专利名称：一种用氧化锌矿或锌碴生产锌精粉的方法
技术领域：
本发明所涉及用氧化锌矿或锌碴生产锌精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉锌的流程生产锌精粉，特别适合处理含锌量2-18％的低品位氧化锌矿或锌碴。该方法属湿法冶金中的化学选矿工程领域。
锌精粉是一种生产金属锌的主要原料，我国生产锌的主要原料-锌精粉是用硫化锌矿石经浮选工艺生产的，但随着原生矿的大量开发，矿产资源日趋紧张，同时在开硫化锌矿和高品位的氧化锌矿石过程中，大量低品位氧化锌矿石和锌碴都作为废石抛弃，对国家的矿产资源造成极大的浪费，低品位的氧化锌矿一直无大工业开发，工业化利用低品位氧化锌的生产研究一直受到我国各相关部门的的重视。
背景技术：
目前低品位氧化锌矿石有有以下几种方法利用 1、中国发明申请(专利)号200610027346是一种用氧化锌矿与锌灰渣生产锌精矿和铅精矿的方法。首先，将原料磨碎到粒径0.1-1mm，用强碱性溶液浸取，在10-100℃搅拌60-100min后，原料中的锌和铅被浸取。过滤，滤渣在水洗后制砖或填埋。接着，在滤液中加入铅含量的0.5-3倍质量比的沉淀剂，搅拌60min后，过滤，得到铅精矿。在含锌的滤液中再加入沉淀剂，沉淀剂的加入量为90-95％锌总量的0.5-5倍质量比，在10-100℃下搅拌1h-5h，过滤，得到锌精矿。滤液和洗水回到浸取段循环浸取。该工艺虽具有工艺流程简单，对原料的适应性强，但由碱和沉淀剂用量大于，生产成本较高。
2、中国发明专利申请(专利)号200410077241提供一种高硅高铁低品位氧化锌矿锌的酸氨浸出法，其特征在于该法是(1)磨矿，得矿粉→(2)矿粉常温加酸转化→(3)加碱或石灰中和→(4)加氨浸提→(5)液固分离→(6)经多段浸提得含Zn100-150g/l操作液→(7)经常规净化后送电解成锌锭或制取氧化锌产品；本方法解决了已有酸法生成硅胶，过滤困难和氨法浸出回收率低的技术难题，其特点一是不生成硅胶、易于过滤；二是锌的浸出回收率高，等于或高于80％，经济效益好；三是含SiO2＞30％，Fe＞10％，Zn＞10％的高硅高铁低品位氧化锌矿能得到充分利用，变废为宝。但是此工艺复杂，物料反料量大，且加碱或石灰用量大，成本高不易于工业生产。
3、中国发明专利(02133663)公开氧化锌矿的浸出工艺。该发明属于湿法冶金技术，特别是含高铁、硅的锌矿的浸出方法。本发明的步骤是(1)中性浸出，将氧化锌矿粉与含硫酸溶液同时加入并搅拌，始酸的pH值为3.0～3.5，逐渐上升溶液的pH值，最终达到pH5～5.2，反应后的中性浸出液供净液作电解用，浸出渣进行下一步再浸出；(2)低酸浸出，在浸出渣中加入硫酸液并搅拌，控制pH值逐渐下降，由开始的pH5～5.2降到pH1.5～3.0；(3)循环废液，对二次浸出物进行固液分离，含有硫酸的废液重新返回氧化锌矿的中性浸出阶段。该发明可对含锌低于20％的氧化锌矿浸出，不需要中和剂，生产成本和硫酸耗量相对少，浸出液可循环使用，锌的浸出率高。但是环境影响较大且料液不易过滤限制了该工艺的大规模利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用氧化锌矿或锌碴生产锌精粉的方法，该方法是用颚式破碎机将含锌量2-18％低品位的氧化锌矿或锌碴进行破碎，破碎矿石粒度为50mm以下。再经制沙设备将矿石粉碎至粒径0.1-2mm的矿粉，用皮带运输机运至浸取池。然后在搅拌桶里配好的氨水和碳酸氢氨的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨的混合溶液作为浸矿剂，氨性浸取液输入浸取池中，浸取液与矿粉发生反应，生成的锌络合物溶液靠自重向浸取池底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。当浸出液中锌离子浓度小于10g/l时，再次循环浸取，达到10g/l时，泵至搅拌桶进行沉锌生产。
