專利名稱：從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝。
背景技術(shù)：
常規(guī)鋅冶煉工藝焙燒過(guò)程中產(chǎn)生大量含S02的煙氣，通常是將含S02的煙氣經(jīng)催化 轉(zhuǎn)化的方法處理，生產(chǎn)硫酸。因此常規(guī)濕法鋅冶煉工藝存在工藝流程長(zhǎng)、硫酸銷售儲(chǔ)存困難 和環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，特別是在硫酸銷售困難的地區(qū)，由于硫酸儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)睦щy，甚至 出現(xiàn)將硫酸直接傾倒于地面，造成當(dāng)?shù)丨h(huán)境的嚴(yán)重污染。為克服這些問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外相繼開(kāi)發(fā) 出鋅精礦直接浸出全濕法提取鋅工藝(已有多項(xiàng)專業(yè)技術(shù))，在直接浸出鋅的過(guò)程中，鋅精 礦中的硫氧化成單體硫進(jìn)入浸出渣中。在工業(yè)化的直接浸出法煉鋅廠中，一般是將氧壓浸 出渣過(guò)濾堆存，未進(jìn)一步回收元素硫，而鋅精礦直接浸出渣的主要成分51 80% ，其中 單質(zhì)S 50 74%、Fe 20 2%、Pb 2 5%、Zn 1. 5% 3%，含硫量如此之高的礦渣堆 存，一方面不利于環(huán)保，另一方面使其中的硫沒(méi)有得到利用，造成了浪費(fèi)。因此如何從硫化 鋅精礦直接浸出渣中回收硫，以利于環(huán)保和硫的充分利用是目前亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋅精礦直接浸出渣硫回收工藝，該工藝簡(jiǎn)單，即有利 于環(huán)保又能回收硫。
本發(fā)明從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝，包括如下步驟 1)硫化鋅精礦直接浸出渣經(jīng)浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經(jīng)壓濾后
堆存； 2)將步驟1)所述硫磺精礦經(jīng)過(guò)濾、熱熔化、熱過(guò)濾后獲得元素硫?yàn)V液；
3)將步驟2)獲得的元素硫?yàn)V液保溫送入硫磺造粒機(jī)制粒。 所述步驟1)中的浮選分離分為粗選分離、精選分離和掃選分離。所述浮選分離工 藝中精選分離的尾礦再進(jìn)行粗選，粗選尾礦中殘留的硫和硫化物通過(guò)掃選來(lái)回收，再送粗 選分離回收硫和硫化物。 過(guò)濾硫磺精礦時(shí)，為適應(yīng)下一步熱熔化工藝，步驟2)中過(guò)濾后硫磺精礦的含水量 在10% 20%。 對(duì)硫磺精礦的熱熔化采用650 800kPa的蒸汽間接加熱保溫，控制溫度在130 145 °C。 利用元素硫在約12(TC時(shí)熔化成液態(tài)的特點(diǎn)，對(duì)硫磺精礦的熱熔化，采用連續(xù)熔 化，將硫磺精礦下到熔硫旋流器，同時(shí)按預(yù)定循環(huán)比泵入已熔化的粗硫，兩者相遇進(jìn)行熱交 換，硫磺精礦熔化為粗硫。所述預(yù)定循環(huán)比按體積比是已熔化的粗硫硫磺精礦為70
120 : i。 對(duì)熱熔化后的熔融粗硫進(jìn)行熱過(guò)濾時(shí)采用設(shè)備為臥式葉片式過(guò)濾機(jī)，并且其網(wǎng)板 間距為140 150mm。
本發(fā)明能夠?qū)︿\精礦直接浸出渣中回收元素硫，通過(guò)造粒直接獲得工業(yè)硫磺，一 方面減少了氧壓浸出渣過(guò)濾堆存量，另一方面使自然資源中的硫得到利用，不被浪費(fèi)。本發(fā) 明工藝的原理及特點(diǎn)是 鋅精礦直接浸出渣中元素硫回收工藝依據(jù)鋅精礦直接浸出渣及元素硫的物理性 能。在浮選時(shí)，未反應(yīng)的硫化物和元素硫有選擇性地依附在漂浮的氣泡中，從而富集產(chǎn)出高 品位的硫磺精礦；而氧化物部分仍留在礦漿中。通過(guò)粗選起到初步分離的作用；通過(guò)精選 除去粗選硫磺精礦中的氧化物得到更高品味的硫精礦；通過(guò)掃選來(lái)回收粗選尾礦中殘留的 硫和硫化物，使殘留在掃選精礦中的氧化物減少。為獲得較高品位及高回收率的硫磺精礦， 浮選過(guò)程中主要控制礦漿濃度、浮選液位、空氣量等。 大型直接浸出煉鋅工廠回收元素硫最好采用連續(xù)熔化硫磺精礦工藝，它具有配置 占地少，勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu)勢(shì)。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式從圖1可以看出本發(fā)明工藝主要包括如下步驟 1)硫化鋅精礦直接浸出渣經(jīng)浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經(jīng)壓濾后 堆存； 2)將步驟1)所述硫磺精礦經(jīng)過(guò)濾、熱熔化、熱過(guò)濾后獲得元素硫?yàn)V液； 3)將步驟2)獲得的元素硫?yàn)V液保溫送入硫磺造粒機(jī)制粒。
