一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法与流程

1.本发明涉及高硫渣回收处理技术领域，具体为一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法。


背景技术：

2.锌在自然界中主要以硫化物形态存在，锌的硫化矿主要是闪锌矿和高铁闪锌矿。硫化锌精矿炼锌工艺分为火法和湿法炼锌工艺，其中主流的湿法炼锌工艺包括常规湿法锌冶炼(焙烧-浸出-净化-电积)和直接浸出工艺(氧压/常压浸出-净化-电积)。主流的硫化锌精矿直接浸出工艺会产生大量高硫渣，属于高毒危废，渣中污染物无法彻底脱除，将严重危害附近居民身体、畜牧业、农业及城市建筑设施，破坏土壤和气候，而且除单质硫外，高硫渣中还含有锌、铅、银、铟等有价值的物质以及砷、镉、汞等毒害元素，因此需要对高硫渣进行回收利用。
3.经检索，如中国专利文献公开了一种高硫高铁湿法炼锌硫精矿浮选尾渣焙烧烟尘浸出工艺【申请号：cn202110963801.8；公开号：cn113774226a】。这种高硫高铁湿法炼锌硫精矿浮选尾渣焙烧烟尘浸出工艺，按以下步骤进行，将高硫高铁湿法炼锌硫精矿浮选尾矿渣经过焙烧后获得的烟尘加入水或预中和硫酸锌溶液中，得到浸出液成品；往浸出液中加入次氧化锌，反应后进行固液分离得到铟渣；然后进行锌、铟分离。
4.但是上述工艺在进行的过程中，仅能够进行单次浮选，无法有效分离出粗矿和精矿，造成硫精矿的回收率低下，而且高硫渣中砷、镉、汞等毒害元素无法得到回收利用，直接进行排放容易造成周边环境的污染，环保性欠佳。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法，其采用粗选后再精选的方式来对高硫渣进行二次浮选，有效的将硫精矿与尾矿分离，并提升硫精矿的回收率，而且能够对砷、镉、汞等毒害元素进行有效回收，杜绝污水中存在金属污染物。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法，其方法包括如下步骤：
7.s1：将锌冶炼高硫渣放入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的高硫渣碎料进行筛选，得到高硫渣的粒径为5-30mm，超过粒径超过30mm的高硫渣重新进行粉碎，筛选后的高硫渣加入浮选槽，并向浮选槽内加入纯水进行调浆，以50-100r/min的速度搅拌后0.5-1h后得到浆液a；
8.s2：向浮选槽内添加0.2-0.3mol/l的naoh溶液，待ph值为8.0-9.0时，依次加入抑制剂和起泡剂，使得浮选槽的内部产生泡沫，通过添加捕获剂对浮选槽中产生的泡沫进行刮泡，粗选得到尾矿a、硫精矿a以及浆液b；
9.s3：将尾矿a投入另一浮选槽中，加入0.5-0.6mol/l的caco3溶液，将ph值调整至11-12后，依次加入抑制剂、起泡剂和捕获剂进行精选处理，从而得到硫精矿b和尾矿b；
10.s4：将浆液a和浆液b加入煤油并浸泡0.6-0.8h，过滤得到滤渣和热油料，之后对滤渣进行研磨，并通过筛选网，干燥后得到粉料，向粉料中加入氧化剂进行氧化，产生硫磺铜、硫酸镍、硫酸锌，过滤后分别得到滤液a和滤渣a；
11.s5：向滤渣a中加入2.0-2.8mol/l的(nh4)2s溶液，并反应釜中搅拌8-12min，得到铜、镍、锌以及浸出液，之后向浸出液内添加2.5-3.0mol/l的(nh4)2so3溶液，调节ph值至9.0-10.4，然后加入絮凝剂和沉淀剂，利用沉淀法去除浸出液中的大部分砷、镉和汞，沉淀分离后产生废水；
12.s6：向废水中添加0.2-0.3mol/l的naoh溶液，待ph值为7.6-8.6时，向废水中加入沉淀剂，经化学沉淀处理基本去除废水中的砷、镉、汞和其他重金属。
13.优选的，所述步骤(s1)中，浮选槽的温度控制在30-40℃，浆液a的浓度为20～40wt％。
14.优选的，所述步骤(s2)中，抑制剂为na2s溶液、znso4溶液和na2so4溶液的组合而成，na2s溶液的添加量为150～300g/t，znso4溶液的添加量为200～400g/t，na2so4溶液的添加量为280～380g/t。
15.优选的，所述步骤(s2)中，起泡剂为甲基异丁基甲醇，起泡剂的添加量为20-36g/t。
