采用氯化銨溶液高溫選擇性浸出復(fù)雜氧化鋅物料中鋅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有色冶金濕法冶煉提取鋅的方法，特別涉及一種從高堿性脈石、 多物相的復(fù)雜氧化鋅物料中選擇性浸出鋅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國氧化鋅礦儲量豐富，主要特點品位低、難選、高硅、高堿性脈石，且含鋅礦物組 成復(fù)雜，主要含有菱鋅礦、水鋅礦、異極礦、硅鋅礦和鐵酸鋅礦等多種難冶鋅資源。氧化鋅礦 的處理分為火法和濕法兩種處理方法，火法由于金屬回收率低，能耗高，環(huán)境污染嚴重而慢 慢被淘汰。濕法處理主要有酸浸、堿浸和氨浸等工藝。酸浸過程由于會生成大量的硅膠導(dǎo) 致固液分離困難，且堿性脈石高的礦石會出現(xiàn)酸耗大的問題。雖然研發(fā)了中和絮凝法或抑 制硅的溶解等方法解決了固液分離的問題，但其仍不適合處理含高堿性脈石的礦石。堿浸 工藝由于浸出液中硅、錯、鉛含量高，除雜困難；浸出液難以進行有效電積，或者電積只能產(chǎn) 出樹枝狀鋅粉，并且堿再生困難，而沒有廣泛使用。氨法、氨-銨鹽法浸出選擇性強、原料適 應(yīng)性廣、工藝簡單，適宜處理高堿性脈石的氧化鋅礦、菱鋅礦，但研宄表明，當(dāng)?shù)V石中鋅以異 極礦、硅鋅礦、鐵酸鋅形式存在時，氨、氨-銨鹽浸出時，這些物相存在的鋅無法浸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的處理鋅礦物的方法存在難以處理異極礦、硅鋅礦、鐵酸鋅 等復(fù)雜氧化鋅礦的問題，本發(fā)明的目的是在于提供一種以中性氯化銨溶液為浸出劑，在高 溫條件下從復(fù)雜氧化鋅物料中高效選擇性浸出鋅的方法，該方法操作簡單，條件溫和，易滿 足工業(yè)生產(chǎn)要求。
[0004] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種采用氯化銨溶液高溫選擇性浸出 復(fù)雜氧化鋅物料中鋅的方法，該方法是于密封容器中，以濃度為3mol/L~7mol/L、pH在 5. 5~8. 5之間的氯化銨溶液作為浸出劑，在105~160°C溫度下對復(fù)雜氧化鋅物料中的鋅 進行選擇性浸出。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方法通過選擇適當(dāng)濃度的氯化銨溶液作為浸出劑，在105~160°C 高溫下對復(fù)雜氧化鋅物料進行浸出處理，氯化銨溶液為近中性環(huán)境，雜質(zhì)鈣、鎂、鐵和硅等 元素在近中性氯化銨溶液中并不溶出，均殘留在渣中，而物料中的鋅選擇性進入氯化銨溶 液，實現(xiàn)了鋅與鈣、鎂、鐵和硅的有效分離。
[0006] 本發(fā)明的采用氯化銨溶液高溫選擇性浸出復(fù)雜氧化鋅物料中鋅的方法還包括以 下優(yōu)選方案：
[0007] 優(yōu)選的方案中復(fù)雜氧化鋅物料中鈣和/或鎂的總質(zhì)量含量多2%，鋅品位在6%~ 50 %之間。
[0008] 優(yōu)選的方案中復(fù)雜氧化鋅物料包括氧化鋅、氫氧化鋅和菱鋅礦中的至少一種物相 以及異極礦、硅鋅礦、鐵酸鋅、水鋅礦中的至少一種物相。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案適合氧化鋅、氫氧化鋅和菱鋅礦等易浸出鋅物料的處理，特別 適用于對異極礦、硅鋅礦、鐵酸鋅和水鋅礦等難處理鋅物料的處理。
[0010] 優(yōu)選的方案中浸出劑與復(fù)雜氧化鋅物料的液固比為3:1~20: lmL/g。
[0011] 優(yōu)選的方案中浸出時間為0. 5~10h。
[0012] 優(yōu)選的方案中浸出是在攪拌條件下進行，攪拌速率維持在150r/min~1000r/min 范圍內(nèi)。
[0013] 優(yōu)選的方案中復(fù)雜氧化鋅物料粒度< 300 μm。
