一种多金属硫化铅锌矿的冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种多金属硫化铅锌矿的冶炼方法，通过将多金属硫化铅锌矿碳酸化转化、固液分离过滤，固相用萃取剂萃取回收单质硫，然后将含有残余硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及添加剂混合进行电炉熔炼得粗铅，同时针对冶炼过程中产生的烟尘通过布袋收尘器收尘，烟尘经碱液、氧化剂溶液搅拌浸出后，针对不同金属加入不同的处理剂，回收烟尘中的其他有价金属。本发明专利技术通过将多金属硫化铅锌矿中的硫转化成固体硫，从根本上消除含硫气体对大气环境质量的影响，避免了环境污染；同时回收各种有价金属元素，提高原料的综合回收利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种金属的还原方法，特别是涉及一种多金属硫化铅锌矿的冶 炼方法。
技术介绍
多金属硫化铅锌矿含有铅、锌等基本金属，常伴生有钼、锗、铟、钒等希贵 金属，以及硫、硅、铝等脉石，传统的冶炼方法为鼓风炉炼锅法，该方法存在 流程长、能耗大、环境污染大等缺点，上世纪八十年代后期陆续出现了直接炼治方法，如基夫赛特法(闪速炉法)、氧气顶炼沿法(TBRC法)以及氧气底次炼 治法，但就其氧化与还原原理来说与鼓风炉炼锅法并无原则上的差异，均为氧 化——还原熔炼，其氧化过程是采用的烧结法，且须在高温条件下进行的，不 但耗能大、原料的综合回收利用率低，而且在氧化过程中会释放出大量的含硫 气体。为了消除二氧化硫、含铅锌烟尘和铅蒸汽对环境的污染，近几十年来，许多 冶金工作者致力于研究铅的湿法冶金，归纳起来有酸性浸出，碱性浸出，盐类 浸出和胺类浸出。有代表性的方法主要有: (1)FeCl3浸出得到 PbCl2、 PbCl2熔盐电解得铅或水溶液电解得铅。但此方法在工业化方面存在氯化 物水溶液和氯气腐蚀性强；铅在氯化物体系中溶解度低，导致设备尺寸大，增 加投资等困难。(2)硅氟酸介质的氧化浸出一净化一电积，其浸出反应速度快， 铅在硅氟酸溶液中的溶解度较大，都是其优点，然而由于Fe34还原为Fe比Pb还原为金属铅的反应易于进行，故需采用隔膜电解，又是其工业化的困难所在。(3)铅精矿固相转化一浮选一氯化铅隔膜电解产出海绵铅，用FeCl3— NaCl溶液 使铅由PbS转化为PbCl2，然后用浮选的办法，分选出含其它金属硫化物的硫精 矿和氯化铅。氯化铅隔膜电解用P2。5阴离子膜，电解用石墨或涂钉钛网做阳极， 钛板做阴极，电积产生的海绵铅落到电解槽底的涤纶布传送带上，由机械送出 槽外，压密后熔铸成产品。但冶炼过程中需要用到隔膜电解等方法，操作存在 一定难度，能耗也较大。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题之一是将多金属硫化铅锌矿中的硫转化成固体硫，从根本上消除含硫气体对大气环境质量的影响，减少环境污染；本专利技术需要解决的另一技术问题是提高原料中的有价金属综合回收利用率 及底品位多金属硫化铅锌矿的混合冶炼。为了解决上述问题，本专利技术的一方面提供了一种多金属硫化铅锌矿的冶炼方 法，其特征在于多金属硫化铅锌矿经过碳酸化转化、固液分离过滤、固相用萃 取剂萃取回收单质硫后，将含有残余硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及 添加剂混合进行瑢炼。其中造硫剂优选为富含氧化铁的硫酸烧渣，还原剂优选 为粉煤或焦粉，添加剂优选为苏打；萃取剂优选自煤油或四氟乙烯；含有残余 硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及添加剂混合进行熔炼时优选电炉熔炼。本专利技术另 一方面提供了 一种多金属硫化铅锌矿碳酸化转化的方法所述的多 金属硫化铅锌矿碳酸化转化是以碳酸铵盐为转化剂，在多金属硫化铅锌矿矿粉 与碳酸铵盐水溶液的反应过程中通入含氧气体，反应后过滤得含有残余硫化物 的多金属碳酸铅锌矿。优选以碳酸氢铵水溶液为转化剂，在带有搅拌器的钢制反应罐中，矿粉与碳酸氢铵水溶液的固液的质量比为1:5，碳酸氢铵水溶液的浓 度0.8mol/L，反应温度5(TC士5。C，反应过程中不断通入空气，反应5 6小时 后过滤得含有残余硫化物的多金属碳酸铅锌矿。本专利技术再一方面提供了多金属硫化铅锌矿的冶炼方法中萃取硫的方法，所述 萃取硫的方法为将多金属硫化铅锌矿碳酸化转化后得到固相产物与煤油按固液 质量比1:5，装入密封容器中，加热至120'C，趁热过滤，滤液冷却至室温，析 出元素硫。