沉锌工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉锌的沉淀剂，抽取一定体积的锌溶液于搅拌桶中，化验桶中的锌含量，计算桶内总锌含量，根据沉锌系数(1-4倍)计算出投药量(沉锌剂)，打开搅拌装置，加入沉锌剂于常温常压下反应0.1-1小时，搅拌桶中的锌就生成锌精粉，再通过产品收集池过滤把锌精粉收集起来，滤液进入沉淀池沉淀微量的锌精粉以后，溢流至集液池中，泵入浸取池中循环使用。锌精粉出池前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂。本发明提供的方法具有效果高、能耗低、成本低、简单易于操作、适应性宽、不污染环境等优点。
本发明的技术内容包括矿石粉碎设备、搅拌桶、浸取池和料液循环泵。
本发明提出的方法是用颚式破碎机将含锌量2-18％低品位的氧化锌矿或锌碴进行破碎，破碎矿石粒度为50mm以下。再经制沙设备将破碎的矿石粉碎至粒径0.1-2mm的矿粉，用皮带运输机运至浸取池。然后在搅拌桶里配好的氨水和碳酸氢氨(氨水溶度为2-8％，碳酸氢氨溶度为1-6％)的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨(氢氧化钠溶度为2-4％，碳酸氢氨溶度为5-12％)的混合溶液作为浸矿剂，氨性浸取液输入浸池中，浸取液与矿粉发生反应，液固体积比为1-4∶1，生成的锌络合物溶液靠自重向浸取池的底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。当浸出液中锌离子浓度小于10g/l时，再次循环浸取，达到10g/l时，泵至搅拌桶进行沉锌生产。
沉锌工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉锌的沉淀剂，抽取一定体积的锌溶液于搅拌桶中，化验桶中的锌含量，计算桶内总锌含量，根据沉锌系数(1-4倍)计算出投药量(沉锌剂)，打开搅拌装置，加入沉锌剂，于常温常压下反应0.1-1小时，搅拌桶中的锌就生成锌精粉，再通过产品收集池过滤把锌精粉收集起来，滤液进入沉淀池沉淀微量的锌精粉以后，溢流至集液池中。泵入浸取池中循环使用。锌精粉出池前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂，洗液泵至浸取池中循环使用。
附图给出了实施本发明的设备装置及设施示意图。这套装置由矿石破碎机(1)、制沙机(2)、皮带运输机(3)、浸取池(4)、搅拌桶(5)、集液池(7)、产品收集池(8)、沉淀池(9)、料液泵(10)组成。
装置(1)为矿石破碎机，装置(2)为制沙机，将含锌量2-18％低品位的氧化锌矿或锌碴投入破碎机进口(11)，破碎机(1)将矿石或矿碴破碎至50mm以下。再经制沙机(2)将破碎的矿石粉碎至粒径0.1-2mm的矿粉，用皮带运输机(3)将打好的矿粉运至浸取池(4)。然后在搅拌桶(5)里配好的氨水和碳酸氢氨(氨水溶度为2-8％，碳酸氢氨溶度为1-6％)的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨(氢氧化钠溶度为2-4％，碳酸氢氨溶度为5-12％)的混合溶液作为浸矿剂，送至浸取池(4)中，浸取液与矿粉发生反应，液固体积比为1-4∶1，生成的锌络合物溶液靠自重向浸取池的底层渗透，由矿层底部的排液管(6)流出，进入集液池(7)。当浸出液中锌离子浓度小于10g/l时，通过料液泵(10)泵至浸取池(4)循环浸取，达到10g/l时，通过料液泵(10)泵至搅拌桶(5)进行沉锌生产。
沉锌工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉锌的沉淀剂，抽取一定体积的锌溶液于搅拌桶(5)中，化验搅拌桶(5)中的锌含量，计算桶内总锌含量，根据沉锌系数(1-4倍)计算出投药量(沉锌剂)，打开搅拌桶(5)中的搅拌装置，加入沉锌剂，于常温常压下反应0.1-1小时，搅拌桶中的锌就生成锌精粉，再通过产品收集池(8)把锌精粉过滤收集起来，滤液进入沉淀池(9)沉淀微量的锌精粉以后，溢流至集液池(7)中，通过料液泵(10)泵入浸取池(4)中循环使用。锌精粉出产品收集池(8)前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂，洗液溢流至集液池中并通过料液泵(10)泵至浸取池(4)中循环使用。
