濕法冶金渣中元素硫的回收方法

前言

????有色冶煉工業中，絕大部分都是采用火法處理硫化礦，都不同程度存在著二氧化硫的污染問題隨著資源的日益枯竭及對濕法冶金技術研究的深入，一些低品位復雜的硫化礦必將采用濕法冶金工藝處理很多濕法冶金工藝最大的優點就是硫化礦中的硫不是以二氧化硫的形式產出，而是以元素硫的形式富集于各種殘渣電

????我國是個硫資源醫乏的國家在整個硫原料產量中，硫磺產量只占5~7%。80年代以來，硫磺的年產量保持在31-- 3 3萬噸，但每年仍需大量進口。

????我國的硫磺生產以黃鐵礦生產為主，占74%;各種綜合回收得到的硫磺占25%;還有從天然硫磺礦中回收硫磺數千噸硫磺廣泛用于化工、冶金、農藥、選磯醫藥、染料及硫酸工業等行業，預計需求量每年將增長3~4%，到2000年將達到40~43萬噸。

? ? 目前，工業生產中已產生出多種含元素硫的物糕隨著濕法冶金工藝更多地運用到硫化礦的處理，各種含元素硫的物料會越來越多，因此，研究回收元素硫的技術，充分利用硫資源，更多、更好地回收硫磺，促進經濟發展，是十分重要且具有深遠意義的。

2含元素硫物料的來源

????含元素硫物料主要有以下來源:( 1)氯化浸出硫化磯如三氯化鐵或氯化銅浸出黃銅礦，國外已用于生產氯氣加鹽酸浸出硫化銻礦，國內也已用于銻白生六這些工藝中都產生含元素硫的浸出渣(2)氧壓酸浸法處理硫化磯如國外采用該法處理鋅精礦生產電鋅〔3〕產生含元素硫的浸出溉(3)電解過程如鎳梳電解，會產生含元素硫很高的陽極泥我國金川公司產出的鎳高梳電解陽極泥中含S0達91% 。

上述這些濕法冶金工藝中產生的含元素硫物料，含S0在25~?95%之間，是回收硫磺的很好原糕同時，這些物料都有一個共同的特點，除含有大量羅外，還含有一定數量的貴金屬，回收元素硫后，貴金屬得到富集，更有利于貴金屬的回收

3元素硫的回收方法

????濕法冶金渣中元素硫的回收方法，主要分物理法和化學法兩類，現分別敘述如下3. 1物理法

????3. 1. 1高壓傾析法

????高壓傾析法的原理是利用高壓釜在加壓條件下對含硫物料進行加熱，使元素硫呈熔融狀態沉在高壓釜的底部，然后排出冷卻，得到經過富集的硫磺產品。

????加拿大科明科公司和舍利特。高爾登礦業公司建造了一個日處理3t鋅精礦的氧壓酸浸中間試驗幾該廠采用高壓傾析法回收氧壓酸浸渣中的元素硫該法是在高壓釜中，在溫度105℃、壓力1. 14MPa條件下，使元素硫熔融沉在浸出礦漿底部并放出。傾析給料中固體物占9.3%，固體物含(%)S0 43.8 Zn 2. 1, Fe 13. 7??Pb 9. 8采用連續給料，連續出料方式進行傾析回收元素硫得到的硫磺產品中含羅95. fp7o，雜質含(%):Zn 1.6 Fe0.5?Pb0.1，硫回收率為91%。另外約9%的硫隨傾析溢流帶走，這部分硫可經浮選收集

????采用傾析法回收的硫磺，因未反應的金屬硫化物也熔融于其中，故硫磺質量不很高。

?3. 1. 2熱過濾法

????熱過濾法的原理是元素硫在125~158℃溫度范圍內具有很低的粘度(0. 096-0. 079P)，與水的粘度相近，可以用過濾的方法使物料中的S0與其它固體物料分離。

????加拿大科明科公司對傾析法得到的硫磺產品進行了熱過濾法回收硫磺的試驗具體流程如圖1所示

????該工藝采用硅藻土作過濾介質。熱過濾前硫品位95. 6%，熱過濾后硫磺產品含羅達99. 9%，熱濾率達98%。產品中雜質含量低(ppm): Zn 3 Fe 4 Pb 3 Cu 1，Te<2Hg <1 Se 14