其中步驟1)中的浮選分離工藝包括粗選、精選、掃選，詳細(xì)過(guò)程如下 鋅精礦直接浸出工序的浸出渣首先泵入粗選槽，粗選后的粗硫磺精礦溢流入精選
槽，粗選尾礦自流到掃選槽。精選槽浮選出來(lái)的硫磺精礦自流入硫精礦貯槽，再由泵送至陶
瓷真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，精選槽浮選后的尾礦回流至粗選槽。掃選槽浮選后的氧化尾渣自流到
浮選尾礦貯槽，在泵入浮選尾礦濃密機(jī)，掃選槽浮選出來(lái)的粗硫精礦溢流至粗選槽。浮選時(shí)
由泵補(bǔ)充硫精礦過(guò)濾后的濾液及尾礦的上清液調(diào)節(jié)礦漿濃度。 浮選尾礦泵進(jìn)濃密機(jī)濃密，上清液溢流至上清液貯槽， 一部分上清液由泵送至浮 選槽以保持浮選工序所需的濃度，剩余部分上清液返回直接浸出液儲(chǔ)槽，濃密底流泵至鉛 銀渣箱式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾液進(jìn)上清液儲(chǔ)槽，浮選出來(lái)的硫磺精礦自流至硫精礦貯槽，由泵送 至陶瓷真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，控制濾餅含水10 20%，為熔融過(guò)程提供低濕度的濾餅，以便連 續(xù)熔化粗硫。 步驟2)中對(duì)浮選出的硫磺精礦再進(jìn)行過(guò)濾、熱融化、熱過(guò)濾，詳細(xì)過(guò)程如下
陶瓷真空過(guò)濾機(jī)濾液，一部分由泵送入浮選槽中，一部分返回鋅浸出系統(tǒng)。經(jīng)陶 瓷真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾后，含水10 20%的硫磺精礦通過(guò)膠帶輸送機(jī)直接進(jìn)入粗硫熔化旋流 器，旋流器中不斷泵入熔融的硫，使含有未浸出的硫化物的濾餅熔化(如圖1中顯示的粗熔 化)，并跟隨熔融的硫一起從粗旋流器底部排出，進(jìn)入帶攪拌的密閉粗硫池中。粗硫池通過(guò) 蒸汽加熱的蛇形加熱器以保持槽內(nèi)溫度恒定在130 145°C。 粗硫池中的熔融硫通過(guò)熔融粗硫循環(huán)泵送入熔融粗硫循環(huán)加熱器加熱后，按一定的循環(huán)比高速送至粗硫融化旋流器中，使已熔化的粗硫(其溫度約145°C )與硫精礦濾餅相 遇進(jìn)行熱交換，以熔化進(jìn)入旋流器中的硫精礦濾餅，直至硫磺精礦在錐形熔硫旋流器中熔 化為粗硫，進(jìn)入粗硫池。熱熔化過(guò)程中的熱源利用650 800kPa的蒸汽間接加熱保溫，控 制溫度在130 145°C。利用元素硫在約12(TC時(shí)熔化成液態(tài)的特點(diǎn)，對(duì)硫磺精礦連續(xù)熔化 的工藝，最有利于大型直接浸出煉鋅工廠回收元素硫，它具有配置占地少，勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu) 勢(shì)。 粗硫池中含有雜質(zhì)的粗硫泵至熔融粗硫熱過(guò)濾機(jī)中進(jìn)行熱過(guò)濾，熱過(guò)濾分離出精 硫磺和硫化物濾餅。熔融粗硫熱過(guò)濾設(shè)備為臥式葉片式過(guò)濾機(jī)，廣泛應(yīng)用于硫磺制酸行業(yè)， 將這種設(shè)備用于直接浸出煉鋅行業(yè)中過(guò)濾粗硫要作特殊考慮。硫磺制酸工藝中雜質(zhì)含量 < 1 % ，而煉鋅行業(yè)中粗硫雜質(zhì)含量一般約15% ，因此，常規(guī)的網(wǎng)板(125mm)間距偏小，容渣 量小，將網(wǎng)板間距加大到140 150mm，有利于存渣，延長(zhǎng)過(guò)濾工作時(shí)間，減少啟閉次數(shù)，節(jié) 約能源。過(guò)濾后的元素硫?yàn)V液流入精硫池；濾餅通過(guò)人工及重力降落至渣倉(cāng)運(yùn)走。