本发明所涉及的用氧化锌矿或锌碴生产锌精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉锌的流程生产锌精粉，工艺过程简单易于控制，设备生产能力范围大，更适于规模化工业生产，氧化锌矿或锌碴的氧化锌组分被充分回收，制得锌精粉。
达到的产品指标如下 一、干基锌含量大于50％ 二、铁含量小于2.0％ 三、硅含量小于1.0％。
实施方案 本发明的具体实施方案是用颚式破碎机将一含锌量8％低品位的氧化锌矿进行破碎，破碎矿石粒度为50mm以下。再经打沙设备将破碎的矿石粉碎至粒径0.1-2mm的矿粉，运至浸取池。然后在搅拌桶里配好的氨水和碳酸氢氨(氨水溶度为2％，碳酸氢氨溶度为6％)的混合溶液作为浸矿剂，氨性浸取液输入浸池中，浸取液与矿粉发生反应，液固体积比为2∶1，生成的锌络合物溶液靠自重向浸取池的底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。当浸出液中锌离子浓度小于10g/l时，再次循环浸取，达到10g/l左右时，泵至搅拌桶进行沉锌生产。
沉锌工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠按1∶4配合使用做沉锌的沉淀剂，抽取10立方的锌溶液于搅拌桶中，化验桶中的锌含量为11g/l，计算桶内总锌含量为110公斤，根据沉锌计算出投药量为200公斤(沉锌剂)，打开搅拌装置，加入沉锌剂，于常温常压下反应0.5小时，搅拌桶中的锌就生成锌精粉，再通过产品收集池把锌精粉过滤收集起来，滤液进入沉淀池沉淀微量的锌精粉以后，溢流至集液池中，泵入浸取池中循环使用。锌精粉出池前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂，洗液溢流至集液池中，泵至浸取池中循环使用。
上述实施例所获得的结果如下 一、产品锌精粉干基锌含量53.5％ 二、铁含量0.5％ 三、硅含量0.9％。
权利要求
一种用氧化锌矿或锌碴生产锌精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉锌的流程生产锌精粉，其特征在于适合处理含锌量2-18％的低品位氧化锌矿或锌碴，首先将矿石粉碎成矿粉，其次用氨水和碳酸氢氨的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨的混合溶液作为浸矿剂与矿粉反应，使矿石中的锌以锌氨络合物的形式进入溶液，并使铅、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现锌与杂质分离，然后用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉锌的沉淀剂得以生产锌精粉，过滤锌精粉待其干后得锌精粉产品，滤液返回浸矿池循环使用。
全文摘要
一种用氧化锌矿或锌碴生产锌精粉的方法，采用粉矿—氨浸—过滤—沉锌的流程生产锌精粉，特别适合处理含锌量2-18％的低品位氧化锌矿或锌碴。首先将矿石粉碎成矿粉，其次用氨水和碳酸氢氨的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨的混合溶液为浸矿剂与矿粉反应，使矿石中的锌以锌氨络合物的形式进入溶液，并使铅、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现锌与杂质分离，然后用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉锌的沉淀剂生产锌精粉，过滤锌精粉待其干后得锌精粉产品，滤液返回浸矿池循环使用。此方法具有常温作业、能耗低、质量好、流程短、净液作业简单的优点，能充分有效地利用待开发的锌资源。
文档编号C22B19/02GK101314820SQ20071004918
公开日2008年12月3日 申请日期2007年5月28日 优先权日2007年5月28日
发明者(请求不公开姓名) 申请人:谷 亮