熱酸還原浸出赤鐵礦法半工業(yè)試驗研究報告

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1、來賓冶煉廠質量體系文件鋅焙砂熱酸還原浸出-赤鐵礦法沉鐵提取鋅銦半工業(yè)試驗研究報告文件編號：LY/QMS3.J-冶03-2010-01發(fā)文號：J-冶03-版號：1項目負責人：報告編寫人：報告審核人：冶金室2010年1月9日53鋅焙砂熱酸還原浸出-赤鐵礦法沉鐵提取鋅銦半工業(yè)試驗研究報告1、前言廣西華錫集團股份有限公司是我國特大型金屬礦產資源基地，擁有大廠錫銻銦鋅鉛銀多金屬資源，集團以產錫為主，綜合回收銦、鉛、銻、鋅、銀、鎘、鉍等多種金屬，現已形成年采選250萬噸礦石、年冶煉2.5萬噸錫、80噸銦、4萬噸鉛銻、6萬噸鋅、70噸銀的生產能力

2、。華錫集團擁有得天獨厚的礦產資源，其中銦儲量居世界第一位，錫儲量約占全國總量的三分之一，鋅占廣西總量的60%強，居全國第二位，銻名列全國前茅，同時富含鉑、釕、鈀、鎵、鍺、鉈等可綜合回收的稀貴、稀散金屬元素。來賓冶煉廠是廣西華錫集團股份有限公司下屬主要冶煉生產企業(yè)之一，是國家大型有色冶煉基地，現有錫冶煉和鋅銦冶煉兩大系統(tǒng)，主要產品有錫錠、鋅錠、銦錠、硫酸等。其中鋅銦系統(tǒng)是目前世界上最大的銦冶煉基地，除生產銦錠外，同時可生產鋅錠6萬噸，硫酸12萬噸。來賓冶煉廠目前年處理華錫自產鋅精礦12.00萬噸，外購鋅精礦1.64萬噸，自產鋅精礦中含

3、鋅平均46.47％，含鐵平均達到16.5%），含銦0.07％，同時含Cu0.3%~0.6%、Cd0.3%~0.6%、Sn0.3%~0.5%、Pb0.3%~0.6%、Ag80~150g/t，精礦中的銅、鎘、錫、鉛、銀和鐵也是可以利用的資源。每年處理的鋅精礦含銦大約8053t。該鋅精礦具有銦品位高，鋅品位低，鐵品位高的特點，因而在提取鋅的過程中，回收銦與除鐵是工藝流程選擇的關鍵。目前鋅系統(tǒng)采用沸騰爐焙燒脫硫—熱酸浸出鐵礬法沉鐵銦—凈化—電積的濕法冶煉技術，來賓冶煉廠鋅冶煉系統(tǒng)是為了處理大廠礦區(qū)產出的含Fe高達14%~18%，含In800

4、~1200g/t的鋅精礦而建設、有其專門的工藝特點。為適應精礦含鐵、銦高的特點，解決鐵與鋅的分離以及銦的有效富集是浸出工藝技術關鍵?，F在，鋅焙燒砂浸出采用“熱酸浸出-鐵礬法沉鐵銦”工藝，獲得較高的鋅浸出率，同時，鐵和銦一起沉淀富集到鐵礬渣中。含銦鐵礬渣通過回轉窯還原揮發(fā)富集鋅銦到煙塵，高銦煙塵再通過“浸出—萃取—反萃—置換—電解”提取銦。經過10年的生產實踐，現有提鋅、銦的工藝流程存在明顯的不足，表現為：1)鋅精礦高鐵低鋅的特點，采用熱酸浸出――鐵礬法除鐵，鐵礬渣渣量大（礬渣渣率45%），含鋅高，鋅損失大，鋅冶煉總回收率只有88.2

5、％~90%。2)銦回收系統(tǒng)流程長，銦的冶煉回收率低，生產成本高，目前以礬渣為原料計算的銦冶煉回收率只有70％左右，同時噸銦的成本高。3)鐵礬渣中含有大量的硫酸根，在回轉窯還原揮發(fā)過程中鐵礬渣分解出二氧化硫有害氣體，濃度在11000～13000mg/m3。531)鐵礬渣回收銦過程，需要將大量含水高的鐵礬渣干燥，然后在回轉窯中高溫還原揮發(fā)，焦炭消耗量大，年消耗的細粒焦碳達到3.85萬噸，能耗高。2)銦在回轉窯還原過程中揮發(fā)的不徹底，渣中仍含有200～400g/t的銦，同時還原揮發(fā)后得到的氧化鋅煙塵在酸浸過程中的酸浸渣含銦也有2000~3

6、000g/t，使得銦分散，一部分難以回收利用。為克服上述不足，對鋅浸出工藝和提銦工藝進行了不同的試驗研究，如“熱酸浸出-還原針鐵礦法”工藝、“熱酸浸出-EZ法”工藝、熱壓酸性選擇性浸出工藝以及北京礦冶研究院已經進行研究的“熱酸浸出-還原赤鐵礦法”工藝等。從各自的試驗結果比較，“熱酸浸出-還原赤鐵礦法”解決了現有的礬渣揮發(fā)產生的二氧化硫問題造成的環(huán)保問題，同時，鋅銦冶煉回收率也比現有工藝高，特別是銦的回收率提高的幅度在15%以上，鋅精礦中的鐵可以轉化為赤鐵礦加以資源化利用?！盁崴峤?還原赤鐵礦法”具有一定的技術優(yōu)勢。但該工藝也存在著

7、工藝流程較長、熱酸浸出和還原兩個作業(yè)環(huán)節(jié)要求95℃的高溫常壓，蒸汽消耗量大等缺點。在充分考慮利用“熱酸浸出-還原赤鐵礦法”試驗研究獲得的技術成果和保持其技術先進性的基礎上，為了進一步簡化該工藝流程，基于熱酸浸出和還原兩個作業(yè)環(huán)節(jié)要求95℃的高溫常壓的相近工藝條件，冶金研究室于2009年開展了鋅焙砂中性浸出-中浸渣熱酸還原浸出小型試驗。即在熱酸浸出過程中同時加入硫化鋅精礦對Fe3+53進行還原成Fe2+，小型試驗取得了預期的效果，熱酸還原浸出小型試驗結果表明，鋅焙砂經過中性浸出和熱酸還原浸出，鋅總浸出率92%，銦浸出率80%，熱酸還原

8、浸出鐵的浸出率80%，熱酸浸出液含Fe3+1.5~3.0g/L，總浸出渣率19.98%，作為還原劑硫化鋅精礦用量占系統(tǒng)投入鋅精礦總量的17.76%。為簡化熱酸浸出——還原赤鐵礦工藝，實施熱酸浸出與還原兩個工序合并為一個工序奠定了理論基