一种含硫及多金属精矿的处理方法与流程

1.本公开涉及冶金技术领域，具体地，涉及一种含硫及多金属精矿的处理方法。


背景技术：

2.含硫及多金属精矿中含有较多的硫以及少量的诸如铜、金或银等其他金属，为了提高资源利用率，可以对这些精矿进行多元素综合回收，以制备硫酸以及铜、金和银等金属产物。
3.然而，相关技术中，对含硫及多金属精矿进行多元素综合回收时，各元素的回收率仍然较低。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种含硫及多金属精矿的处理方法，该方法能够简单、高效地回收精矿中的硫、铜、金或银等元素。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种含硫及多金属精矿的处理方法，该方法包括：
6.s01.将含硫及多金属精矿与水混合后进行调浆处理，得到精矿重量百分浓度为65％～70％的精矿矿浆，其中，在所述含硫及多金属精矿中，硫的含量不低于35wt％，铜的含量不低于1wt％，金的品位不低于2g/t，银的品位不低于80g/t；
7.s02.将所述精矿矿浆送入沸腾炉中进行硫酸化焙烧，得到焙烧炉气和焙烧炉渣，其中，所述硫酸化焙烧的温度为575～625℃；
8.s03.将所述焙烧炉气经除尘、净化及干吸处理后，进行“3 2”五段两次转化处理，得到硫酸产品；
9.s04.将所述焙烧炉渣进行酸洗处理，得到酸洗滤液和酸洗滤渣；
10.s05.将所述酸洗滤液进行萃取及电积处理，得到固体铜，将所述酸洗滤渣进行氰化浸出及锌粉置换处理，得到固体金和固体银。
11.可选地，步骤s03中，所述将所述焙烧炉气经除尘、净化及干吸处理后，进行“3 2”五段两次转化处理，得到硫酸产品，包括：
12.s031.将所述焙烧炉气的温度降至375～425℃后，送入旋风除尘器和/或电除尘器中进行除尘处理，得到除尘炉气，其中，所述除尘炉气的温度为280～300℃，含尘量为290～310mg/m3；
13.s032.将所述除尘炉气依次送入内喷文氏管和填料冷却塔中进行封闭酸洗净化处理，然后送入电除雾器中进行除雾处理，得到净化炉气，其中，所用净化淋洒酸液为重量百分浓度为1～3％的稀硫酸，所述净化炉气的温度不高于40℃，酸雾含量小于0.03g/nm3；
14.s033.将所述净化炉气与空气混合后送入干燥塔中，利用干燥淋洒酸液进行干燥处理，得到干吸炉气，其中，所述干燥淋洒酸液为重量百分浓度为93％的硫酸，所述干吸炉气中so2的体积百分浓度为7～10％，含水量为0.1g/nm3以下；
15.s034.将所述干吸炉气送入转化塔中进行“3 2”五段两次转化处理和吸收塔中进
行吸收处理，得到硫酸产品。
16.可选地，步骤s031中，将所述焙烧炉气送入余热锅炉中，以将所述焙烧炉气的温度降至375～425℃，
17.在对所述焙烧炉气进行降温处理时，所述方法还包括收集所述余热锅炉所产生的饱和蒸汽的操作。
18.可选地，所述内喷文氏管具有第一循环槽，所述填料冷却塔具有第二循环槽，步骤s032中，在进行所述封闭酸洗净化处理时，所述方法还包括：
19.将所述封闭酸洗净化处理产生的净化废酸液经过滤处理后重新送入所述第一循环槽和/或所述第二循环槽中循环使用。
20.可选地，步骤s034中，所述将所述干吸炉气送入转化塔中进行“3 2”五段两次转化处理和吸收塔中进行吸收处理，得到硫酸产品，包括：
21.s341.将所述干吸炉气送入换热器中进行第一换热处理，得到温度为400～450℃的第一换热炉气；
22.s342.将所述第一换热炉气送入转化器第一、二和三段催化剂层中进行第一次转化，然后送入换热器中进行第二换热处理，得到温度为150～200℃的第二换热炉气；
23.s343.将所述第二换热炉气送入第一吸收塔中进行吸收处理，得到第一吸收液和吸收炉气；
24.s344.将所述吸收炉气送入换热器中进行第三换热处理，得到温度为370～420℃的第三换热炉气；
25.s345.将所述第三换热炉气送入转化器第四和五段催化剂层中进行第二次转化，然后送入转换器中进行第四换热处理，得到温度为130～170℃的第四换热炉气；
26.s346.将所述第四换热炉气送入第二吸收塔中进行吸收处理，得到第二吸收液和尾气；
