一种通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法技术

本公开涉及一种通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法，包括浸提步骤、任选的净化步骤、脱碳步骤、锌酸锶合成步骤、任选的漂洗步骤、干燥或煅烧步骤。本公开首次实现了锌氨环境下的锌酸锶合成，从锌氨络离子合成锌酸锶的反应选择性高，简单快速，从难以处理的低品位原矿出发经济环保地制备出高附加值产品；本公开的方法适用范围广，可以有效地对多种形式的含锌原矿进行提取和利用，经由锌酸锶合成途径富集锌元素，解决了工艺回收率及精品品位问题，所得的产物可以直接作为产品，也可以作为工业原料使用。

A method of utilizing zinc-bearing raw ore through the synthesis of strontium zincate

【技术实现步骤摘要】
一种通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法
本专利技术属于无机化工
，涉及低品位含锌原矿的资源化利用，特别涉及一种通过锌酸锶合成步骤对含锌原矿尤其是低品位含锌原矿进行利用的方法。
技术介绍
锌酸锶是一种在特种陶瓷、电池电极、荧光材料等方面具有利用价值的材料，但目前锌酸锶的制备还限于实验室探索，制备规模小、成本高。锌酸锶的工业生产方法尚不成熟，缺乏能够在工业上应用、规模化稳定生产锌酸锶及其衍生产品的方法，尤其是缺乏从杂质含量高的含锌原料出发进行生产的方法。从锌含量低、杂质含量高的锌原料出发经济高效地制备各种锌产品的工艺一直是技术中的难题。目前的产业现状尤其迫切地需要解决这一问题，因为我国锌资源虽然储量总量丰富，但锌矿总体品位低，大量呆矿、贫矿因缺乏工业上经济有效的处理方法而得不到有效利用，不得不每年进口大量锌原料来满足生产消费的需要，同时含氧化锌3％～5％的采矿尾矿及选矿尾矿大量堆存，造成很大压力。现有的低品位锌矿处理技术存在诸多缺陷，因而难以在实际生产中使用。例如火法处理低品位氧化锌矿的工艺，因能耗高、污染大，不符合节能减排的政策导向，面临淘汰。浮选是目前处理氧化锌矿的主要工艺，但选矿回收率低、精矿品位低是各种浮选工艺面临的共同问题。锌矿的湿法提取则存在浸出选择性差、浸出效率不理想、浸出后回收困难等问题。因此，现有技术缺乏经济有效的方法从低品位锌矿出发制备各种工业产品。
技术实现思路
专利技术要解决的问题目前低品位氧化锌矿利用的工艺存在耗能高、回收率低、造成严重环境污染、经济价值低等问题，缺乏经济有效地利用低品位锌矿制备以锌酸锶为代表的各种含锌产品的方法。本专利技术通过对处理工艺的改进，解决锌矿尤其是低品位锌矿的利用中存在的上述一方面或几方面的问题。用于解决问题的方案为解决现有技术存在的问题，本公开提供一种通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法，包括以下步骤：浸提步骤：将磨细后的含锌原矿与浸提剂混合搅拌，然后过滤，得到浸出液，其中，所述浸提剂为氨和碳酸氢铵的混合水溶液，或氨和碳酸铵的混合水溶液，或氨、碳酸氢铵和碳酸铵的混合水溶液；任选地，对所述浸提步骤中得到的浸出液进行净化；脱碳步骤：向所述浸出液中加入氧化钙和/或氢氧化钙，搅拌，然后过滤，得到第一固体和第一滤液；锌酸锶合成步骤：向所述第一滤液中加入氢氧化锶和/或氧化锶，搅拌进行反应，过滤得到第二固体和第二滤液；任选地，用水漂洗所述第二固体；干燥或煅烧步骤：将所述第二固体在不高于125℃的温度下干燥，得到锌酸锶产品；或者，将所述第二固体在150～1050℃的温度下进行煅烧，然后将煅烧产物与水混合，搅拌过滤，得到第三固体和第三滤液，将所述第三固体干燥，得到氧化锌产品。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，在所述锌酸锶合成步骤中，在向所述第一滤液中加入氢氧化锶和/或氧化锶之前，先向所述第一滤液加入活性剂。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，所述浸提剂中的总氨的质量浓度为5％～15％，所述浸提剂中的有效碳酸根的摩尔浓度为：C浸提剂碳酸根＝(n原矿总锌-n原矿碳酸锌)×a/V浸提剂其中，C浸提剂碳酸根为所述浸提剂中的有效碳酸根的摩尔浓度，n原矿总锌为所述含锌原矿中的锌元素的物质的量，n原矿碳酸锌为所述含锌原矿中的碳酸锌的物质的量，V浸提剂为所述浸提剂的体积，a的取值范围为100％～600％，优选150％～250％。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，在所述浸提步骤得到的所述浸出液中，锌氨络离子的浓度(以锌元素的质量计)为10～25g/L。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，在所述脱碳步骤中加入的氧化钙和/或氢氧化钙的物质的量为所述浸出液中的有效碳酸根的物质的量的100％至130％，优选100％至110％。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，在所述锌酸锶合成步骤中，向所述第一滤液中加入氢氧化锶和/或氧化锶的物质的量与第一滤液中锌氨络离子的物质的量之比为1～1.2:2，优选1～1.1:2。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，向所述锌酸锶合成步骤得到的所述第二滤液通入二氧化碳，将通入了二氧化碳的第二滤液作为浸提剂，循环用于含锌原矿的浸提。在本公开进一步的实施方案提供的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法中，所述锌酸锶合成步骤的反应温度为15～90℃，优选30～60℃，或者优选15～25℃。专利技术的效果本公开实现了以下一方面或多方面的有利技术效果：1)本公开首次实现了锌氨环境下的锌酸锶合成，从锌氨络离子合成锌酸锶的反应选择性高，简单快速，从难以处理的低品位原矿出发经济环保地制备出高附加值产品。2)本公开的方法适用范围广，氨-碳铵浸出体系可以有效地对多种形式的含锌原矿进行提取和利用，经由锌酸锶合成途径富集锌元素，解决了工艺回收率及精品品位问题，所得的产物可以直接作为产品，也可以作为工业原料使用。3)打破传统氨-碳铵法锌络合浸提工艺通过加热蒸发氨而破坏络合环境实现锌离子结晶分离的固有方法，本申请创造性地向碳铵-锌氨络合物体系中加入氧化锶或氢氧化锶，使锌氨络离子-锌离子-锌酸锶的平衡发生移动，在不破坏溶液氨环境的前提下通过平衡移动原理实现锌元素的选择性结晶分离，避免现有加热蒸氨法破坏氨环境导致杂质大量共沉淀的现象。本公开的工艺无需蒸氨，简便易行，大大降低了工艺的能耗，还避免了蒸氨导致的水处理压力、高温高压安全隐患和设备腐蚀等多方面的问题。4)本公开的方法通过碳酸根的循环实现锌的浸出及分离，解决氨循环工艺中因蒸汽带入富余水量影响工艺水平衡而面临的环保问题。使用的辅助物料污染小、成本低，并且实现了辅助物料的循环，相比于使用高污染辅助物料的现有工艺，本公开的方法对于控制生产过程的污染具有明显优势。具体实施方式以下将详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、试剂和设备未作详细描述，但本领域技术人员可以根据本领域的一般知识实现本公开的技术方案。本公开的方法的适用范围没有特别限定，可广泛适用于各种含锌原矿的利用。在以低品位氧化锌原矿为生产原料时，本文公开的方法的优点特别突出。例如，低品位含锌原矿可以是含锌量在3％～15％的含锌原矿；特别地，在本公开之前，含锌量在3％～6％的含锌原矿(贫矿、选矿尾矿)大量堆存，现有的各种工艺对无法对其实现有经济价值的利用，造成很大的处理压力，而本公开的方法不仅在技术上实现了对此类低品位含锌原矿的有效的利用，而且工艺简便易行，成本低廉，具有很高的经济价值。在本公开中，含锌原矿中锌成分的存在形式没有特别限制，例如锌成分可以以包括但不限于氧化锌、碳酸锌、硅酸锌等的一种或多种形式存在。名词解释在本文中，除非另有说明，“碳酸氨合锌”是锌氨络离子与碳酸根形成的化合物的总称，包括[Zn(NH3)4]CO3(碳酸四氨合锌)、[本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法，其特征在于，所述通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法包括以下步骤：浸提步骤：将磨细后的含锌原矿与浸提剂混合搅拌，然后过滤，得到浸出液，其中，所述浸提剂为氨和碳酸氢铵的混合水溶液，或氨和碳酸铵的混合水溶液，或氨、碳酸氢铵和碳酸铵的混合水溶液；任选地，对所述浸提步骤中得到的浸出液进行净化；脱碳步骤：向所述浸出液中加入氧化钙和/或氢氧化钙，搅拌，然后过滤，得到第一固体和第一滤液；锌酸锶合成步骤：向所述第一滤液中加入氢氧化锶和/或氧化锶，搅拌进行反应，过滤得到第二固体和第二滤液；任选地，用水漂洗所述第二固体；干燥或煅烧步骤：将所述第二固体在不高于125℃的温度下干燥，得到锌酸锶产品；或者，将所述第二固体在150～1050℃的温度下进行煅烧，然后将煅烧产物与水混合，搅拌过滤，得到第三固体和第三滤液，将所述第三固体干燥，得到氧化锌产品。

