離心萃取機(jī)低品位氧化鋅礦的常用方法

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1酸性浸出體系

1. 1常規(guī)酸浸

????一些文獻(xiàn)報(bào)道，采用廢電解液浸出氧化鋅礦石中的鋅時(shí)，礦石中的s}o2易進(jìn)入浸出溶液并形成膠體，因而既影響了浸出渣的分離速度，又加大了如鐵、鈣、鎂、鋁等金屬雜質(zhì)元素的浸出率和分離難度。

而用硫酸溶液浸出低品位氧化鋅礦時(shí)，通過控制礦漿pH值、添加酸量和加酸速度等工藝條件，可得到大于97%的Zn浸出率，而Si和Fe的浸出率可控制在13%和0.84%以內(nèi)。盡管如此，但常規(guī)酸浸的工藝效果不盡如人意，存在如酸耗大、浸出液的鋅濃度低、浸出液難以凈化等缺陷。

1. 2微波酸浸

在常規(guī)酸浸體系中，常采用蒸汽加熱方式提高浸出體系溫度，但反應(yīng)體系存在溫度梯度，會影響鋅的浸出率。己有研究表明，以微波對硅酸鋅浸出體系進(jìn)行加熱，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，Zn的浸出率為99.08%，Si02和Fe的浸出率分別為0.30%和0 .10 %。

由于微波加熱時(shí)的空化作用，物質(zhì)內(nèi)部可以同時(shí)達(dá)到高溫，浸出過程中形成的硅膠H4Si04產(chǎn)生分解，形成固體SiO2，因此浸出渣過濾性能良好。但由于微波加熱設(shè)備在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用時(shí)難于控制微波泄露，故該方法只停留在實(shí)驗(yàn)室階段。

1. 3氧壓酸浸

在1.0 MPa壓力和120 ℃溫度下，用氧壓酸浸高硅低品位氧化鋅礦時(shí)，控制礦物粒度、硫酸濃度、浸出時(shí)間及反應(yīng)溫度等工藝條件，可控制Si02的浸出率小于0.8%，而鋅浸出率達(dá)97%以上，由于高溫破壞了Si(OH)4的膠體結(jié)構(gòu)，因而礦漿的過濾性能良好。采用氧壓酸浸工藝處理高硅氧化鋅礦，可有效避免硅大量溶出形成Si(OH)4，改善了渣液分離，但在工業(yè)生產(chǎn)上，因反應(yīng)器的投入較大，且高溫提高了常壓酸浸難于浸出的金屬雜質(zhì)，所以浸出液的凈化難度增大。

1. 4兩段逆流酸性浸出——萃取——電解

常規(guī)酸浸工藝中，為達(dá)到既提高金屬鋅浸出率，同時(shí)又降低雜質(zhì)浸出率和酸耗的目的，采用浸出——萃取——電解工藝，經(jīng)過破碎、磨礦、浸出、液固分離、萃取、電解等工序，處理低品位氧化鋅礦。此方法常采用兩段逆流浸出，即先在終點(diǎn)以pH為5.2——5.5的中性浸出處理礦物，然后以pH為1.5 ——2.0的酸性浸出處理中性浸出渣的工藝，通過該工藝處理，礦物的總鋅浸出率可達(dá)92 %，且浸出液中Fe, Si02, Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都很低，這有利于鋅萃取作業(yè)的順利進(jìn)行。萃取時(shí)，采用有機(jī)相為50%的P204 + 260#煤油3級萃取+2級反萃，得到Zn反萃液;然后將Zn反萃液經(jīng)活性炭除去有機(jī)物后的電解液進(jìn)行鋅電解，所得電解鋅中，Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)99.99%，且表面光滑平整。

1. 5酸性堆浸

常規(guī)釜浸的缺點(diǎn)是渣量大，因此有些研究者???用堆浸工藝處理低品位氧化鋅礦。采用酸性堆浸工藝進(jìn)行處理時(shí)，礦石粒度為自然粒度，控制堆積密度和礦堆堆層厚度，間歇噴淋20——32℃的質(zhì)量濃度為60 g/L的硫酸溶液，噴淋強(qiáng)度為10——12 L/(㎡.?h)}。為了降低堆浸液中Fe2+的濃度，在噴淋間歇時(shí)讓空氣進(jìn)入礦堆，以氧化溶液中的Fe2+為Fe3+，水解后滯留堆層，從而降低了堆浸液的處理費(fèi)用。為使空氣能夠進(jìn)入整個(gè)礦堆，每天噴淋的閑置時(shí)間應(yīng)達(dá)總時(shí)間的1/3。噴灑應(yīng)盡量均勻，控制溶液成細(xì)小雨滴而不霧化。經(jīng)過3個(gè)多月的浸出后，鋅的浸出率可達(dá)93.25%，溶液中Zn2+的質(zhì)量濃度為10——20 g/L, Fe3+的質(zhì)量濃度為0.5——5 g/L。