????熱過濾采用的過濾介質除硅藻土外，還可用不銹鋼篩網、玻璃纖維等

????加拿大國際鎳公司湯普森精煉廠曾用以不銹鋼篩網作介質的壓濾機，過濾含S0 95%的鎳電解陽極泥在保溫137℃條件下進行過濾，脫硫率達90%濾餅中含S0 50%，貴金屬在濾餅中富集了50倍

????我國在處理鎳高梳電解陽極泥時采用熱過濾法回收元素硫所用物料為含(%):S0 92. 2, CuO 0. 89 Ni 2. 03 Fe 0. 53的陽極泥脫硫率為82~?87，渣率為18~23%，熱過濾渣含硫約67%，貴金屬富集了5倍硫磺產品質量好，產品中不含貴金屬。

????熱過濾法適用于處理含S0很高的原料原料含硫越高，熱濾率就越大，且得到的硫磺質量越妹缺點是需要的設備較復雜，需進行保溫過濾，熱過濾渣中殘余的硫較多，羅回收率也不高

????3. 1. 3浮選法

????浮選法回收含硫物料中的元素硫，工藝非常簡單，加一些輕油或不需加任何藥劑就可進行浮選加拿大科明科公司試驗浮選法回收鋅精礦浸出礦漿中硫的工藝流程如圖2所示

????該法采用高壓釜礦漿直接減壓，經過調節槽、浮選濃密，得到硫的富集恤給料中固體物的成分為(%):S047. 1 Zn 1. 6 Fe 13.a Pb 9. 7浮選精礦成分為(%):S0 88. 0 Zn1.0 Fe2.3 Pb 1.5浮選尾礦中羅可降至0.07%，硫的回收率接近100%

????前述高壓傾析法中，約有9%的S0隨傾析溢流帶走溢流中的固體物含S07%，也是采用浮選法進行回收，得到的羅精礦與直接浮選高壓浸出礦漿得到的羅精礦品位相似，約為85%。從這一點可以看出，浮選法得到的羅精礦在一定范圍內與原料中羅含量關系不大

????浮選法不需要復雜設備，能處理含大量未反應硫化物的礦漿，缺點是回收的硫磺品位較低，只能起到富集硫的作用。另外，一些有價金屬也夾雜在硫富集物中

????3. 1. 4制粒篩分法

????制粒篩分法的原理是含羅物料在經過加熱、驟冷處理后，將元素硫形成顆粒較大的硫粒，再進行篩分回收。

????美國用氧壓酸浸處理重金屬硫化礦，浸出渣經充分洗滌后再漿化至含固體量20%(固體物中含S0>20%)，再放入高壓釜中加熱至135℃，攪拌2h接著，在15min內，使溫度從135式降至120，使粒狀硫固化然后，再冷卻排料，通過一個蒙有金屬絲濾網的篩子，濾網的孔目為80目，篩上物即為S0該產品通常含S0 96%，所含雜質主要是氧化鐵和微細的黃鐵礦，總Fe為1. 4%

加拿大研究采用制粒篩分法回收黃銅礦氧壓浸出礦漿中的元素硫最初黃銅礦的粒度99. g'7o過325目。浸出后使礦漿在13擴及無氧情況下保持1 0min，再驟冷至10求使元素硫變成硫粒，粒度為+20目，經篩分即得到羅的富集物，再經純化可制得純硫磺產品

制粒篩分法工藝上較難掌握，得到的硫磺質量也不高

????3.1.5真空蒸餾法

????真空蒸餾法回收元素硫的原理是:在高于450℃條件下，使元素硫升華揮發，再冷凝回收。

????加拿大等人進行了含S0 3 8. 2%的物料的蒸餾試驗在427℃、用氮或水蒸汽保持惰性條件，在管式反應器中進行硫的蒸餾，S0幾乎完全蒸餾出來硫磺產品含雜質約0.5%主要是銅硫化物灰塵。

蒸餾法回收元素硫的成本較高，設備要求較復雜，一般很少采用。

3. 2化學法

????化學法回收元素硫是利用可以溶解元素硫的溶劑，