[0014] 本發(fā)明優(yōu)選的方案中通過控制浸出溫度、氯化銨溶液濃度、浸出時間、復(fù)雜氧化鋅 物料的粒度及攪拌強度來強化鋅的浸出。
[0015] 相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果：本發(fā)明采用氯化銨溶液作為浸 出劑，氯化銨溶液呈近中性，在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下對復(fù)雜氧化鋅物料浸出，能有效抑制碳酸 鈣和碳酸鎂等溶解，且在該高溫條件下cr與鋅的結(jié)合能力顯著提高，使低溫條件下不能通 過氯化銨溶液浸出的復(fù)雜氧化鋅物料（異極鋅礦、硅鋅礦、鐵酸鋅等物料）中的鋅能夠有效 浸出，實現(xiàn)了復(fù)雜氧化鋅物料中鋅的浸出及與鈣、鎂、鐵和硅等雜質(zhì)的分離。避免了復(fù)雜氧 化鋅物料酸浸過程易產(chǎn)生硅膠，耗酸大等難題；解決了氨水、氨-銨鹽法浸出復(fù)雜氧化鋅礦 時，尤其是含有硅鋅礦、異極礦、鐵鋅礦等礦相時，鋅浸出率低的問題。
【附圖說明】
[0016] 【圖1】為實施例1中低品位氧化鋅礦和浸出渣的XRD對比圖譜；A為低品位氧化 鋅礦XRD圖譜；B為浸出渣XRD圖譜；1為Zn4(H2O) [Si2O7] (OH)2相，2為CaCO 3相，3為SiO 2相，4 為 PbCO3相，5 為 Pb 2(：120)3相。
[0017] 【圖2】為對比實施例1中低品位氧化鋅礦和浸出渣的XRD對比圖譜；C為低品位 氧化鋅礦XRD圖譜；D為浸出渣XRD圖譜；1為Zn4(H2O) [Si2O7] (OH)2相，2為CaCO 3相，3為 SiO2相，4 為 PbCO3相。
[0018] 【圖3】為實施例3中硅酸鋅原料及浸出渣的XRD對比圖譜，E為硅酸鋅礦XRD圖 譜，F(xiàn)為浸出渣XRD圖譜，1為Zn2SiO4相，2為SiO 2相。
[0019] 【圖4】為對比實施例3中硅酸鋅原料及浸出渣的XRD對比圖譜，G為硅酸鋅礦XRD 圖譜，H為浸出渣XRD圖譜，1為Zn2SiO4相。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實例進一步說明，以下實例旨在進一步說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而并非對發(fā)明 權(quán)利要求保護的范圍進一步限定。
[0021] 實施例1
[0022] 取某一低品位氧化鋅礦200g (其成分如表1及物相如表2)，配5mol/L的氯化銨 溶液作為浸出劑，按液固比5: lmL/g將它們一同加入高壓釜中，攪拌速度300r/min，在溫度 150°C下浸出時間lh，鋅的浸出率為94. 83%。圖1(A)、（B)分別為該礦及150°C浸出渣XRD 圖譜，脈石雜質(zhì)在浸出澄中王要是由Si02、CaCC^ii成。
[0023] 表1氧化鋅礦化學(xué)成分分析/ %
[0024]
[0025] 表2氧化鋅礦鋅物相分析/ %
[0026]
[0027] 對比實施例1
[0028] 取某一低品位氧化鋅礦200g (其成分如表1及物相如表2)，配5mol/L的氯化銨 溶液作為浸出劑，按液固比5: lmL/g將它們一同加入高壓釜中，攪拌速度300r/min，在溫度 180°C下浸出時間lh，鋅的浸出率為96. 94%。圖2(C)、（D)為該礦及180°C浸出渣XRD圖 譜。
[0029] 當(dāng)溫度高于180°C時，鈣離子進入溶液，鈣的浸出率為37%，溶液中鈣離子濃度達 到12. 50g/L。因此對于高堿性脈石的物料該方法浸出溫度不宜過高。
[0030] 實施例2
[0031] 取某一低品位氧化鋅礦200g (其成分如表1及物相如表2)，配5mol/L的氯化銨 溶液作為浸出劑，按液固比5: lmL/g將它們一同加入高壓釜中，攪拌速度500r/min，在溫度 ll〇°C下浸出時間5h，鋅的浸出率為92. 19%。
