1.本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法。

背景技術(shù)：

2.硫化鋅精礦是鋅的冶煉原料，目前的常規(guī)利用方法有兩種：一種是精礦焙燒制酸，同時得到主成分為氧化鋅的焙砂，再利用焙砂進行濕法冶煉。該方法成型較早，經(jīng)過數(shù)十年的實踐，目前已成為業(yè)內(nèi)普遍使用的常規(guī)方法。但經(jīng)過這么多年的實踐，也暴露出一些不足：精礦焙燒在生產(chǎn)金屬鋅的同時，會產(chǎn)生副產(chǎn)品硫酸，但硫酸市場需求有限，價值低，且作為危險化學(xué)品，儲運成本較高，運輸半徑較小。另一種是較新的方法——氧壓浸出，既在較高的溫度和壓強下，將氧氣通入浸出槽，利用高壓高溫下，氧氣對硫化鋅進行氧化浸出，同時得到硫磺。該方法是近年來從國外引入，并已被國內(nèi)消化吸收的新技術(shù)。經(jīng)過多年的摸索實踐，目前在業(yè)內(nèi)也有少許企業(yè)正在使用，該方法的缺點也很明顯：

①

高溫高壓強酸性的浸出條件，不僅能耗高，而且對設(shè)備的要求十分苛刻，稍有不慎，易發(fā)生安全事故；

②

該方法對溫度壓強和氧氣濃度等參數(shù)要求較高，參數(shù)配合不好時，浸出率較低。

3.此外，上述兩種方法均存在著以下缺陷：

①

浸出過程需要加熱到較高溫度，還要進行多段浸出，才能確保較高的浸出率；

②

為氧化除鐵，反應(yīng)過程需要大量使用氧化劑，成本較高。因此，對現(xiàn)有硫化鋅精礦冶煉方法進行改進已經(jīng)成為目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供了一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，通過搭建硫化鋅精礦浸出設(shè)備，利用浸出設(shè)備實現(xiàn)對硫化鋅精礦的直接浸出，生成物為硫單質(zhì)，較硫酸更易于儲運，工業(yè)用途更廣，價值更大，同時用氯氣代替氧氣和硫酸作為浸出劑，可在常壓下進行浸出，設(shè)備要求簡單，且反應(yīng)本身放熱大，可自行維持反應(yīng)所需溫度，保持較高的浸出率，并且氯氣本身作為氧化劑，無需再額外使用氧化劑進行氧化除鐵操作，成本較低，適合大批量生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟效益和廣闊的市場前景。

5.為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

6.一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，包括浸出設(shè)備，其特征在于：所述浸出設(shè)備包括攪拌槽、吸收塔、安保吸收塔、泵和管道，所述吸收塔底部一側(cè)設(shè)置有氯氣輸入管，吸收塔頂部一側(cè)設(shè)置有漿料輸入管，漿料輸入管通過泵與攪拌槽相連通，攪拌槽通過管道與吸收塔相連通，吸收塔頂端設(shè)置有排氣口，排氣口通過管道與安保吸收塔相連接，所述攪拌槽內(nèi)部設(shè)置有氧化還原電位傳感器；

7.所述浸出設(shè)備的具體氯化浸出方法如下步驟：

8.s1：稱取硫化鋅精礦原料，將稱取的硫化鋅精礦原料粉碎研磨至400目，得到硫化鋅粉末；

9.s2：將硫化鋅粉末倒入攪拌槽中，并向攪拌槽中注入水或電解質(zhì)溶液，混合均勻，攪拌呈漿料，得到硫化鋅漿料；

10.s3：用泵將步驟s2中的硫化鋅漿料泵入吸收塔，向吸收塔中通入氯氣，使氯氣與硫化鋅漿料在吸收塔中充分接觸；

11.s4：通過吸收塔與氯氣反應(yīng)后的硫化鋅漿料通過管道進入攪拌槽，保持泵開啟，形成硫化鋅漿料在攪拌槽

?

吸收塔

?

