一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法技术

本发明专利技术涉及一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法。将低品位含非硫化态锌物料采用氨法浸出后得到浸出液，浸出液直接或经净化除杂后，生成沉淀物收集，收集的沉淀物作为原料，采用湿法将其溶解后再生产锌产品。本发明专利技术解决了低品位含非硫化态锌物料量少，运输成本高，且富集难，不便集中大规模生产的缺点；收集的沉淀物作为原料，采用湿法将其溶解后再生产锌产品，可以根据生产需要采用氨法或酸法，生产氧化锌、电锌、硫酸锌、硫化锌、立德粉等锌及锌衍生系列的产品，且可以使生产出的产品质量更好，更稳定。最主要的是，利用了我国储量多、分布广但难以利用的低品位锌资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低品位含非硫化态锌物料氨法浸出后生成沉淀物富集后再利用的方法。
技术介绍
低品位含锌物料的利用一直是行业的难题，特别是低品位含非硫化态锌物料。量少，富集难，杂质多且复杂，难选出锌等问题很难解决。拿钢铁厂的烟尘灰为例。目前来自钢厂的烟尘灰(包括高炉灰、转炉灰、电炉灰)，又称烟尘贮存灰，每生产一吨钢铁将会产生35～90kg的烟尘灰，这种烟尘灰一般含铁15～30％、含氧化硅4～5％、锌5～22％、可燃烧的固定碳(C)25～55％、氧化钙2～5％、氧化镁1～2％以及钛、钒和碱金属等。通常条件下，一般作为烧结的原料来生产烧结矿，在钢厂内部循环利用，随着循环的富集，入炉锌负荷愈来愈高，严重影响高炉的正常运行。最理想的方法是进行锌的选择性浸出，使锌进入溶液中，锌得到有价值的回收利用，铁炭返回冶炼使用。氨法是制备氧化锌的一种常用方法，目前氨法(氨-碳铵联合浸出法生产氧化锌)的一般步骤包括：对含锌物料使用氨-碳铵联合浸出制得锌氨络合液，经净化、蒸氨结晶、干燥煅烧制得氧化锌产品，一般氧化锌含量95-98％。这种传统的氨法制备氧化锌一直没有应用于烟尘灰的处理，主要原因在于：1.因为钢厂烟尘贮存灰含锌率低(一般含Zn％＝5-22)，普通浸出方法的浸出液含锌浓度低，要达到高浓度则浸出流程长，浸出剂消耗量大，浸出率低，成本高，企业无法承受。2.因为杂质成分复杂，生产得到的只能是普通活性氧化锌产品且合格率低，产品价格较低经济效益差。3.常规手段浸出时，烟尘灰锌的浸出率低，回收率低，铁、炭资源回收也没形成完整链条，烟尘灰的价值未得到体现。4.加热蒸发锌氨络合液回收氨需要大量热量，成本高，且不能生产电锌。又例如氧化锌矿。随着长年的开采，高品位矿源已越来越少，品位也逐渐降低，人们开始注意氧化锌矿的利用。但氧化锌矿通常含锌率较低(有价元素含量Zn 30％以下；Pb 0.15％；Cu 0.008％；Mn 0.06％)，且成分复杂，多以菱锌矿、锌铁尖晶石和异极矿存在，矿石中脉石成分氧化铁、氧化硅、氧化钙、氧化镁含量高(分别约Fe2O 34-7％；SiO 23-5％；CaO 30-32％；MgO 7-8％)。综合回收利用价值不大，而对锌的选矿、酸浸都较困难，选矿成本高，是国内外选矿长期存在的重大技术难题。近年来国内外对氧化锌矿的浸提的方法大多是，用含强酸的硫酸锌溶液对氧化锌矿浸出，虽然锌浸出率有所提高，但进入溶液的铁、硅量也高，除铁困难，消耗试剂量大，洗涤液带走锌多。中国公开专利如CN1477217 A对上述方法做了改进，先采用含硫酸锌pH＝3-4的溶液进行中性浸出，再进行低酸浸出工艺。