口。由此，由此，可以利用第一底液中的氧化鋅中和第三上清液中的酸，從而可以提供合格的除鐵如液。
[0064]根據(jù)本實用新型的實施例，高酸浸出裝置500進一步具有第四上清液入口 503和第一濾液入口 504，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第四上清液入口 503與第四上清液出口802相連，第一濾液入口 504與第一濾液出口 903相連，且用于對第四上清液和第一濾液返回進行高酸浸出處理。需要說明的是，第四上清液入口 503和第一濾液入口 504可以為同一個口。由此，可以顯著提高鋅的浸出率。
[0065]根據(jù)本實用新型的實施例，所述中性浸出裝置100進一步具有第五上清液入口105和第二濾液入口 106，根據(jù)本實用新型的具體實施例，第五上清液入口 105與第五上清液出口 1202相連，第二濾液入口 106與第二濾液出口 1303相連，且用于對第五上清液和第二濾液返回進行中性浸出處理。需要說明的是，第五上清液入口 105和第二濾液入口 106可以為同一個口。由此，可以進一步提高有價金屬的回收利用率。
[0066]為了方便理解，下面參考圖4-6對利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括:
[0067]SlOO:中性浸出處理
[0068]根據(jù)本實用新型的實施例，將焙燒礦與氧化劑和電解液混合并進行中性浸出處理，從而可以得到中性浸出液。根據(jù)本實用新型的實施例，鋅焙燒礦的成分并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，鋅焙燒礦可以為含有45?55wt%的鋅、0.1?0.5被％的鎘、I?3wt%的鉛、0.2?L 0wt%的銅、8?20wt%的鐵、0.1?2.5wt%的硫、0.5?L 0wt%的氧化鈣、0.5?1.0wt%的氧化鎂、1.0?5.0wt%的二氧化硅以及少量的砷、銀、氟、氯、銦、錯、鉆和鎮(zhèn)等。[0069]根據(jù)本實用新型的實施例，氧化劑的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，氧化劑可以為選自錳礦粉、高錳酸鉀、空氣和氧氣中的至少一種。根據(jù)本實用新型的實施例，電解液的具體類型并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，電解液可以為鋅電解廢液。根據(jù)本實用新型的具體實施例，鋅電解廢液中Zn2+的濃度可以為45-55g/L，H2SO4的濃度可以為160_180g/L。根據(jù)本實用新型的實施例，中性浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，中性浸出處理可以在50?70攝氏度的溫度下和pH為4.8?5.2的終點酸度下進行1.5?2.5小時而完成。該步驟中，具體地，首先在氧化劑的作用下，使得鋅、銅、鎘等被氧化成為氧化物，然后在電解液的作用下主要進行以下化學(xué)反應(yīng):
[0070]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0071]Cu0+H2S04=CuS04+H20
[0072]Cd0+H2S04=CdS04+H20
[0073]S200:第一濃密處理
[0074]根據(jù)本實用新型的實施例，對所得到的中性浸出液進行第一濃密處理，從而可以分別得到第一上清液和第一底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第一上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為140?160g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以低于30mg/L，Cu2+的濃度可以為200?1000mg/L, Cd2+的濃度可以為200?600mg/L，第一底液主要成分:鋅元素的含量可以為18?22wt%，鐵元素的含量可以為10?15wt%。該步驟中，具體地，將中性浸出液加入濃密機中，同時加入聚丙烯酰胺絮凝劑后經(jīng)過自然沉降過程進行液固分離。
[0075]S3OO:中和處理
[0076]根據(jù)本實用新型的實施例，將所得到的第一底液進行中和處理，從而可以得到經(jīng)過中和處理的溶液。根據(jù)本實用新型的實施例，中和處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，中和處理可以在60?75攝氏度的溫度下和pH為1.5?2.5的終點酸度下進行1.5?2.5小時而完成。該步驟中，具體的，所得到的第一底液中含有大量的鋅通過中和處理，可以使得大部分鋅溶解到溶液中，從而可以提高溶液中的鋅濃度，為后續(xù)的噴淋除鐵做準備。