攪拌槽中的循環(huán)，讓硫化鋅漿料與氯氣在吸收塔內(nèi)充分進行反應(yīng)；

12.s5：對攪拌槽中的氧化還原電位傳感器進行檢測，當硫化鋅漿料的氧化還原電位≥a時，即認為硫化鋅漿料與氯氣的反應(yīng)達到終點；

13.s6：關(guān)閉泵并停止氯氣輸入，對攪拌槽中反應(yīng)完成的硫化鋅漿料進行過濾，得到濾液和濾渣；

14.s7：對步驟s6中的濾渣進行浮選分離操作，得到單質(zhì)硫。

15.所述步驟s2中硫化鋅粉末與水或電解質(zhì)溶液的固液比為1：3～1：6。

16.所述步驟s2中的電解質(zhì)溶液選用濃度為0～6mol/l的氯化鈉、氯化銨、氯化鋅中的一種或多種無機鹽混合溶液。

17.所述步驟s2中為強化浸出效果，可向電解質(zhì)溶液中添加濃度為0～0.1mol/l的fe

2+

、fe

3+

和cu

2+

。

18.所述步驟s5中a的取值范圍為170～400mv。

19.所述安保吸收塔為填料噴淋吸收塔，所述填料采用惰性填料。

20.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

21.1)本發(fā)明通過搭建硫化鋅精礦浸出設(shè)備，利用浸出設(shè)備實現(xiàn)對硫化鋅精礦的直接浸出，生成物為硫單質(zhì)，較硫酸更易于儲運，工業(yè)用途更廣，價值更大；

22.2)采用氯氣代替氧氣和硫酸作為浸出劑，氯氣比氧氣的反應(yīng)活性強，可在常壓下進行浸出，設(shè)備要求簡單，且反應(yīng)本身放熱大，可自行維持反應(yīng)所需溫度，保持較高的浸出率；

23.3)氯氣本身作為氧化劑，無需再額外使用氧化劑進行氧化除鐵操作，成本較低，適合大批量生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟效益和廣闊的市場前景。

附圖說明

24.圖1是本發(fā)明實施例中的浸出設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。

25.圖2是本發(fā)明實施例中精礦焙燒制酸的工藝流程簡圖。

具體實施方式

26.下面將結(jié)合具體實施例和附圖來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

27.為了更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，進行以下說明：

28.1.精礦焙燒制酸，同時得到焙砂(主成分是氧化鋅)，再利用焙砂進行濕法冶煉，工藝流程簡圖如圖1所示。其主要反應(yīng)過程如下：

29.2zns+3o2＝2zno+2so2(去制硫酸)

30.zno+h2so4＝znso4+h2o

31.2.氧壓浸出，在較高的溫度和壓強下(高于一個標準大氣壓)，將氧氣(或富氧空

氣)通入浸出槽，利用高壓高溫下，氧氣對硫化鋅進行氧化浸出，同時得到硫磺，其主要反應(yīng)過程如下：

32.2zns+o2+2h2so4＝2znso4+2s+2h2o

33.實施例

34.一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，包括浸出設(shè)備，所述浸出設(shè)備包括攪拌槽、吸收塔、安保吸收塔、泵和管道，所述吸收塔底部一側(cè)設(shè)置有氯氣輸入管，吸收塔頂部一側(cè)設(shè)置有漿料輸入管，漿料輸入管通過泵與攪拌槽相連通，攪拌槽通過管道與吸收塔相連通，吸收塔頂端設(shè)置有排氣口，排氣口通過管道與安保吸收塔相連接，所述攪拌槽內(nèi)部設(shè)置有氧化還原電位傳感器；

35.所述安保吸收塔是為了防止多余的氯氣污染空氣而設(shè)置的填料噴淋吸收塔，其以惰性填料為吸收劑，用以吸收多余的氯氣，避免氯氣外泄的裝置。

36.所述浸出方法的具體操作步驟為：

37.s1：稱取硫化鋅精礦原料，將稱取的硫化鋅精礦原料粉碎研磨至400目，得到硫化鋅粉末；

38.s2：將硫化鋅粉末倒入攪拌槽中，并按照1：3～1：6的固液比向攪拌槽中注入水或電解質(zhì)溶液，混合均勻，攪拌呈漿料，得到硫化鋅漿料；

39.s3：用泵將步驟s2中的硫化鋅漿料泵入吸收塔，向吸收塔中通入氯氣，使氯氣與硫化鋅漿料在吸收塔中充分接觸；

40.s4：通過吸收塔與氯氣反應(yīng)后的硫化鋅漿料通過管道進入攪拌槽，保持泵開啟，形成硫化鋅漿料在攪拌槽

?