27.s347.将所述第一吸收液和/或所述第二吸收液进行加工制得硫酸产品。
28.可选地，所述第一吸收塔和所述第二吸收塔与第三循环槽连通，
29.步骤s343中，所述将所述第一吸收液和/或所述第二吸收液进行加工制得硫酸产品，包括：
30.将所述第一吸收液和/或所述第二吸收液送入所述第三循环槽中，加水稀释得到重量百分浓度为93％～98％的稀释硫酸，并将部分所述稀释硫酸作为所述硫酸产品。
31.可选地，所述干燥塔具有第四循环槽，所述第四循环槽与所述第三循环槽、所述第一吸收塔以及所述第二吸收塔连通，
32.步骤s033中，在进行所述干燥处理时，所述方法还包括：
33.将所述干燥处理产生的干燥废酸液送入所述第四循环槽，使其与来自所述第三循环槽的部分所述稀释硫酸混合，得到重量百分浓度为93％的硫酸，作为所述干燥淋洒酸液循环使用。
34.可选地，步骤s343和/或s346中进行吸收处理时，所用吸收淋洒酸液为重量百分浓度为93％～98％的硫酸，所述方法还包括：
35.将所述第三循环槽中的部分所述稀释硫酸和/或所述第四循环槽中多余的重量百分浓度为93％的硫酸送入所述第一吸收塔和/或所述第二吸收塔中，作为所述吸收淋洒酸
液使用。
36.可选地，步骤s04中，利用浓密机和水平胶带式过滤机对所述焙烧炉渣进行酸洗处理，得到所述酸洗滤液和所述酸洗滤渣。
37.可选地，步骤s05中，所述萃取包括二级逆流萃取、一级反萃取和有机相循环。
38.通过上述技术方案，本公开的方法中，通过对含硫及多金属精矿进行硫酸化焙烧，能够在高效回收硫元素的同时，有效回收金、银和铜等微量元素，因此，本公开的方法具有多元素回收率高的特点。
39.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
40.以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
41.本公开提供一种含硫及多金属精矿的处理方法，该方法包括：s01.将含硫及多金属精矿与水混合后进行调浆处理，得到精矿重量百分浓度为65％～70％的精矿矿浆，其中，在所述含硫及多金属精矿中，硫的含量不低于35wt％，铜的含量不低于1wt％，金的品位不低于2g/t，银的品位不低于80g/t；s02.将所述精矿矿浆送入沸腾炉中进行硫酸化焙烧，得到焙烧炉气和焙烧炉渣，其中，所述硫酸化焙烧的温度为575～625℃；s03.将所述焙烧炉气经除尘、净化及干吸处理后，进行“3 2”五段两次转化处理，得到硫酸产品；s04.将所述焙烧炉渣进行酸洗处理，得到酸洗滤液和酸洗滤渣；s05.将所述酸洗滤液进行萃取及电积处理，得到固体铜，将所述酸洗滤渣进行氰化浸出及锌粉置换处理，得到固体金和固体银。
42.具体地，所述含硫及多金属精矿例如可以是硫精矿或铜精矿。通过上述技术方案，本公开的方法中，通过对含硫及多金属精矿进行硫酸化焙烧，能够在高效回收硫元素的同时，有效回收金、银和铜等微量元素，因此，本公开的方法具有多元素回收率高的特点。
43.根据本公开，步骤s03中，所述将所述焙烧炉气经除尘、净化及干吸处理后，进行“3 2”五段两次转化处理，得到硫酸产品，可以包括：s031.将所述焙烧炉气的温度降至375～425℃后，送入旋风除尘器和/或电除尘器中进行除尘处理，得到除尘炉气，其中，所述除尘炉气的温度为280～300℃，含尘量为290～310mg/m3；s032.将所述除尘炉气依次送入内喷文氏管和填料冷却塔中进行封闭酸洗净化处理，然后送入电除雾器中进行除雾处理，得到净化炉气，其中，所用净化淋洒酸液为重量百分浓度为1～3％的稀硫酸，所述净化炉气的温度不高于40℃，酸雾含量小于0.03g/nm3；s033.将所述净化炉气与空气混合后送入干燥塔中，利用干燥淋洒酸液进行干燥处理，得到干吸炉气，其中，所述干燥淋洒酸液为重量百分浓度为93％的硫酸，所述干吸炉气中so2的体积百分浓度为7～10％，含水量为0.1g/nm3以下；s034.将所述干吸炉气送入转化塔中进行“3 2”五段两次转化处理和吸收塔中进行吸收处理，得到硫酸产品。