[0032] 對比實施例2
[0033] 取某一低品位氧化鋅礦200g (其成分如表1及物相如表2)，配5mol/L的氯化銨 溶液作為浸出劑，按液固比5: lmL/g將它們一同加入高壓釜中，攪拌速度500r/min，在溫度 l〇〇°C下浸出時間5h，鋅的浸出率為65. 86%。
[0034] 當(dāng)溫度過低，鋅的浸出率偏低，因此浸出溫度不宜低于KKTC。
[0035] 實施例3
[0036] 取硅酸鋅200g (成分如表3)，配6mol/L的氯化銨溶液作為浸出劑lOOOmL，將它們 一同加入高壓釜中，攪拌速度700r/min，在溫度140°C浸出時間lh，鋅的浸出率為96. 87%， 圖3(E)、（F)為硅酸鋅及其浸出渣的XRD圖譜。由該圖可知，對于氨法、氨-銨鹽法難以浸 出的硅酸鋅，在該體系中可以浸出。
[0037] 表3硅酸鋅元素分析結(jié)果/ %
[0038]
[0039] 對比實施例3
[0040] 取硅酸鋅200g (成分如表3)，配6mol/L的氯化銨溶液作為浸出劑lOOOmL，將它們 一同加入高壓釜中，攪拌速度700r/min，在溫度100°C浸出時間lh，鋅的浸出率為23. 95%， 圖4(G)、（H)為硅酸鋅及其100°C浸出渣的XRD圖譜。由該圖可知，當(dāng)溫度過低，即使延長 時間鋅的浸出率偏低，因此浸出溫度不宜過低。
【主權(quán)項】
1. 采用氯化銨溶液高溫選擇性浸出復(fù)雜氧化鋅物料中鋅的方法，其特征在于：于密封 容器中，以濃度為3mol/L~7mol/L、pH在5. 5~8. 5之間的氯化銨溶液作為浸出劑，在 105~160°C溫度下對復(fù)雜氧化鋅物料中的鋅進行選擇性浸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的復(fù)雜氧化鋅物料中鈣和/或鎂的 總質(zhì)量含量彡2%，鋅品位在6%~50%之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的復(fù)雜氧化鋅物料包括氧化鋅、氫氧 化鋅和菱鋅礦中的至少一種物相以及異極礦、硅鋅礦、鐵酸鋅、水鋅礦中的至少一種物相。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：浸出劑與復(fù)雜氧化鋅物料的液固比為 3:1~20:lmL/g;浸出時間為0? 5~10h。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的浸出是在攪拌條件下進行，攪拌速 率維持在150r/min~1000r/min范圍內(nèi)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的復(fù)雜氧化鋅物料粒度< 300ym。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用氯化銨溶液高溫選擇性浸出復(fù)雜氧化鋅物料中鋅的方法，該方法是于密封容器中，以近中性氯化銨溶液作為浸出劑，在高溫下對復(fù)雜氧化鋅物料中的鋅進行選擇性浸出。該方法可以選擇性浸出復(fù)雜氧化鋅物料中的鋅，鋅浸出率高于90％，實現(xiàn)了鋅與硅、鐵、鈣、鎂等雜質(zhì)元素的有效分離。避免了復(fù)雜氧化鋅物料傳統(tǒng)酸浸過程易產(chǎn)生硅膠，耗酸大等難題；解決了氨水、氨-銨鹽法浸出復(fù)雜氧化鋅礦，尤其是含有硅鋅礦、異極礦、鐵鋅礦等礦相時，鋅浸出率低的問題；該方法特別適合含高硅、鈣、鎂、鐵的復(fù)雜氧化鋅物料的處理。
【IPC分類】C22B3/14, C22B19/00
【公開號】CN104928470
【申請?zhí)枴緾N201510385656
【發(fā)明人】楊聲海, 李 浩, 王長紅, 孫彥偉, 陳永明, 何靜, 唐朝波, 楊建廣
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月30日