吸收塔

?

攪拌槽中的循環(huán)，讓硫化鋅漿料與氯氣在吸收塔內(nèi)充分進行反應(yīng)，所述氯氣通入速度視漿料濃度及泵的循環(huán)量而定。一般為根據(jù)實際化學(xué)反應(yīng)計算的理論量的2.5～50％；

41.s5：對攪拌槽中的氧化還原電位傳感器進行檢測，當硫化鋅漿料的氧化還原電位≥a時，即認為硫化鋅漿料與氯氣的反應(yīng)達到終點；

42.s6：關(guān)閉泵并停止氯氣輸入，對攪拌槽中反應(yīng)完成的硫化鋅漿料進行過濾，得到濾液和濾渣，

43.所述濾液即為浸出后的氯化鋅溶液，其主要成分為氯化鋅溶液，根據(jù)硫化鋅精礦中的成分組成，其中還可能含有：氯化鉛、氯化銅、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣等雜質(zhì)；

44.所述濾渣中主要含有硅鋁酸鹽(脈石成分)、單質(zhì)硫及氫氧化鐵等在浸出液中難以溶解的成分；

45.s7：對步驟s6中的濾渣進行浮選分離等操作，得到單質(zhì)硫。

46.步驟s2中的電解質(zhì)溶液可以是氯化鈉、氯化銨、氯化鋅或其他無機鹽的單一溶液或幾種無機鹽的混合溶液，其濃度范圍為0～6mol/l。

47.為強化浸出效果，可向步驟s2中的電解質(zhì)溶液中添加少量fe

2+

、fe

3+

、cu

2+

，其濃度范圍為0～0.1mol/l。

48.步驟s5中的a值，取值范圍為170～400mv。

49.本發(fā)明的具體實施例如下：

50.實施例1

51.成分組成如下表的鋅精礦：

52.元素sznpbcusife含量％27.653.51.420.032.87.3

53.將此鋅精礦與清水按1：4的比例混合調(diào)漿，在吸收塔中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)。由于反應(yīng)放熱，漿料溫度迅速升至90℃以上，此時，降低通入氯氣的純度(補充入部分冷空氣以帶走反應(yīng)熱，幫助體系降溫)。當電位傳感器測得漿料的氧化還原電位330mv時，停止反應(yīng)，將漿料過濾，得濾液成分如下：

54.元素znpbcufe含量g/l126.050.830.060.047

55.所述鋅浸出率約為94.3％。

56.實施例2

57.成分組成如下表的鋅精礦：

58.元素sznpbcusife含量％27.653.51.420.032.87.3

59.將此鋅精礦與4.5％的氯化鋅溶液按1：4的比例混合調(diào)漿，在吸收塔中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)(具體過程如前)。當電位傳感器測得漿料的氧化還原電位418mv時，停止反應(yīng)，將漿料過濾，得濾液成分如下：

60.元素znpbcufe含量g/l140.61.680.060.02

61.所述鋅浸出率約為89％。

62.實施例3

63.成分組成如下表的鋅精礦：

64.元素sznpbcusife含量％26.250.82.060.0174.75.8

65.將此鋅精礦與氯化鋅和氯化鈉的混合溶液(其中鋅含量31g/l，鈉含量86g/l，ph≈5.4)，按1：5的比例混合調(diào)漿，在吸收塔中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)(具體過程如前)。當電位傳感器測得漿料的氧化還原電位362mv時，停止反應(yīng)，將漿料過濾，得濾液成分如下：

