：：：：士苎童鱼兰垒目茎垒量锌精矿常压浸出与加压浸出工艺比较董巧龙（西部矿业股份有限公司，青海西宁８１００００）［摘要】比较了常压浸出与加压浸出两种工艺的机理、流程、技术经济指标、投资以厦存在的问题。试验和生产数据表明，加压浸出在技术上和工艺上都更具有吸引力。［关键词］锌精矿；常压浸出；加压浸出；工艺比较［中图分类号１ＴＦ８１３．０３２．１［文献标识码］Ｂ【文章编号］１６７２—６１０３（２００７）０４一）０２４—０３Ｏ引言而在直接浸出工艺中．锌精矿中的硫可以直接以固锌精矿湿法冶炼过程中将锌从固态物料转换态元素硫的形式回收，避免了烟气中ＳＯ：对环境的为可溶态有两种方法，一种是先将锌精矿焙烧，然后污染。浸出焙砂：另一种是直接浸出锌精矿。锌精矿焙烧直接浸出工艺又分为常压浸出和加压浸出。常过程中产生的二氧化硫，必须经过处理转化为硫酸。压浸出采用的是奥托昆普技术．加压浸出工艺由狄纳泰克公司开发．目前两种工艺的使用情况见表１。表１加压浸出和常压浸出工业应用情况本文对常压浸出与加压浸出两种１二艺的机理、硫酸亚铁又与硫酸和氧气反应，生成硫酸铁。锌工艺流程、技术经济指标、投资以及存在的问题进精矿中的锌、硫又与硫酸铁和氧气反应．生成硫酸行比较。锌与单质硫。其中铁离子的氧化还原过程．起到了１浸出原理氧载体的作用．加速了锌精矿的浸出。所以浸出过１．１加压浸出程中铁的控制尤其重要。加压浸出过程通过调节浸加压浸出过程中，锌精矿中的锌、铁、硫分别与出液的酸度来控制铁的行为。锌精矿的浸出一般有硫酸、氧气反应，生成硫酸盐和单质硫，主要反应如低酸浸出和高酸浸出。下：浸出液中维持比较高的余酸浓度可使浸出釜中ＺｎＳ＋Ｈ２Ｓ０４＋０．５０厂圪ｎＳ０４＋Ｈ２０＋Ｓｏ（１）铁的沉淀降至最低。如果锌精矿中铅和银的含量较ＦｅＳ＋Ｈ：，Ｓ０４＋０．５（）广ＦｅＳ０４＋Ｈ２０＋Ｓ。（２）高，则需要控制溶液中硫酸在５０虮，限制铁的沉淀，以便从浸出渣中分离出高品位的铅银产品。［作者简介］董巧龙（１９９５一），毕业于东北大学有色金属冶惫系，曾１。２常压浸出在葫芦岛锌厂从事多年有色冶炼技术工作。２００５年到西部矿业从事常压浸出需要高铁量．通过适当循环铁沉淀物铅锌冶炼拄术工作．而获得。用废电解液来处理氧化铁渣，使铁渣溶解［收稿日期］２００６—１０—２３万 方数据：２２：王！皇星！塑誓：：垄：壁堑芏主量鎏堂主塑量鎏童二堇竖鎏：兰：为硫酸铁２ＦｅＯＯＨ＋３Ｈ２Ｓ０广Ｆｅ２（Ｓ０４）３＋４Ｈ２０（３）２ＦｅＯＨＳ０４＋Ｈ２ＳＯｄ＿Ｆｅ２（Ｓ０４）３＋２Ｈ２０（４）锌精矿与溶解的硫酸铁反应生成可溶硫酸锌和元素硫．三价铁被还原为二价铁。在氧化条件下，二价铁被重新氧化成三价铁：ＺｎＳ＋Ｆｅ２（ｓ００３＿÷ｚｎＳ０４＋２ＦｅＳ０４＋Ｓｏ（５）２ＦｅＳＯ，＋Ｈ２Ｓ０４＋０．５０厂｝Ｆｅ』Ｓ０４）３＋Ｈ２０（６）在低氧分压下，此反应进行较慢，直接影响到浸出速率。如果氧位较低．锌精矿也能被硫酸部分浸出而释放出硫化氢：ＺｎＳ＋Ｈ２Ｓ０４－－＊ＺｎＳＯａ＋Ｈ２Ｓ（７）从以上的化学原理可以看出：加压浸出和常压浸都是通过锌精矿中的铁溶解后置换出锌成Ｆｅ“，Ｆｅｎ又被氧化为Ｆｅ＊．加速硫化锌的浸出：ＺⅡＳ＋２Ｆ毛ｈ—｝Ｚｎ２＋＋２Ｆｅ“＋Ｓ。（８）２Ｆ铲＋＋０．５０ｚ＋２Ｈ＊－＊２Ｆｅ“＋Ｈ，Ｏ（９）所以，从浸出化学角度讲．加压浸出与常压浸出反应机理是相同的。２对比试验通常用缩核模型来解释锌精矿的浸出机理。首先在颗粒表面溶解．再向颗粒中心转移。而新生成的元素硫留在原处不动。随着产出硫的增多，反应逐步变慢。从反应（９）可以知道，不同的氧势之间，存在一个动态平衡，加压浸出速率明显高于常压浸出。从物理化学观点看．常压浸出在溶液沸点以下进行．速率较小。加压浸出是在密闭的反应容器内进行，反应温度可提高到溶液沸点以上，强化浸出过程。２０００年狄纳泰克公司做了加压浸出与常压浸出的对比试验。试验在３．８Ｌ钛质压力釜中进行，锌精矿主要成分为：Ｃｕ１．２％．Ｆｅ８．７％，Ｐｂ０．２％，Ｚｎ３０．６％，Ｓ５３．７％，该公司用粒径不同的锌精矿分别做了加压与常压浸出试验。试验条件见表２，在该条件下得到的锌精矿浸出率见表３Ｉｔ］。在常压浸出的间断试验中，精矿粒径在２３¨ｍ以下时２４ｈ能获得９５％的浸出率。从表３可以看出．精矿的粒度对浸出率影响较大。对比试验可得出结论：加压浸出要求锌精矿经球磨后９０％的粒度达到４４ｐＬｍ，１ｈ锌浸出率可达９９％；常压浸出要求９０％粒度为２０ｇ，ｍ．在２４ｈ以上锌浸出率可达９５％。万 方数据表２加压浸出与常压浸出试验条件表３加压浸｝｝｛与常压浸ｍ锌浸出率对比％加压浸出常压浸出浸出时锌精矿粒径浸出时锌精矿矿粒径问，Ｉｌ３３７¨ｍ２３５ｐｍ１４６¨ｍ圩６５２”印４５８∞啪曲孵鲫ｉ豁％鲫５％鲫鲫４Ｍ弘缸鹎鹞铬蚪蝤３工艺流程锌精矿常压浸出以芬兰渡立登科科拉公司为例．其浸出工序紧接在转化工序之后。在转化工序中，铁溶解在高温浓酸中，并沉淀出铁矾。矿浆流到锌精矿浆化反应器中．