[0077]S400:第二濃密處理
[0078]根據(jù)本實用新型的實施例，將所得到的經(jīng)過中和處理的溶液進行第二濃密處理，從而可以分別得到第二上清液和第二底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第二上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100?140g/L，F(xiàn)e總離子濃度可以為5?35g/L，第二底液主要成分Zn元素的含量為15?25wt%，F(xiàn)e元素的含量為15?25wt%。
[0079]S500:高酸浸出處理
[0080]根據(jù)本實用新型的實施例，將所得到的第二底液進行高酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過高酸浸出處理的溶液。根據(jù)本實用新型的實施例，高酸浸出處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，高酸浸出處理可以在85?95攝氏度的溫度下和終點酸度為40?70g/L條件下進行至少2小時。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0081]ZnFe204+4H2SO4=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20
[0082]ZnCHH2SO4=ZnSO4+H2O
[0083]S600:第三濃密處理[0084]根據(jù)本實用新型的實施例，將得到的經(jīng)過高酸浸出處理的溶液進行第三濃密處理，以便分別得到第三上清液和第三底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第三上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100?120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為15?30g/L，H2SO4的濃度可以為40?70g/L ;第三底液主要成分:鋅元素的含量可以為5?12wt%，鐵元素的含量可以為5?15wt%。參考圖5，根據(jù)本實用新型的實施例，可以將第三上清液返回進行中和處理。由此，可以利用第一底液中的氧化鋅中和第三上清液中的酸，從而可以提供合格的除鐵前液。
[0085]S700:超酸浸出處理
[0086]根據(jù)本實用新型的實施例，將所得到的第三底液進行超酸浸出處理，從而可以得到經(jīng)過超酸浸出處理的溶液。根據(jù)本實用新型的實施例，超酸處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，超酸浸出處理可以在85?95攝氏度的溫度下和終點酸度為100?120g/L條件下進行至少2小時。該步驟中，具體的，向第三底液中補加濃硫酸和鋅電解廢液，采用高溫高酸強化浸出難以浸出的鐵酸鋅，由此可以進一步提高鋅的浸出率。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:ZnFe204+4H2S04=Fe2 (SO4) 3+ZnS04+4H20。
[0087]S800:第四濃密處理
[0088]根據(jù)本實用新型的實施例，對所得到的經(jīng)過超酸浸出處理的溶液進行第四濃密處理，以便分別得到第四上清液和第四底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第四上清液主要成分=Zn2+的濃度可以為100?120g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為10?35g/L，H2SO4濃度可以為100?120g/L，第四底液主要成分:鋅元素的含量可以為4?10wt%，鐵元素的含量可以為5?15wt%，鉛元素的含量可以為10?20wt%。
[0089]S900:第一洗滌過濾
[0090]根據(jù)本實用新型的實施例，對所得到的第四底液進行第一洗滌過濾，從而可以分別得到鉛銀渣和第一濾液。參考圖5，根據(jù)本實用新型的實施例，可以將所得到的第一濾液和和第四上清液返回進行高酸浸出處理，由此可以提高鋅的浸出率。
[0091]S1000:噴淋除鐵處理
[0092]根據(jù)本實用新型的實施例，利用鋅焙燒礦和/或氧化鋅煙塵對S400得到的第二上清液進行噴淋除鐵處理，從而可以得到鐵礦漿。根據(jù)本實用新型的實施例，噴淋除鐵處理的條件并不受特別限制，根據(jù)本實用新型的具體實施例，噴淋除鐵處理可以在80?90攝氏度的溫度下和pH為3.0?4.5的終點酸度下進行。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0093]Fe2 (SO4) 3+H20+3Zn0=2Fe0.0H 丨 +3ZnS04
