一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法技术

一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法，包括以下步骤：A、活化还原脱锌：将银精矿矿浆与锌电解废液在浸出槽中混合，向浸出槽底部通入锌精矿沸腾炉焙烧后且经收尘处理后的烟气；B、针铁矿法沉铁：将步骤A所得的浸出液使用针铁矿法沉铁；C、还原浸出及净化：对步骤B所得针铁矿渣进行还原浸出，浸出终点加入净化剂并调pH，得到净化液。D、净化液合成：对步骤C所得净化液中缓慢加入磷酸盐和氧化剂，得到磷酸铁。本发明专利技术方法具有工艺合理、分离成本低、无污染、无毒害等优点，得到的沉铁后液可作为湿法锌冶炼的原料使用，磷酸铁可作为锂离子电池正极材料磷酸铁锂的原料。子电池正极材料磷酸铁锂的原料。子电池正极材料磷酸铁锂的原料。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法


[0001]本专利技术涉及湿法冶金及化工
，特别涉及一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法。

技术介绍

[0002]含银(wt%)0.015%左右的锌精矿通过焙烧和两段浸出得到酸性浸出渣，为了回收银，从湿法炼锌酸性浸出渣中通过浮选得到银精矿，银精矿中银、锌、铁、铜含量(wt%)分别为0.28～0.35%、17～25%、31～37%、0.6～1.2%，其中锌主要以铁酸锌的形式存在。银精矿直接外卖给铅冶炼厂回收银时，因银精矿中含银偏低，银计价系数偏低，同时锌、铜等有价金属不计价，给公司造成巨大的经济损失；在铅冶炼过程中，因锌含量偏高，引起熔炼中冰铜与炉渣分离困难，增加金属的损失，氧化锌还原形成的锌蒸汽易形成炉结。
[0003]专利CN 102011009A公开了一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿中脱锌的方法，该专利技术采用硫酸溶液作浸出剂，压缩空气作氧化剂，直接浸出并脱除湿法炼锌酸性浸出渣中银精矿中的锌，从而锌的直接浸出率(wt%)达80%，银的品位提高了2.5倍，但此种方法是针对银精矿中的锌主要以硫化锌形式存在，因此本方法不适应于锌主要以铁酸锌形式存在的银精矿。
[0004]郑宇，邓志敢，樊刚，等报道了二氧化硫还原分解铁酸锌及锌浸渣工艺（中国有色金属学报，2019年1月第29卷第1期：170-178）和樊光，邓志敢，魏昶，等报道了锌浸渣还原浸出工艺研究（有色金属工程，2019年8月第9卷第8期：41-47），以锌浸渣中铁酸锌为研究对象，研究二氧化硫和硫化锌精矿的作用下铁酸锌中锌的溶出和Fe(Ⅲ)还原行为，目的是有价金属锌得到了较高程度的富集、为后续工段中铜、铟等有价金属的分离回收 提供了有利条件。韩俊伟，刘维，覃文庆，等．CO还原焙烧铁酸锌的选择性分解行为（中国有色金属学报，2016，26(6)：1324—1331）等是针对锌浸渣在高温作用下使铁酸锌还原分解成酸溶性锌。
[0005]潘国龙报道了利用钛白副产品硫酸亚铁制备聚合硫酸铁的方法（辽宁化工，1993年第四期：28-30），中国专利CN1415665、CN101172663、CN1491997、CN1766005、CN101077945、CN1336327、CN830815、CN1374254和CN1944274分别提供了用钛白废副产硫酸亚铁生产氧化铁的方法；专利CN1974410提供了一种从钛白废副硫酸亚铁生产磷酸铁锂前驱体三氧化二铁的方法。磷酸铁的工业化生产方法是由氧化铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸铁等铁盐和磷酸盐在高温下反应而成，分别如专利CN101172595、CN101244813、CN1635648和专利CN101327918。以上关于磷酸铁和氧化铁制备的文献和专利中，基本上是利用氧化铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸铁等铁盐和磷酸盐或利用钛白粉副产物硫酸亚铁作为原料生产氧化铁或磷酸铁，迄今为此，未看到使用湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿制备磷酸铁的相关文献和专利。
[0006]因此，如何找到一种绿色、环保、高效的使湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿中有价金属银、锌、铁和铜等进行分离，从而达到各种有价物质分别分离并加以回收是有待进一步探索的难题。本方法为实现湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿中银、锌、铁和铜等分离并全回