66.元素znpbcufe含量g/l122.73.110.030.04

67.所述鋅浸出率約為90.25％。

68.以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理。技術(shù)特征：

1.一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，包括浸出設(shè)備，其特征在于：所述浸出設(shè)備包括攪拌槽、吸收塔、安保吸收塔、泵和管道，所述吸收塔底部一側(cè)設(shè)置有氯氣輸入管，吸收塔頂部一側(cè)設(shè)置有漿料輸入管，漿料輸入管通過泵與攪拌槽相連通，攪拌槽通過管道與吸收塔相連通，吸收塔頂端設(shè)置有排氣口，排氣口通過管道與安保吸收塔相連接，所述攪拌槽內(nèi)部設(shè)置有氧化還原電位傳感器；所述浸出設(shè)備的具體氯化浸出方法如下步驟：s1：稱取硫化鋅精礦原料，將稱取的硫化鋅精礦原料粉碎研磨至400目，得到硫化鋅粉末；s2：將硫化鋅粉末倒入攪拌槽中，并向攪拌槽中注入水或電解質(zhì)溶液，混合均勻，攪拌呈漿料，得到硫化鋅漿料；s3：用泵將步驟s2中的硫化鋅漿料泵入吸收塔，向吸收塔中通入氯氣，使氯氣與硫化鋅漿料在吸收塔中充分接觸；s4：通過吸收塔與氯氣反應(yīng)后的硫化鋅漿料通過管道進入攪拌槽，保持泵開啟，形成硫化鋅漿料在攪拌槽

?

吸收塔

?

攪拌槽中的循環(huán)，讓硫化鋅漿料與氯氣在吸收塔內(nèi)充分進行反應(yīng)；s5：對攪拌槽中的氧化還原電位傳感器進行檢測，當硫化鋅漿料的氧化還原電位≥a時，即認為硫化鋅漿料與氯氣的反應(yīng)達到終點；s6：關(guān)閉泵并停止氯氣輸入，對攪拌槽中反應(yīng)完成的硫化鋅漿料進行過濾，得到濾液和濾渣；s7：對步驟s6中的濾渣進行浮選分離操作，得到單質(zhì)硫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，其特征在于：所述步驟s2中硫化鋅粉末與水或電解質(zhì)溶液的固液比為1：3～1：6。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，其特征在于：所述步驟s2中的電解質(zhì)溶液選用濃度為0～6mol/l的氯化鈉、氯化銨、氯化鋅中的一種或多種無機鹽混合溶液。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，其特征在于：所述步驟s2中為強化浸出效果，可向電解質(zhì)溶液中添加濃度為0～0.1mol/l的fe

2+

、fe

3+

和cu

2+

。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，其特征在于：所述步驟s5中a的取值范圍為170～400mv。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，其特征在于：所述安保吸收塔為填料噴淋吸收塔，所述填料采用惰性填料。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種硫化鋅精礦的氯化浸出方法，屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，包括浸出設(shè)備，浸出設(shè)備包括攪拌槽、吸收塔、安保吸收塔、泵和管道，所述浸出設(shè)備的氯化浸出方法為：將硫化鋅粉末與水或電解質(zhì)溶液在攪拌槽中混合攪拌，得到硫化鋅漿料；用泵將硫化鋅漿料泵入吸收塔，向吸收塔中通入氯氣，使氯氣與硫化鋅漿料在吸收塔中充分接觸反應(yīng)；當硫化鋅漿料與氯氣的反應(yīng)達到終點時，關(guān)閉泵并停止氯氣輸入，對攪拌槽中反應(yīng)完成的硫化鋅漿料進行過濾，得到濾液和濾渣；對濾渣進行浮選分離，得到單質(zhì)硫。本發(fā)明通過搭建硫化鋅精礦浸出設(shè)備，利用浸出設(shè)備實現(xiàn)對硫化鋅精礦的直接浸出，生成物為硫單質(zhì)，較硫酸更易于儲運，工業(yè)用途更廣，價值更大。大。大。

技術(shù)研發(fā)人員：申鴻志

受保護的技術(shù)使用者：白銀原點科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.22

技術(shù)公布日：2021/11/2