然后通过泵使矿浆送达浸出反应器组中，如图１所示。硫酸锌硫酸锌精矿图１科科拉常压浸出工艺流程图氧压程出工艺以加拿大ＨＢＭＳ矿业公司锌厂为例，其工艺包括精矿球磨、调浆、一段低酸压浸、浓密、上清液除钙除铁、常规净化、电解、熔铸工序。一段低酸浸出矿浆浓密后底流经二段高酸浸出，再浓密，浓密上清液进一段浸出，底流经洗涤过滤等工序，整个生产过程是连续的，流程图如图２所示。４技术经济指标加压浸出锌的提出率为９９．５％．回收率９７％以上。通过浮选、加热过滤，可获得纯度９９．９％的元素：罂：主璺杰垒兰全旦茎垒量成本高。耗氧量大，电耗增加，混合需要的功率低。氢气５生产中存的在问题——５．１加压浸出氧气（１）加压浸出对原料的Ｃ１、Ｆ含量有严格要求，因为高压釜的内衬为耐磨板，易被ｃｌ一、Ｆ一破坏。（２）因为元素硫在１３４。Ｃ粘度最低，在高压釜和管道内容易结疤，影响生产。（３）闪蒸槽的解压阀阀杆磨损较快，即使用最耐磨的Ｋ台金，也仅用一个星期就需要修补。５．２常压浸出（１）浸出效率低，需要２２—２４ｈ才能达到加压２ｈ的浸出率。图２ＩＩＢＭＳ锌厂二段氧压浸出工艺流程图（２）搅拌桨在釜下密封，需要定期更换、清洗、补硫，总硫回收率达８８％。得到的铅银渣品位高（送铅漏，需要备个大槽子放空溶液。冶炼系统），可综合同收稀散金属。常压浸出锌的浸（３）釜敞开，溶液温度要保持９０℃，热损失较大，出率在９８％左右，回收率９７％．产出的硫渣含硫不能回收利用。８０％左右，还含有少量硒、镉、砷、汞和铅的化合物，６结论需要净化，因此还需要增加硫渣回收硫磺工艺。常直接浸出提供了一种新的生产锌的途径，由于压浸出可以产出铅银渣和铟渣回收银和铟，对回收不产生ｓＯ：而得到普遍认可。本文对常压浸出和加铟有利。狄纳泰克公司对比试验结果：加压浸出撮压浸出进行了对比。加压浸出维修费用高．耗氧量终溶液含锌明显偏高，碲、铊、锑较低，钴、镍、砷相大，投资成本高，生产过程需要加热，但金属的高回差不大。收率完全可以弥补这些费用的增加。加压浸出回收在同等产量的情况下，常压浸出在常压条件下率要比常压浸出高出大约一个百分点。如果年产１０生产，条件要求低，设备简单，投资成本低，维修费万ｔ锌，按照目前的锌锭价格粗略计算，仅回收率一用低。由于锌精矿浸出反应是放热反应，产热率高。项产值可达数千多万元，再加上其很高的生产效虽然铁矾沉淀是吸热反应，但与其他金属相比，铁率，优势显而易见。因此对锌精矿直接浸出而言，加的数量很少，因此影响非常小，反应焓足以维持溶压浸出无论从技术上还是从经济上都比常压浸出液的温度在沸点附近．另外有大量的水蒸发，所以更具有吸引力。能够保持反应器中的能量平衡，不需要外加蒸汽，［参考文献］但混合需要的功率高。加压浸出工艺，反应器小，反【ｊ】张乐船，铅锌冶炼新技术【Ｍ】Ｔ长沙：湖南科学拄术出版社，２００６，应速度快。但工艺控制复杂，维修费用高，设备投资１３２—１５０ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｚｉｎｃｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｎｏｒｍａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇＤＯＮＧＱｉａｏ—ｌｏｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｄａｔｅ，ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｍａｄｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｎｏｒｍａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅｄａｔｅｓｆｒｏｍｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｈｏｗｔｈａｔｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇｉｓ／／１０ｒｅａｔｔｒａｃｔｉｖｅｉｎｂｏｔｈｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｚｉｎｃｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ；ｎｏｒｍａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇ；ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｌｅａｃｈｉｎｇ；ｔｅｃｈｎ０１０９ｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ万 方数据