收，通过二氧化硫活化还原浸出等方式浸出分离并富集银，浸出液通过优化针铁矿沉铁法把铁和锌铜分离，沉铁后液中的锌铜进入硫化锌精矿湿法回收系统得到回收，沉铁渣通过浸出、净化和合成得到锂离子电池正极材料磷酸铁锂生产原料磷酸铁产品。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于针对现有技术之不足，提供一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法，该方法环保、无污染，简单易行，最大化回收了湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿中的有价元素，工序简单，使湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿中的银得到富集，提升了经济价值，沉铁后的含锌铜溶液返锌湿法冶炼系统加以回收，铁经合成为磷酸铁，作为制备磷酸铁锂的原料，充分提高了资源的利用率。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、活化还原脱锌：把湿法炼锌酸性浸出渣浮选得到的银精矿矿浆（即过滤后得到的滤渣称为银精矿）与锌电解废液按体积比1:1.2～1.8混合于浸出槽中，向浸出槽底部带有针孔的盘管内缓慢通入锌精矿沸腾炉焙烧后且经收尘处理后的烟气（所述烟气中含85%以上的SO2，以及少量SO3），脱锌温度为75～90℃，脱锌时间为3～12小时，过滤得到富集后的银精矿和浸出液。
[0009]步骤B、针铁矿法沉铁：把步骤A所得的浸出液使用针铁矿法沉铁，pH=2.5～2.8，沉铁后液中Fe
全
=3～5g/L(Fe
全
即Fe
3+
+Fe
2+
)，过滤得到针铁矿渣和沉铁后液。
[0010]所述针铁矿法沉铁，是先对酸浸后液中的高铁离子进行还原，通过控制溶液的酸度（PH值）、晶种返回，同时鼓入氧气，控制铁离子的氧化速度，从而产出针铁矿除铁的过程。其技术条件：温度控制为75℃～85℃，终酸控制为pH=3.5
±
0.5。
[0011]针铁矿法沉铁反应原理为：Fe2(SO4)
3 + MeS＝2FeSO4+ MeSO
4 + S0ꢀ↓…………………………………
（1）ZnO + H2SO
4 ＝ ZnSO
4 + H2O
ꢀ……………………………………………
（2）2FeSO4+ O2+H2SO4=Fe2(SO4)
3 +H2O
ꢀ………………………………………
（3）Fe2(SO4)
3 + 6 H2O ＝ 2 Fe(OH)3↓ꢀ
+ 3H2SO4ꢀ………………………………
（4）Fe2(SO4)
3 + 4 H2O ＝2 FeOOH
ꢀ↓
+ 3H2SO4ꢀ……………………………
（5）反应原理中先用还原剂即锌精矿中的硫化锌还原三价铁成二价铁，而本专利技术中采用还原浸出，因此浸出液中无三价铁离子，无需采用锌精矿对三价铁离子做预还原处理。本原理中氧就是氧化剂，氧气和空气即借用其中的氧；方程式4和方程式5沉淀铁产生出的酸用方程式2中的氧化锌中和，即中和剂采用氧化锌和培砂。
[0012]步骤C、还原浸出及净化：对步骤B所得针铁矿渣进行还原浸出，浸出终点加入净化剂并调pH，得到净化液。
[0013]还原浸出过程：取针铁矿渣，按液固比3-5:1，始酸为80-150g/L，浸出温度75～90℃，浸出时间为3～5小时，浸出过程中用pH值调整剂80～150g/L的硫酸控制酸度在25g/L以上，浸出终点酸度为10～20g/L，还原剂为锌精矿沸腾炉焙烧后且经收尘处理后的烟气即SO2，中和剂为氨水、液碱或氢氧化钠固体等。
[0014]步骤D、净化液合成：对步骤C所得净化液中缓慢加入磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法，其特征在于，包括以下步骤：A、活化还原脱锌：将湿法炼锌酸性浸出渣浮选得到的银精矿矿浆与锌电解废液按体积比1:1.2～1.8浸出槽中混合，然后向浸出槽底部缓慢通入锌精矿沸腾炉焙烧后且经收尘处理后的烟气，进行活化还原脱锌，脱锌温度为75～90℃，脱锌时间为3～12小时，过滤得到富集后的银精矿和浸出液；B、针铁矿法沉铁：将步骤A所得的浸出液进行针铁矿法沉铁，pH=2.5～2.8，沉铁后液中Fe离子含量为3～5g/L，过滤得到针铁矿渣和沉铁后液；C、还原浸出及净化：将步骤B所得针铁矿渣进行还原浸出，浸出终点加入净化剂并调pH，得到净化液；D、净化液合成：在步骤C所得净化液中缓慢加入磷酸盐和氧化剂，合成温度50℃～90℃，pH控制为0.3～1.5，合成时间2～5小时，得到磷酸铁。2.根据权利要求1所述的一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法，其特征在于：所述的步骤A中，在浸出槽底部安装带有针孔的盘管，然后向盘管内缓慢通入锌精矿沸腾炉焙烧后且经收尘处理后的烟气，所述烟气中含有SO2和SO3，在活化还原脱锌过程中，控制SO2通入量为0.8
×
10-2
～2.5
×
10-2
mol/g，锌电解废液中Mn
2+
含量为4～12g/L，终点酸度控制在10～25g/L，其中Mn
2+
和SO3作为活化剂。3.根据权利要求1所述的一种湿法炼锌酸性浸出渣浮选银精矿的综合回收方法，其特征在于：所述的步骤B中沉铁终点Fe
2+
含量为1.0～2.4g/L，沉铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖贻鹏，林文军，王宏志，唐亦秋，陈敬阳，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：