【技术特征摘要】
2018.07.24 CN 201810817471X;2018.07.24 CN 201810811.一种通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法，其特征在于，所述通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法包括以下步骤：浸提步骤：将磨细后的含锌原矿与浸提剂混合搅拌，然后过滤，得到浸出液，其中，所述浸提剂为氨和碳酸氢铵的混合水溶液，或氨和碳酸铵的混合水溶液，或氨、碳酸氢铵和碳酸铵的混合水溶液；任选地，对所述浸提步骤中得到的浸出液进行净化；脱碳步骤：向所述浸出液中加入氧化钙和/或氢氧化钙，搅拌，然后过滤，得到第一固体和第一滤液；锌酸锶合成步骤：向所述第一滤液中加入氢氧化锶和/或氧化锶，搅拌进行反应，过滤得到第二固体和第二滤液；任选地，用水漂洗所述第二固体；干燥或煅烧步骤：将所述第二固体在不高于125℃的温度下干燥，得到锌酸锶产品；或者，将所述第二固体在150～1050℃的温度下进行煅烧，然后将煅烧产物与水混合，搅拌过滤，得到第三固体和第三滤液，将所述第三固体干燥，得到氧化锌产品。2.根据权利要求1所述的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法，其特征在于，在所述锌酸锶合成步骤中，在向所述第一滤液中加入氢氧化锶和/或氧化锶之前，先向所述第一滤液加入活性剂。3.根据权利要求1或2所述的通过锌酸锶合成步骤利用含锌原矿的方法，其特征在于，所述浸提剂中的总氨的质量浓度为5％～15％，所述浸提剂中的有效碳酸根...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳辉伟，李世川，龙忠祥，蒋涛，刘权锋，
申请(专利权)人：重庆东群科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50