元素硫熔融濾液直接流入精硫池中，精硫池通過(guò)蒸汽加熱的蛇形加熱器保持池內(nèi) 溫度130 145°C (如圖1所述的精熔化)。元素硫熔體由泵送入硫磺造粒機(jī)制粒，制粒后 自動(dòng)包裝。 以下是上述實(shí)施的主要技術(shù)操作條件、產(chǎn)物、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) —、主要技術(shù)操作條件 1、浮選 1)、礦漿停留時(shí)間 精選 8分鐘 粗選 12分鐘 掃選 24分鐘 2)、浮選過(guò)程中的固體物重量百分比 占重量的百分比％ 精選精礦 30 掃選尾礦 2 3)、浮選流程中的固體的分布 精礦的百分比％ 尾礦的百分比％ 總體 82 18 4)、浮選空氣壓力300 650kPa 2、硫磺精礦過(guò)濾 硫磺精礦含水10 20 % 3、熱熔化 1)、硫磺精礦融化溫度130 145°C 2)、熔融硫循環(huán)率(體積比)70 120 : 1 4、熱過(guò)濾 粗硫熱過(guò)濾工作溫度約140°C
二、產(chǎn)物 產(chǎn)品元素硫含硫99. 8 % 。
渣 1)、尾礦Zn 0.8 1.5%;Pb 9 12%;Fe 1 2 % ;S014 18 % ;Stot 17 20%。 2)、硫化物濾餅Zn 14 18% ;Pb 1. 5 2% ;Fe 10 12% ;S°40 45% ;St。t 58 62%。 三、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1、浮選空氣量200 450Nm3/m3-礦槳 2、浮選回收率 精礦回收率％ 尾礦中分布率％鋅946元素硫964銅946銀5545娃1585鐵8812鉛1783 3、進(jìn)入硫化物濾渣中單質(zhì)硫占硫磺精礦率約10%
4、硫化物濾渣含硫40 % 5、元素硫產(chǎn)出率(相對(duì)硫磺精礦中硫)80 85% 。
權(quán)利要求
一種從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝，包括如下步驟1)硫化鋅精礦直接浸出渣經(jīng)浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經(jīng)壓濾后堆存；2)將步驟1)所述硫磺精礦經(jīng)過(guò)濾、熱熔化、熱過(guò)濾后獲得元素硫?yàn)V液；3)將步驟2)獲得的元素硫?yàn)V液保溫送入硫磺造粒機(jī)制粒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的工藝，其特征在于所述步驟l)中的浮選分離分為粗選分離、 精選分離和掃選分離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于所述浮選分離工藝中精選分離的尾礦再進(jìn) 行粗選，粗選尾礦中殘留的硫和硫化物通過(guò)掃選來(lái)回收，再送粗選分離回收硫和硫化物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中過(guò)濾后硫磺精礦的含水量在 10% 20%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中對(duì)硫磺精礦的熱熔化采用 650 800kPa的蒸汽間接加熱，控制熔化溫度在130 145°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中對(duì)硫磺精礦的熱熔化，采用 連續(xù)熔化，將硫磺精礦下到熔硫旋流器，同時(shí)按預(yù)定循環(huán)比泵入已熔化的粗硫，兩者相遇進(jìn) 行熱交換，硫磺精礦熔化為粗硫。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其特征在于所述預(yù)定循環(huán)比按體積比是已熔化的粗硫硫磺精礦為70 120 : i。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其特征在于步驟2)中對(duì)熱熔化后的熔融粗硫進(jìn)行 熱過(guò)濾時(shí)采用設(shè)備為臥式葉片式過(guò)濾機(jī)，并且其網(wǎng)板間距為140 150mm。
全文摘要
本發(fā)明從硫化鋅精礦直接浸出渣中回收元素硫的工藝，包括如下步驟1)硫化鋅精礦直接浸出渣經(jīng)浮選分離成硫磺精礦和浮選尾礦，浮選尾礦經(jīng)壓濾后堆存；2)將步驟1)所述硫磺精礦經(jīng)過(guò)濾、熱熔化、熱過(guò)濾后獲得元素硫?yàn)V液；3)將步驟2)獲得的元素硫?yàn)V液保溫送入硫磺造粒機(jī)制粒。本發(fā)明能夠?qū)︿\精礦直接浸出渣中回收元素硫，通過(guò)造粒直接獲得工業(yè)硫磺，一方面減少了氧壓浸出渣過(guò)濾堆存量，另一方面使自然資源中的硫得到利用，不被浪費(fèi)。
文檔編號(hào)C01B17/00GK101734626SQ20091022700
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者何醒民, 宋光輝, 譚榮和, 鄧孟俐, 陳南洋 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院