16.优选的，所述步骤(s2)中，捕获剂为硫氨酯或黄原酸酯，捕获剂的添加量为10-40g/t。
17.优选的，所述步骤(s3)中，将尾矿a和尾矿b放置在一起合并为主尾矿，将硫精矿a和硫精矿b添加在一起合并为主硫精矿。
18.优选的，所述步骤(s4)中，筛选网的目数为180-240目。
19.优选的，所述步骤(s4)中，氧化剂为h2o2溶液，氧化剂的添加量为粉料质量的2-10％。
20.优选的，所述步骤(s5)中，在搅拌时反应釜的温度控制在50-65℃。
21.优选的，所述步骤(s6)中，沉淀剂为硫酸铝，沉淀剂的添加量为28～38g/t。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
23.本发明方法采用粗选后再精选的方式来对高硫渣进行二次浮选，分离出粗矿和精矿，并有效的将硫精矿与尾矿分离，并提升硫精矿回收的效率，而且能够对砷、镉、汞等毒害元素进行有效回收，杜绝污水中存在金属污染物，将毒害元素完全处理掉，并降低对周边环境的污染，解决了目前采用浮选-热过滤法对锌冶炼高硫渣进行处理，容易造成毒害元素处理不完全，且硫精矿和单质硫回收率低下的问题。
附图说明
24.图1为本发明硫精矿的回收率与捕获剂投放量的折线统计图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例一：
27.一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法，其方法包括如下步骤：
28.s1：将锌冶炼高硫渣放入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的高硫渣碎料进行筛选，得到高硫渣的粒径为10mm，超过粒径超过30mm的高硫渣重新进行粉碎，筛选后的高硫渣加入浮选槽，并向浮选槽内加入纯水进行调浆，以50r/min的速度搅拌后0.5h后得到浆液a，其中浮选槽的温度控制在30℃，浆液a的浓度为20wt％；
29.s2：向浮选槽内添加0.2mol/l的naoh溶液，待ph值为8.0时，依次加入抑制剂和起泡剂，使得浮选槽的内部产生泡沫，通过添加捕获剂对浮选槽中产生的泡沫进行刮泡，粗选得到尾矿a、硫精矿a以及浆液b，其中抑制剂为na2s溶液、znso4溶液和na2so4溶液的组合而成，na2s溶液的添加量为150g/t，znso4溶液的添加量为200g/t，na2so4溶液的添加量为280g/t；
30.s3：将尾矿a投入另一浮选槽中，加入0.5mol/l的caco3溶液，将ph值调整至11后，依次加入抑制剂、起泡剂和捕获剂进行精选处理，从而得到硫精矿b和尾矿b，将尾矿a和尾矿b放置在一起合并为主尾矿，将硫精矿a和硫精矿b添加在一起合并为主硫精矿；
31.s4：将浆液a和浆液b加入煤油并浸泡0.6h，过滤得到滤渣和热油料，之后对滤渣进行研磨，并通过筛选网，干燥后得到粉料，向粉料中加入氧化剂进行氧化，产生硫磺铜、硫酸镍、硫酸锌，过滤后分别得到滤液a和滤渣a，其中筛选网的目数为180目；
32.s5：向滤渣a中加入2.0mol/l的(nh4)2s溶液，并反应釜中搅拌8min，得到铜、镍、锌以及浸出液，之后向浸出液内添加2.5mol/l的(nh4)2so3溶液，调节ph值至9.0，然后加入絮凝剂和沉淀剂，利用沉淀法去除浸出液中的大部分砷、镉和汞，沉淀分离后产生废水；
33.s6：向废水中添加0.2mol/l的naoh溶液，待ph值为7.6时，向废水中加入沉淀剂，经化学沉淀处理基本去除废水中的砷、镉、汞和其他重金属。
34.实施例二：
35.一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法，其方法包括如下步骤：
36.s1：将锌冶炼高硫渣放入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的高硫渣碎料进行筛选，得到高硫渣的粒径为15mm，超过粒径超过30mm的高硫渣重新进行粉碎，筛选后的高硫渣加入浮选槽，并向浮选槽内加入纯水进行调浆，以75r/min的速度搅拌后0.7h后得到浆液a，其中浮选槽的温度控制在30℃，浆液a的浓度为30wt％；