[0094]SllOO:分級處理
[0095]根據(jù)本實用新型的實施例，對所得到的鐵礦漿進行分級處理，從而可以分別得到粗砂和混合溶液。參考圖5，根據(jù)本實用新型的實施例，可以將所得到的粗砂返回進行中和處理，以提供合格的除鐵前液。該步驟中，具體的，將所得到的鐵礦漿進行旋流分級或螺旋分級，使得細顆粒(鐵渣)和粗顆粒(未反應(yīng)完全的焙砂)進行分離，分離出來的細顆粒進行濃密處理，粗顆粒返回中和處理。
[0096]S1200:第五濃密處理
[0097]根據(jù)本實用新型的實施例，對以上所得到的混合溶液進行第五濃密處理，從而可以分別得到第五上清液和第五底液。根據(jù)本實用新型的實施例，第五上清液主要成分:Zn2+的濃度可以為100?140g/L，F(xiàn)e總離子的濃度可以為I?4g/L，第五底液主要成分:鋅元素的含量可以為5.0?12.0wt%，鐵元素的含量可以為25?35wt%。
[0098]S1300:第二洗滌過濾
[0099]根據(jù)本實用新型的實施例，對以上所得到的第五底液進行第二洗滌過濾，從而可以得到鐵渣和第二濾液。參考圖5，根據(jù)本實用新型的實施例，可以將所得到的第五上清液和第二濾液返回進行中性浸出處理。
[0100]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法通過采用超酸浸出處理方法和以鋅焙燒礦或氧化劑煙塵作為噴淋除鐵處理過程的中和劑可以顯著提高鐵渣渣率，并且顯著降低鉛銀渣渣率，所得鉛銀渣中鉛銀品位高，同時，該方法采用了濕法煉鋅熱酸浸出-噴淋沉淀除鐵工藝，堅持液走短路、料走長路，二點加料、三點加酸的特點，綜合回收鉛、銀、銅、鎘、鈷、銦、鉍等有價金屬，有效提高了有價金屬的回收利用率，另夕卜，該方法較其它方法過程簡單，僅通過調(diào)節(jié)中和劑(焙燒礦)和含鐵溶液的加入速度、無須還原過程和添加其它添加劑，即可實現(xiàn)鐵渣和鉛銀渣的有效分離，獲得的鐵渣可以送至鉛冶煉煙化爐搭配鉛冶煉熱渣一起處理，獲得的高品位鉛銀渣送鉛冶煉還原爐直接生產(chǎn)粗鉛，實現(xiàn)了鉛鋅互補、濕火兼容、節(jié)能減排的工藝目的，為降低濕法煉鋅生產(chǎn)成本開辟了新途徑，實現(xiàn)了冶煉棄渣無害化、資源化的目的，促進了企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。
[0101]參考圖6，根據(jù)本實用新型的實施例，處理鋅焙燒礦的方法進一步包括:
[0102]S1400:凈化處理
[0103]根據(jù)本實用新型的實施例，將所得到的第一上清液進行凈化處理。該步驟中，具體地，凈化處理實質(zhì)上是通過加鋅粉置換除銅、鎘，或在其它添加劑(如銻鹽)存在時加鋅粉置換除鈷、鎳。由此，通過凈化處理可以使得第一上清液中的Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等雜質(zhì)除至鋅電積過程的允許含量范圍之內(nèi)，確保電積過程的正常進行并生產(chǎn)出較高質(zhì)量的鋅片，同時，通過凈化過程的富集作用，使原料中的有價伴生元素，如Cu、Cd、Co等得到富集，并經(jīng)過處理可以得到副產(chǎn)品銅精礦、海綿鎘和鈷精礦。其主要主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0104]CuS04+Zn=Cu 丨 +ZnSO4
[0105]CdS04+Zn=Cd 丨 +ZnSO4
[0106]CoS04+Zn=Co 丨 +ZnSO4
[0107]NiS04+Zn=Ni 丨 +ZnSO4
[0108]如上所述，利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法可以具有選自下列的優(yōu)點至少之一:
[0109]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法堅持液走短路、料走長路，二點加料、三點加酸的特點，綜合回收鉛、銀、銅、鎘、鈷、銦、鉍等有價金屬，有效提高了有價金屬的回收利用率；
[0110]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法操作控制簡單，只需控制中和劑(焙燒礦或氧化鋅煙塵)和含鐵溶液的加入速度、溫度、PH值；
[0111]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法無需添加Na+、NH4 +鹽等添加劑；
[0112]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法采用低鐵沉鐵，使得Fe3+以注入方式進入溶液；
[0113]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法無需還原工序，低濃度三價鐵直接生成針鐵礦沉淀；