44.根据本公开，为了进一步增加资源利用率，增加产品多样性，提高经济效益，步骤s031中，可以将所述焙烧炉气送入余热锅炉中，以实现将所述焙烧炉气的温度降至375～425℃的操作，同时，在对所述焙烧炉气进行降温处理时，收集所述余热锅炉所产生的饱和蒸汽。在本公开中，通过引入余热锅炉，不仅可以对焙烧炉气进行有效降温，还能够产生饱和蒸汽供销售或使用。
45.根据本公开，所述内喷文氏管可以具有第一循环槽，所述填料冷却塔可以具有第二循环槽，步骤s032中，在进行所述封闭酸洗净化处理时，所述方法还可以包括：将所述封闭酸洗净化处理产生的净化废酸液经过滤处理后重新送入所述第一循环槽和/或所述第二循环槽中循环使用。
46.在本公开中，具体地，步骤s032中，可以将来自电除尘器的除尘炉气送入内喷文氏管，利用净化淋洒酸液除去一部分矿尘，然后送入填料冷却塔中，进一步除去矿尘、砷、氟等有害物质，并使气体温度降至40℃以下，再送入电除雾器中除去酸雾，得到酸雾含量不大于0.03g/nm3的除尘炉气。
47.内喷文氏管可以采用绝热蒸发，其循环酸系统不设冷却器，热量由后方填料冷却塔的稀酸冷却器带走。内喷文氏管中的净化废酸液流出后，经西恩过滤器过滤，清液回文氏管的第一循环槽，进入循环系统循环使用，一部分循环液通过循环泵打入脱气塔，经脱吸后的清液通过脱气塔循环泵送入稀酸贮槽，作为稀酸副产品送入磷肥厂自用。西恩过滤器过滤下来的污泥，排入酸沟，采用石灰中和处理后送入渣场。
48.填料冷却塔可以为塔、槽一体结构，净化废酸液从冷却塔塔底的第二循环槽流出，通过冷却塔循环泵打入冷却塔循环使用。增多的循环酸串入文氏管第一循环槽，整个净化系统热量由稀酸板式冷却器带走。同时，本公开中，考虑到因突然停电造成高温炉气影响净化设备，还可以在文氏管上方设置高位水箱，通过文氏管出口气温与文氏管高位水箱出水阀联锁来保护下游设备和管道。
49.根据本公开，步骤s034中，所述将所述干吸炉气送入转化塔中进行“3 2”五段两次转化处理和吸收塔中进行吸收处理，得到硫酸产品，可以包括：s341.将所述干吸炉气送入换热器中进行第一换热处理，得到温度为400～450℃的第一换热炉气；s342.将所述第一换热炉气送入转化器第一、二和三段催化剂层中进行第一次转化，然后送入换热器中进行第二换热处理，得到温度为150～200℃的第二换热炉气；s343.将所述第二换热炉气送入第一吸收塔中进行吸收处理，得到第一吸收液和吸收炉气；s344.将所述吸收炉气送入换热器中进行第三换热处理，得到温度为370～420℃的第三换热炉气；s345.将所述第三换热炉气送入转化器第四和五段催化剂层中进行第二次转化，然后送入转换器中进行第四换热处理，得到温度为130～170℃的第四换热炉气；s346.将所述第四换热炉气送入第二吸收塔中进行吸收处理，得到第二吸收液和尾气；s347.将所述第一吸收液和/或所述第二吸收液进行加工制得硫酸产品。
50.根据本公开，所述第一吸收塔和所述第二吸收塔可以与第三循环槽连通，步骤s343中，所述将所述第一吸收液和/或所述第二吸收液进行加工制得硫酸产品，可以包括：将所述第一吸收液和/或所述第二吸收液送入所述第三循环槽中，加水稀释得到重量百分浓度为93％～98％的稀释硫酸，并将部分所述稀释硫酸作为所述硫酸产品。
51.根据本公开，所述干燥塔可以具有第四循环槽，所述第四循环槽可以与所述第三循环槽、所述第一吸收塔以及所述第二吸收塔连通，步骤s033中，在进行所述干燥处理时，所述方法还可以包括：将所述干燥处理产生的干燥废酸液送入所述第四循环槽，使其与来自所述第三循环槽的部分所述稀释硫酸混合，得到重量百分浓度为93％的硫酸，作为所述干燥淋洒酸液循环使用。
52.根据本公开，步骤s343和/或s346中进行吸收处理时，所用吸收淋洒酸液可以为重
量百分浓度为93％～98％的硫酸，所述方法还可以包括：将所述第三循环槽中的部分所述稀释硫酸和/或所述第四循环槽中多余的重量百分浓度为93％的硫酸送入所述第一吸收塔和/或所述第二吸收塔中，作为所述吸收淋洒酸液使用。
53.具体地，干燥塔可以是填料塔，塔顶装有金属丝网除雾器。塔内用重量百分浓度为93％的硫酸淋洒，其在干燥过程中吸水稀释后自塔底流入干燥塔的第四循环槽，第四循环槽内配入由吸收塔酸冷却器出口串来的所述稀释硫酸，以维持其中循环酸的浓度。第四循环槽中的循环酸经干燥塔循环泵打入干燥塔酸冷却器冷却后，进入干燥塔循环使用。增多的93％酸全部通过干燥塔循环泵串入第一吸收塔作为吸收淋洒酸液使用。