37.s2：向浮选槽内添加0.25mol/l的naoh溶液，待ph值为8.5时，依次加入抑制剂和起泡剂，使得浮选槽的内部产生泡沫，通过添加捕获剂对浮选槽中产生的泡沫进行刮泡，粗选得到尾矿a、硫精矿a以及浆液b，其中抑制剂为na2s溶液、znso4溶液和na2so4溶液的组合而成，na2s溶液的添加量为200g/t，znso4溶液的添加量为300g/t，na2so4溶液的添加量为320g/t，起泡剂为甲基异丁基甲醇，起泡剂的添加量为20g/t；
38.s3：将尾矿a投入另一浮选槽中，加入0.55mol/l的caco3溶液，将ph值调整至11.5后，依次加入抑制剂、起泡剂和捕获剂进行精选处理，从而得到硫精矿b和尾矿b，将尾矿a和尾矿b放置在一起合并为主尾矿，将硫精矿a和硫精矿b添加在一起合并为主硫精矿；
39.s4：将浆液a和浆液b加入煤油并浸泡0.7h，过滤得到滤渣和热油料，之后对滤渣进行研磨，并通过筛选网，干燥后得到粉料，向粉料中加入氧化剂进行氧化，产生硫磺铜、硫酸
镍、硫酸锌，过滤后分别得到滤液a和滤渣a，其中筛选网的目数为200目，氧化剂为h2o2溶液，氧化剂的添加量为粉料质量的3％；
40.s5：向滤渣a中加入2.4mol/l的(nh4)2s溶液，并反应釜中搅拌10min，得到铜、镍、锌以及浸出液，之后向浸出液内添加2.7mol/l的(nh4)2so3溶液，调节ph值至9.5，然后加入絮凝剂和沉淀剂，利用沉淀法去除浸出液中的大部分砷、镉和汞，沉淀分离后产生废水；
41.s6：向废水中添加0.25mol/l的naoh溶液，待ph值为8.0时，向废水中加入沉淀剂，经化学沉淀处理基本去除废水中的砷、镉、汞和其他重金属。
42.实施例三：
43.一种锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法，其方法包括如下步骤：
44.s1：将锌冶炼高硫渣放入粉碎机中进行粉碎，粉碎后的高硫渣碎料进行筛选，得到高硫渣的粒径为25mm，超过粒径超过30mm的高硫渣重新进行粉碎，筛选后的高硫渣加入浮选槽，并向浮选槽内加入纯水进行调浆，以100r/min的速度搅拌后1h后得到浆液a，其中浮选槽的温度控制在40℃，浆液a的浓度为40wt％；
45.s2：向浮选槽内添加0.3mol/l的naoh溶液，待ph值为9.0时，依次加入抑制剂和起泡剂，使得浮选槽的内部产生泡沫，通过添加捕获剂对浮选槽中产生的泡沫进行刮泡，粗选得到尾矿a、硫精矿a以及浆液b，其中抑制剂为na2s溶液、znso4溶液和na2so4溶液的组合而成，na2s溶液的添加量为300g/t，znso4溶液的添加量为400g/t，na2so4溶液的添加量为380g/t，起泡剂为甲基异丁基甲醇，起泡剂的添加量为36g/t，捕获剂为硫氨酯或黄原酸酯，捕获剂的添加量为40g/t；
46.s3：将尾矿a投入另一浮选槽中，加入0.6mol/l的caco3溶液，将ph值调整至12后，依次加入抑制剂、起泡剂和捕获剂进行精选处理，从而得到硫精矿b和尾矿b，将尾矿a和尾矿b放置在一起合并为主尾矿，将硫精矿a和硫精矿b添加在一起合并为主硫精矿；
47.s4：将浆液a和浆液b加入煤油并浸泡0.8h，过滤得到滤渣和热油料，之后对滤渣进行研磨，并通过筛选网，干燥后得到粉料，向粉料中加入氧化剂进行氧化，产生硫磺铜、硫酸镍、硫酸锌，过滤后分别得到滤液a和滤渣a，其中筛选网的目数为240目，氧化剂为h2o2溶液，氧化剂的添加量为粉料质量的8％；
48.s5：向滤渣a中加入2.8mol/l的(nh4)2s溶液，并反应釜中搅拌12min，得到铜、镍、锌以及浸出液，之后向浸出液内添加3.0mol/l的(nh4)2so3溶液，调节ph值至10，然后加入絮凝剂和沉淀剂，利用沉淀法去除浸出液中的大部分砷、镉和汞，沉淀分离后产生废水，在搅拌时反应釜的温度控制在50℃；
49.s6：向废水中添加0.3mol/l的naoh溶液，待ph值为8.6时，向废水中加入沉淀剂，经化学沉淀处理基本去除废水中的砷、镉、汞和其他重金属，沉淀剂为硫酸铝，沉淀剂的添加量为38g/t。
[0050][0051][0052]
通过上述表格可知，本锌冶炼高硫渣有价组分综合回收利用方法，其能够有效的将硫精矿与尾矿分离，并提升硫精矿的回收率，而且能够对砷、镉、汞等毒害元素进行有效回收，减少对环境的污染。
[0053]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。