[0114]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法鐵渣火法處理產(chǎn)出的煙塵率低,煙塵質(zhì)量好；
[0115]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法脫雜(F，Cl，As, Sb, Si等)能力強；
[0116]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法設(shè)備裝置簡單，無需高壓或特殊設(shè)備；
[0117]利用本實用新型實施例的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)處理鋅焙燒礦的方法中的超酸浸出渣(鉛銀渣)鉛銀品位高，作為副產(chǎn)品直接送鉛冶煉廠煉鉛。
[0118]下面參考具體實施例，對本實用新型進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實用新型。
[0119]實施例1
[0120]鋅焙燒礦物相組成表1:
[0121]表1
【權(quán)利要求】
1.一種處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 中性浸出裝置，所述中性浸出裝置具有礦物供給口、氧化劑供給口、電解液供給口和中性浸出產(chǎn)物出口； 第一濃密裝置，所述第一濃密裝置具有中性浸出產(chǎn)物入口、第一上清液出口和第一底液出口，所述中性浸出產(chǎn)物入口與所述中性浸出產(chǎn)物出口相連； 中和處理裝置，所述中和處理裝置具有第一底液入口和中和處理產(chǎn)物出口，所述第一底液入口與所述第一底液出口相連； 第二濃密裝置，所述第二濃密裝置具有中和處理產(chǎn)物入口、第二上清液出口和第二底液出口，所述中和處理產(chǎn)物入口與所述中和處理產(chǎn)物出口相連； 高酸浸出裝置，所述高酸浸出裝置具有第二底液入口和高酸浸出產(chǎn)物出口，所述第二底液入口與所述第二底液出口相連； 第三濃密裝置，所述第三濃密裝置具有高酸浸出產(chǎn)物入口、第三上清液出口和第三底液出口，所述高酸浸出產(chǎn)物入口與所述高酸浸出產(chǎn)物出口相連； 超酸浸出裝置，所述超酸浸出裝置具有第三底液入口、電解液入口、硫酸溶液入口和超酸浸出產(chǎn)物出口，所述第三底液入口與所述第三底液出口相連； 第四濃密裝置，所述第四濃密裝置具有超酸浸出產(chǎn)物入口、第四上清液出口和第四底液出口，所述超酸浸出產(chǎn)物入口與所述超酸浸出產(chǎn)物出口相連； 第一洗滌過濾裝置，所述第一洗滌過濾裝置具有第四底液入口、鉛銀渣出口和第一濾液出口，所述第四底液入口與所述第四底液出口相連； 噴淋除鐵裝置，所述噴淋除鐵裝置具有第二上清液入口、物料入口和鐵礦漿出口，所述第二上清液入口與所述第二上清液出口相連； 分級裝置，所述分級裝置具有鐵礦漿入口、粗砂出口和混合溶液出口，所述鐵礦漿入口與所述鐵礦漿出口相連； 第五濃密裝置，所述第五濃密裝置具有混合溶液入口、第五上清液出口和第五底液出口，所述混合溶液入口與所述混合溶液出口相連；以及 第二洗滌過濾裝置，所述第二洗滌過濾裝置具有第五底液入口、鐵渣出口和第二濾液出口，所述第五底液入口與所述第五底液出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括: 凈化裝置，所述凈化裝置具有第一上清液入口和凈化液出口，所述第一上清液入口與所述第一上清液出口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述中和處理裝置進一步具有第三上清液入口和粗砂入口，所述第三上清液入口與所述第三上清液出口相連，所述粗砂入口與所述粗砂出口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述高酸浸出裝置進一步具有第四上清液入口和第一濾液入口，所述第四上清液入口與所述第四上清液出口相連，所述第一濾液入口與所述第一濾液出口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理鋅焙燒礦的系統(tǒng)，其特征在于，所述中性浸出裝置進一步具有第五上清液入口和第二濾液入口，所述第五上清液入口與所述第五上清液出口相連，所述第二濾液入口與所述第二濾液出口相連。
【文檔編號】C22B3/04GK203754783SQ201420135648
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】陸業(yè)大, 王運健, 蔡廣博, 李若貴, 戴江洪, 蘇彬, 孟慶雨, 丁淑榮, 趙愛君 申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司