但锌铁尖晶石、异极矿在低酸情况下分解缓慢，浸出效率低、成本高、环境污染等问题仍然存在。最理想的方法是进行锌的选择性浸出，使锌进入溶液中，锌得到有价值的回收利用，铁炭返回冶炼使用。这种传统的氨法制备氧化锌一直没有大规模应用于低品位氧化锌矿的处理，主要原因在于：1.因为矿物含锌率低，含泥量高，浸出液含锌浓度低，浸出剂消耗量大，成本高，企业无法承受。2.因为杂质成分复杂，生产的产品合格率低，产品价格低经济效益差。3.常规手段浸取时，锌矿的浸出率低，浪费大，锌矿的价值得不到利用和体现。对于其他的低品位含非硫化态锌物料更是如此。综上所述，对于低品位含非硫化态锌物料的处理，如何在含锌量低的物料中有效浸出其中的锌，并得到锌产品，同时克服量少，富集难，杂质多且复杂，难选出锌等缺点还能有能力盈利成为本行业亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法。本专利技术采用的技术方案是这样的：低品位含非硫化态锌物料采用氨法浸出后得到浸出液，浸出液直接或经净化除杂后，生成沉淀物收集；收集的沉淀物作为原料，采用湿法将其溶解后再生产锌产品。所述低品位含非硫化态锌物料锌含量低于30％，包含但不限于高锌烟尘灰，氧化锌矿，氧化锌粗品，次级氧化锌，锌屑、渣、灰，酸浸锌渣，锌焙砂等非硫化锌物料的一种或多种。其中，氨法又可分为氨-碳铵法，氨水-氯化铵，氨水-硫酸铵，氨水-氯化铵和硫酸铵混合浸出法；处理低品位含非硫化态锌物料时，采用湿法球磨粉碎浸出。采用氨-碳铵法：浸出剂中氨水的摩尔浓度c(NH3·H2O)＝2～10mol/L，CO32和HCO3的摩尔浓度c(CO32+HCO3)＝0.5～6mol/L；沉锌方法为脱除氨沉锌。作为优选：脱除氨环节采用蒸氨方法时，在蒸氨液体进入蒸氨塔蒸氨结晶前或蒸氨结晶过程中，检测蒸氨塔内硫酸根、氯离子及硝酸根的含量，当锌的质量含量低于0.5％前，向蒸氨设备内加入能将固定氨转化成游离氨的碱性物质；加入方式为将碱性物质配置成溶液加入；所述碱性物质主要选用氢氧化钠，和/或氢氧化钾，和/或碳酸钠，和/或碳酸氢钠，和/或碳酸钾，和/或碳酸氢钾；加入碱性物质的物质的量为能将蒸氨液体中的硫酸根、硝酸根及氯离子全部反应完全的量的0.8～2.5倍；锌质量百分含量低于3％时，结束蒸氨。采用氨水-氯化铵，和/或，氨水-硫酸铵法：浸出剂中氨水的摩尔浓度c(NH3·H2O)＝2～10mol/L，氨盐的摩尔浓度c(NH4)＝0.5～6mol/L；沉锌方法为脱除氨后，调节pH沉锌。作为优选：脱除氨环节采用蒸氨方法时，浸出液用于制备氧化锌时，蒸氨至pH至6～9为终点；蒸氨液用于制备电锌时，蒸氨至酸性为终点。调节pH沉锌环节，沉锌时加入碱性物质调节pH至6～9，加入方式为将碱性物质配置成溶液加入；所述碱性物质主要选用氢氧化钠，和/或氢氧化钾，和/或碳酸钠，和/或碳酸氢钠，和/或碳酸钾，和/或碳酸氢钾，和/或碳酸铵，和/或碳酸氢铵；调节好pH后，还可通入CO2继续沉锌1～8小时；沉锌后的母液还可加入硫酸调节pH至3～4沉硫酸锌铵复盐。其中：浸出步骤的主要化学反应方程式为：ZnO+nNH3+H2O→[Zn(NH3)n]2+2OHZnO+nNH3·H2O+2NH4+→[Zn(NH3)n+2]2+(n+1)H2OZnFe2O4+nNH3+4H2O→[Zn(NH3)n]2+2Fe(OH)3↓+2OHZnFe2O4+nNH3+H2O→[Zn(NH3)n]2+Fe2O3↓+2OH+Zn2SiO4+2nNH3→2[Zn(NH3)n]2++SiO44其中n＝1～4；浸出后的溶液可以直接沉锌，也可净化后再沉锌。