另外，采用硫化胺法對低品位氧化鋅礦進(jìn)行浮選，得到品位為24.52%的鋅精礦，即在硫化鈉介質(zhì)中用伯胺作捕收劑浮選氧化鋅礦物，再用硫酸浸出鋅精礦，鋅的浸出率為80.39%

2堿性浸出體系

處理高鈣鎂或高鐵、高鋁硅氧化鋅礦石時(shí)，可采用堿性浸出體系，它能有效降低金屬雜質(zhì)進(jìn)入溶液，可實(shí)現(xiàn)選擇性浸出金屬鋅，得到易分離的礦漿。堿性浸出體系主要有氫氧化鈉浸出和氨浸出2個(gè)體系。

2. 1氫氧化鈉浸出法

以鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.34%的氧化鋅礦為原料，開展了氫氧化鈉堿法浸出研究。所用礦粉中一200目的礦粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占95%，以濃度為5 mol/L的NaOH溶液為浸出劑，在液固質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為10:1,60℃條件下浸出3h，得到鋅的浸出率為92.50%。

根據(jù)擴(kuò)散動力學(xué)原理，堿法浸出時(shí)所用堿液的濃度越大，作用的因子越多，對浸出過程越有利。堿法浸出工藝雖然具有生產(chǎn)成本較低、NaOH可以循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)，但由于不能有效脫除溶液中的鉛雜質(zhì)，目前還停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。

2. 2氨浸法

氨浸法是目前國內(nèi)外研究濕法浸出氧化鋅礦中比較成熟的方法，其浸出液主要有4個(gè)體系:NH3-H20體系，NH3- NH4C1-H20體系，NH3-(NH4)2C03-H20體系和NH3- (NH4)2S04-H20體系。

2.2.1 ?NH3-HZO體系

氧化鋅氨浸可發(fā)生氨水與H+的反應(yīng)、Zn2+與OH的絡(luò)合反應(yīng)和Zn2+與氨水的絡(luò)合反應(yīng)。溶液中無氨存在時(shí)，Zn2+與OH一的配合反應(yīng)可忽略。Zn0在氨水溶液中的溶解度隨氨水濃度和pH的變化而變化，而當(dāng)溶液氨濃度為4 mol/L時(shí)，總鋅濃度保持在1 mol/ L左右。以濃度為4 mol/ L的氨水溶液浸出蘭坪難選氧化鋅礦38 min，發(fā)現(xiàn)鋅浸出率達(dá)81.89 %。

2.2.2 ??NH3-NH4CI-H2O體系

在NH3-NH4C1-H20體系浸出氧化鋅礦過程中，ZnO, ZnCO3和ZnS4、等物料與NH3及C1-生成鋅氨和鋅氯配合物，在NH3-NH4Cl-H20體系浸出氧化鋅礦過程中，礦物中的Cu, Cd, Co, Ni, Pb, Ca, Mg等雜質(zhì)元素部分或全部溶解進(jìn)入溶液，F(xiàn)e, Mn等元素直接留在礦渣中。通過溶液循環(huán)提高浸出液中Zn2+濃度，在優(yōu)化工藝條件下，鋅浸出率可達(dá)98.47%，浸出液中Zn2+平均質(zhì)量濃度為37.37 g/L。

2.2.3 ?NH3 (NH4)2C03-H2O體系

????NH3-(NH4)2C03-H20體系浸出氧化鋅礦是以(NH4)2C03為浸出劑，液固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為15:1、浸出劑濃度為5 mol/L的條件下浸出低品位鋅礦。

????該浸出體系要求液固比較高，而浸出液Zn2+含量較低，且氨水為易揮發(fā)性物質(zhì)，從生產(chǎn)環(huán)境考慮，浸出過程溫度不宜過高。本體系浸出礦物時(shí)，若浸出劑的濃度為5 mol/ L，溫度為25℃，浸出液的液固質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為15:1，則 Zn0的浸出率可達(dá)91.3%

2.2.4 ?NH3- (NH4)ZS04 HZO體系

????在以NH3-(NH4)2S04-H20體系為浸出液浸出氧化鋅礦過程中，氧化鋅礦中的鋅將以Zn(NH3)n2+的形式進(jìn)入浸出液。

????本體系浸出氧化鋅礦的方法中，主要利用不同溫度下Zn在(NH4)2S0、中的溶解度不同，先在高溫下將Zn0礦浸入溶液，然后降溫冷卻，使Zn2+呈與(NH4)2504結(jié)合成溶解度很低的復(fù)鹽析出，然后回收。己有研究結(jié)果表明:浸出溫度和硫酸鉸濃度顯著影響鋅的浸出率。NH3-(NH4)2S04-H20體系浸出氧化鋅礦的最佳條件是:浸出液的液固質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為16:1，硫酸鉸濃度為4.0 mol/L, pH值為5.5，浸出溫度為90℃，浸出時(shí)間為4h。在該條件下，鋅的浸出率達(dá)85.16%。

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