54.第一吸收塔和第二吸收塔均为填料塔，第一吸收塔和第二吸收塔共用第三循环槽，吸收淋洒酸液的重量百分浓度为93％～98％，吸收so3后的所述第一吸收液和/或所述第二吸收液流入第三循环槽中混合，然后加水调节得到重量百分浓度为93％～98％的稀释硫酸，再经吸收塔循环泵打入吸收塔酸冷却器中进行冷却，冷却后进入吸收塔循环使用。增多的稀释硫酸，一部分串入干燥塔的第四循环槽，一部分作为成品酸经过地下槽后直接输入成品酸库。
55.根据本公开，步骤s04中，可以利用浓密机和水平胶带式过滤机对所述焙烧炉渣进行酸洗处理，得到所述酸洗滤液和所述酸洗滤渣。具体地，利用水平胶带式过滤机的多次清洗作用，可以提高铜的洗涤率，同时选用水平胶带式过滤机可以保证生产连续稳定便于操作。
56.根据本公开，步骤s05中，所述萃取可以包括二级逆流萃取、一级反萃取和有机相循环。具体地，采用lx
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948n对含铜的酸洗滤液进行萃取富集，富集后的含铜料液直接电积，生产阴极铜。
57.针对焙烧后的炉渣细颗粒多、黏度大等特点，对酸洗滤渣进行金、银提取时，可以采用传统的氰化浸出
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固液分离
‑
锌粉置换工艺，该工艺具有成熟度高、操作简单等特点。
58.下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
59.本公开实施例中涉及的原料、试剂、仪器及设备，如无特殊说明，均可通过购买获得。
60.实施例
61.按照如下方法对硫精矿进行多元素综合回收处理。
62.(1)利用桥式抓斗将硫精矿(硫含量37.20wt％，铜含量1.46wt％，金品位2.47g/t，银品位84.65g/t)送至调桨槽，加水调制成精矿重量百分浓度为65％～70％的精矿矿桨后，进行振动后过筛，筛分除去其中的杂质，然后送入中间贮槽，再经软管泵送入焙烧工段的贮浆槽；
63.(2)利用软管泵将贮浆槽内的精矿矿浆送入矿浆分配槽，经喷枪由压缩空气喷入沸腾炉内，于600℃下进行硫酸化焙烧，得到焙烧炉气和焙烧炉渣；
64.(3)利用余热锅炉将焙烧炉气的温度降至400℃，然后送入旋风除尘器和电除尘器中进一步降温除尘，得到除尘炉气，其中，除尘炉气的温度约为300℃，含尘量约300mg/m3；
65.(4)将从电除尘器流出的除尘炉气送入内喷文氏管中，用重量百分浓度约2％的稀硫酸除去一部分矿尘，然后送入填料冷却塔，进一步除去矿尘、砷、氟等有害物质，使炉气温度降至40℃以下，再经过电除雾器除去酸雾，得到酸雾含量<0.03g/nm3的净化炉气；
66.(5)将净化炉气与一定量空气混合，控制so2的体积百分浓度为8.5％左右，然后送入干燥塔中进行干吸处理，得到干吸炉气，其中，所述干吸炉气中，含水量约为0.1g/nm3；
67.(6)干吸炉气经干燥塔金属丝网除沫器除沫后，进入二氧化硫鼓风机升压，然后经第iii换热器和第i换热器换热至约430℃，送入转化器进行第一次转化，其中第一次转化分别经一、二、三段催化剂层反应和i、ii、iii换热器换热，转化率达到92.4％，反应换热后的炉气降温至约180℃，进入第一吸收塔吸收so3后，再分别经过第v、第iv和第ii换热器换热后，进入转化器四和五段进行第二次转化，总转化率达到99.85％，二次转化气经第v换热器换热后，温度降至约156℃，进入第二吸收塔吸收so3；
68.第一吸收塔和第二吸收塔均为填料塔，第一吸收塔和第二吸收塔共用一个酸循环槽，淋洒酸为重量百分浓度98％的硫酸，吸收so3后的酸自塔底流入吸收塔循环槽混合，加水调节酸浓至98％，然后经吸收塔循环泵打入吸收塔酸冷却器冷却后，进入吸收塔循环使用，增多的98％硫酸，一部分串入干燥塔循环槽，一部分作为成品酸经过地下槽后直接输入成品酸库；第二吸收塔吸收so3后得到的尾气，经塔顶的纤维除雾器除雾后，通过60m烟囱达标排放；