净化除杂采用传统的氧化、硫化及置换方式除杂，加入高锰酸钾或过硫酸铵氧化除铁锰，加入锌粉与硫化铵或硫化钠除铅铜等杂质。本身浸出液中的亚铁离子可以出去一部分砷，深度除砷再加入亚铁盐。氧化渣含有铁、锰等的氧化物，可冶炼回收或用于制造铁锰脱硫剂。过硫酸铵或高锰酸钾作为氧化剂，除去铁、锰、砷等杂质。反应方程式：5(NH4)2S2O8+2Mn2+8H2O→2NH4MnO4+4(NH4)2SO4+16H++6SO42S2O82+Mn2+2NH3·H2O+H2O→MnO(OH)2↓+2NH42+2SO42+2HS2O82+2Fe2+6NH3·H2O→2SO42+2Fe(OH)3↓+6NH4+As2O3+3H2O→2H3AsO32H3AsO3+8Fe(OH)3→(Fe2O3)4As2O3·5H2O↓+10H2OAs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，包含以下特征步骤：a)低品位含非硫化态锌物料采用氨法浸出后得到浸出液，浸出液直接或经净化除杂后，生成沉淀物收集；所述低品位含非硫化态锌物料锌含量低于30％，包含但不限于高锌烟尘灰，氧化锌矿，氧化锌粗品，次级氧化锌，锌屑、渣、灰，酸浸锌渣，锌焙砂等非硫化锌物料的一种或多种；b)a步骤收集的沉淀物作为原料，采用湿法将其溶解后再生产锌产品。

【技术特征摘要】
1.一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，包含以下特征步骤：a)低品位含非硫化态锌物料采用氨法浸出后得到浸出液，浸出液直接或经净化除杂后，生成沉淀物收集；所述低品位含非硫化态锌物料锌含量低于30％，包含但不限于高锌烟尘灰，氧化锌矿，氧化锌粗品，次级氧化锌，锌屑、渣、灰，酸浸锌渣，锌焙砂等非硫化锌物料的一种或多种；b)a步骤收集的沉淀物作为原料，采用湿法将其溶解后再生产锌产品。2.根据权利要求1所述一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，其特征在于：浸出低品位含非硫化态锌物料的氨法工艺采用氨-碳铵法，浸出剂中氨水的摩尔浓度c(NH3·H2O)＝2～10mol/L，CO32-和HCO3-的摩尔浓度c(CO32-+HCO3-)＝0.5～6mol/L。3.根据权利要求1所述一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，其特征在于：浸出低品位含非硫化态锌物料的氨法工艺也可采用氨水-氯化铵，和/或，氨水-硫酸铵溶液浸出；其中，所述浸出剂中氨水的摩尔浓度c(NH3·H2O)＝2～10mol/L，氨盐的摩尔浓度c(NH4+)＝0.5～6mol/L。4.根据权利要求1或2或3所述一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，其特征在于：处理低品位含非硫化态锌物料时，采用湿法球磨粉碎浸出。5.根据权利要求2所述一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，其特征在于：采用氨-碳铵法的浸出液的沉锌方法为脱除氨沉锌。6.根据权利要求3所述一种低品位含非硫化态锌物料的利用方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李果，
申请(专利权)人：李果，
类型：发明
国别省市：四川;51