鋅冶煉中酸浸渣的鋅鉛分離.pdf

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1、第25卷第3期廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.25,No.32000年9月JournalofGuangxiUniversity(NatSciEd)Sept.,2000a文章編號:100127445(2000)0320206204鋅冶煉中酸浸渣的鋅鉛分離尹作棟,龍翔云,譚承德,黃卓平,閆鼎紅(廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,廣西南寧530004)摘要:研究了含高鉛閃鋅礦經(jīng)沸騰爐焙燒的揮發(fā)氧化物酸浸處理的浸渣的鋅、鉛分離.使用添加劑LHY后,常壓下用硫酸浸取,在實驗條件下,鋅的浸取率達98%以上,而鉛仍以硫酸鉛的形式留在浸渣中,從而有效地將鋅、鉛分離.而其中稀有元素銦的浸出率也較高.

2、關(guān)鍵詞:鉛渣;鋅;鉛;分離中圖分類號:O614.26文獻標(biāo)識碼:A近十幾年來我國鋅冶煉發(fā)展速度很快,隨著礦產(chǎn)資源長期開采,造成初級資源逐漸貧缺.因此,開發(fā)利用二次資源,綜合利用伴生的有價金屬,將成為21世紀(jì)初我國冶煉工業(yè)發(fā)展和冶金技術(shù)研究的重要[1]方向.傳統(tǒng)的煉鋅方法有火法和濕法兩大類,在許多情況下往往是兩種方法配合使用.目前國內(nèi)的煉鋅廠大多采用此法,其主要過程是,首先將硫化鋅精礦經(jīng)過沸騰爐焙燒;得到氧化鋅和其它氧化物等組成的鋅焙砂;然后用熱的稀硫酸浸取,分離;最后通過電解沉積可生產(chǎn)出純度很高的金屬鋅.鋅焙砂雖然經(jīng)過多次熱酸浸出,但所得的浸出渣含鋅仍在20%左右,導(dǎo)致濕

3、法過程中浸取率低.這種渣如不加以再生利用,不僅堆放占用空間,而且造成環(huán)境污染,資源浪費.另外,渣中高鋅成份也影響其他金屬的再生回收.所以,如何有效地將渣中的鋅及其它有價金屬分離就成為一個重要的研究課題.我們對此做了大量工作,提出一種新的分離方法,得到了滿意的結(jié)果.1酸浸渣的特點我們使用的酸浸渣取自廣西某冶煉廠,該廠每年堆放的酸浸渣有600t左右,且成分復(fù)雜(見表1),從表1中可以看出,渣中金屬含量最高的是鉛,為28.29%～33.58%,主要以硫酸鉛的形式存在.這是因為廣西的閃鋅礦中含有較高的硫化鉛,經(jīng)火法及濕法浸取后,硫化鉛轉(zhuǎn)化為難溶鹽硫酸鉛.其次是鋅,含量為11.34

4、%～20.36%.這部分鋅主要以鐵酸鋅(ZnO·Fe2O3)的形式存在.還有少量以ZnS形態(tài)存在.這些形態(tài)的鋅在上述浸出條件下是不溶解的.它們與其它不溶的雜質(zhì)一道進入渣中,造成鋅的浸取率下降.引起我們和該冶煉廠特別注意的是,該酸浸渣中含銦0.27%～0.40%.應(yīng)當(dāng)將此渣看成是銦的一種富礦而從中提取銦,我們的工作已經(jīng)考慮到這一點.表1浸渣的分析結(jié)果成分含量%成分含量%成分含量%Zn11.34～20.36Cu0.18～0.30S4.73～9.212-Pb28.29～33.58Fe2.16～7.28SO437.80～46.95Cd0.21～0.34Mn0.40～0.44Ca1

5、.41～1.69Si0.97～1.08In0.27～0.40a收稿日期:19991123;修訂日期:20000109作者簡介:尹作棟(1965),男,苗族,湖南綏寧人,廣西大學(xué)講師.第3期尹作棟等:鋅冶煉中酸浸渣的鋅鉛分離2072研究方案[2～6]關(guān)于這種浸渣中的鋅、鉛分離也有不少的研究,綜合起來主要有火法和濕法.火法產(chǎn)生大量有毒的鉛蒸氣,分離的鉛純度低,不利于高純氧化鉛的制備.對濕法冶煉,有不少科技工作者也曾做過許多[3]研究,但因技術(shù)及經(jīng)濟原因至今都沒有成熟的方法實現(xiàn).如改用鹽酸浸取,浸取率有提高,但又影響鋅的電解工藝.考慮到浸渣中鋅、鉛的存在形式,以熱硫酸浸取,希望

6、鋅轉(zhuǎn)入溶液中,鉛留于固相.而鋅主要[7]以鐵酸鋅(ZnFe2O4)的形式存在,欲使鋅轉(zhuǎn)入液相,必須使鐵酸鋅溶解.有文獻指出,提高溫度同時加大酸的濃度,可使鐵酸鋅的鋅浸出率達90%,我們的試驗結(jié)果否定了這一結(jié)論.因此,我們不得不另走新路.經(jīng)過大量試驗,已研究出一種新的浸取方法;在硫酸熱浸取時,加入一種能破壞鐵酸鋅的自制的添加劑(簡稱LHY),結(jié)果能很好地將鋅、鉛分離.鋅的浸取率達98%以上,銦的浸取率亦略有提高,鉛仍以硫酸鉛形式留在浸渣中.對鋅浸液的處理廠家已有一套成熟的技術(shù).因此,本文僅報道硫酸浸取過程的研究結(jié)果.對硫酸鉛渣的處理將在另文討論.3實驗部分311原料及主要試

7、劑由于所取原料(高鉛鋅渣)來自不同的生產(chǎn)批次,每批渣中各成分含量也不相同,為此,我們將取回的浸渣先烘干,研碎,混合混勻,過100目篩.并對其主要成分和極有價的金屬進行了化學(xué)分析,其結(jié)果為,Zn:20.36%,Pb:28.29%,In:0.273%.所用主要藥品有:鹽酸,分析純;硫酸,分析純;氫溴酸,分析純;乙酸乙酯,分析純;碘化鉀,分析純;氧化銦,光譜純;結(jié)晶紫,分析純;乙二酸四乙酸二鈉,分析純;鋅粒,99.99%.3.2分析方法[7][7]鋅的測定:EDTA法,銦的測定:結(jié)晶紫分光光度法.3.3浸取實驗稱取烘干后的原料加到反