69.(7)将步骤(2)中的焙烧炉渣、来自余热锅炉和旋风除尘器的高温矿尘分别通过卸灰阀进入冷却滚筒进行冷却，然后进行酸洗处理，得到酸洗滤液和酸洗滤渣；
70.(8)采用lx
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948n对酸洗滤液进行萃取富集，富集后的含铜料液直接电积，生产阴极铜；酸洗滤渣采用传统的氰化浸出
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固液分离
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锌粉置换工艺，提取金和银。
71.经测算，本实施例中，硫元素回收率为99.1％，铜回收率为80.3％，金回收率为65.9％，银回收率为90.7％。
72.对比例
73.按照如下方法对硫精矿进行多元素综合回收处理。
74.(1)将硫精矿(硫含量37.20wt％，铜含量1.46wt％，金品位2.47g/t，银品位84.65g/t)由焙烧炉的加料斗，通过皮带给料机连续均匀地送至沸腾炉中进行氧化焙烧，得到焙烧炉气和焙烧炉渣；
75.(2)利用余热锅炉将焙烧炉气的温度降至400℃，然后送入旋风除尘器和电除尘器中进一步降温除尘，得到除尘炉气，其中，除尘炉气的温度约为300℃，含尘量约300mg/m3；
76.(3)将从电除尘器流出的除尘炉气送入内喷文氏管中，用重量百分浓度约2％的稀硫酸除去一部分矿尘，然后送入填料冷却塔，进一步除去矿尘、砷、氟等有害物质，使炉气温度降至40℃以下，再经过电除雾器除去酸雾，得到酸雾含量<0.03g/nm3的净化炉气；
77.(4)将净化炉气与一定量空气混合，控制so2的体积百分浓度为8.5％左右，然后送入干燥塔中进行干吸处理，得到干吸炉气，其中，所述干吸炉气中，含水量约为0.1g/nm3；
78.(5)干吸炉气经干燥塔金属丝网除沫器除沫后，进入二氧化硫鼓风机升压，然后经第iii换热器和第i换热器换热至约430℃，送入转化器进行第一次转化，其中第一次转化分别经一、二、三段催化剂层反应和i、ii、iii换热器换热，转化率达到92.1％，反应换热后的炉气降温至约180℃，进入第一吸收塔吸收so3后，再分别经过第v、第iv和第ii换热器换热后，进入转化器四和五段进行第二次转化，总转化率达到99.65％，二次转化气经第v换热器换热后，温度降至约156℃，进入第二吸收塔吸收so3；
79.第一吸收塔和第二吸收塔均为填料塔，第一吸收塔和第二吸收塔共用一个酸循环
槽，淋洒酸为98％的硫酸，吸收so3后的酸自塔底流入吸收塔循环槽混合，加水调节酸浓至98％，然后经吸收塔循环泵打入吸收塔酸冷却器冷却后，进入吸收塔循环使用，增多的98％硫酸，一部分串入干燥塔循环槽，一部分作为成品酸经过地下槽后直接输入成品酸库；第二吸收塔吸收so3后得到的尾气，经塔顶的纤维除雾器除雾后，通过60m烟囱达标排放；
80.(6)将步骤(2)中的焙烧炉渣、来自余热锅炉和旋风除尘器的高温矿尘分别通过卸灰阀进入冷却滚筒进行冷却，然后进行酸洗处理，得到酸洗滤液和酸洗滤渣；
81.(7)采用lx
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948n对酸洗滤液进行萃取富集，富集后的含铜料液直接电积，生产阴极铜；酸洗滤渣采用传统的氰化浸出
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固液分离
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锌粉置换工艺，提取金和银。
82.经测算，本对比例中，硫元素回收率为98.8％，铜回收率为50.7％，金回收率为55.7％，银回收率为72.9％。
83.以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
84.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
85.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。