本专利技术一方面也提供了多金属硫化铅锌矿的冶炼产生的炉渣和铁硫的处理方 法，将炉渣和铁硫风化过筛后，分出炉渣，用60 7(TC的热水浸取3次，过滤 后的浸渣调浆，并用70 8(TC热水洗涤，然后过滤，合并得到的浸液和洗涤水， 通过碳酸化处理回收钼和再生碳酸钠；将浸渣在室温干燥，然后再反复用水浇 湿和晾干，让铁硫的颜色逐渐转变为红黄色，后用萃取法提取硫后得冰铜渣。 本专利技术一方面也提供了一种多金属硫化锌铅矿冶炼产生的烟尘回收方法， 将含有残余硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及添加剂混合进行熔炼产生 的烟尘用氢氧化钠溶液搅拌浸取，浸取液中加入烟尘量6%的氧化剂，固液分离 过滤后，按滤液中的锗含量加入浓度为30%的丹宁，反应后过滤获得含锗2% 以上的丹宁锗精矿；沉锗后的碱性滤液中加入锌粉，反应后过滤获得海绵铅； 滤液中通入二氧化碳气体，室温反应2-3小时后过滤得碱式碳酸锌，滤液经石 灰苛化后，转化为氢氧化钠溶液，将其浓縮后返回浸出工序浸出新的烟尘。优 选将所得到的烟尘用氢氧化钠溶液在95。C 100。C搅拌浸取，浸取液中加入烟尘 量6%的氧化剂硝酸钠，浸取时间90分钟，过滤，然后按滤液中的锗含量加入 浓度为30%的丹宁，锗在丹宁的含量为30分之一，搅拌，沉淀温度为60 70°C, 搅拌反应时间20分钟，过滤获得含锗2%以上的丹宁锗精矿；沉锗后的碱性溶液中加入粒度-200的锌粉，40。C 5(TC搅拌反应1. 5 2小时后过滤获得粗铅； 滤液中通入0.6Mpa二氧化碳气体，室温反应2-3小时后过滤得碱式碳酸锌，余 液经石灰苛化后，转化为氢氧化钠溶液，将其浓縮至含300g/L，返回浸出工序 浸出新的烟尘。与现有多金属铅锌矿冶炼工艺相比，本专利技术存在以下有益效果1、 从根本上消除含硫气体对大气环境质量的影响，尽量避免了环境污染；2、 原料中有价金属回收利用率高，入炉原料品位底，节约了冶炼成本。3、 利用了工业废渣如黄铁矿烧渣(硫酸烧渣)，既节省了成本，同时又回收 废渣中的有色金属及贵金属。附图说明图1多金属硫化铅锌矿或精矿碳酸化转化——还原造硫熔炼流程图图2多金属硫化铅锌矿或精矿碳酸化转化中产生的烟尘的回收利用流程图具体实施例方式以原料成份为(质量百分比):Pb 25-48%， Zn6-13%， Fe 5. 5-22%， S 9-22%， Si022-13%, A1203 0. 6-2. 3%，其中金和银的含量为Ag 180-580g/t， Au 0. 8-1. 3g/t， 矿粉粒度-200目的多金属硫化铅锌矿为本专利技术的一个具体实施方式，但本专利技术 内容并不限于该具体实施例，针对本专利技术技术方案进行变形和改进，均应落在 本专利技术的保护范围内。 1、多金属硫化铅锌矿的碳酸化转化反应式PbS(固)+ (NH4)2C03(液)+1/2 02(气)+H20(液)= PbC03(固)+S。(固)+2NH40H(液)以碳酸氢铵水溶液为转化剂，在带有搅拌器的钢制反应罐中，矿粉与碳酸氢铵水溶液的固液比为1:5 (质量比)，碳酸氢铵水溶液的浓度0. 8mol/L，反应温度 50°C±5°C，在反应过程中不断通入空气，反应5 6小时后，固液分离过滤， 分离出的固相部分(滤液的主要成分为NH40H，另行处理)。固相部分的组成主 要为碳酸铅矿和少量未转化硫化铅锌矿及原料中的脉石，还包括了所含Au、 Ag、 以及未反应的Cu、 Zn、 Mo的硫化物和被转化成的单质硫。硫化铅锌矿中的硫化 铅碳酸化转化率75% 85% 。2、 从固相产物中提取硫磺采用煤油或四氟乙烯为萃取剂。将实施例1中分离出的固相产物与煤油或四氟 乙烯按固液比1:5 (重量)装入有回流冷凝器和搅拌器的密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多金属硫化铅锌矿的冶炼方法，其特征在于多金属硫化铅锌矿经过碳酸化转化、固液分离过滤、固相用萃取剂萃取回收单质硫后，将含有残余硫化物的碳酸铅锌矿与造硫剂、还原剂及添加剂混合进行熔炼。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：舒宏庆，缪加坦，
申请(专利权)人：舒宏庆，缪加坦，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]