锌精矿氧压浸出生产实践分析.DOC

1、锌精矿氧压浸出生产实践分析胡东风，刘新元(中金岭南丹霞冶炼厂，广东韶关 512325)摘要：结合中金岭南丹霞冶炼厂工业实践统计数据，通过系统研究温度/压力的控制、矿浆含锌量、氧气单耗量等因素与二段浸出渣含锌的关系，得出目前生产较为理想的工艺条件。关键词：锌精矿；氧压浸出；指标；渣含锌中图分类号：TF813 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2018）03-0000-00Analysis on Production Practice of Oxygen Pressure Leaching of Zinc ConcentrateHU Dong-feng, LIU Xin-yuan(Zh

2、ongjin Lingnan Danxia Smelter, Shaoguan 512325, Guangdong, China)Abstract：Relationship between temperature/pressure controlling, zinc content of slurry, and oxygen consumption and zinc content in two-stage leaching residue was investigated in combination with statistical data in industrial process f

3、rom Danxia Smelter. The optimum process conditions for current production are obtained.Key words：zinc concentrates; oxygen pressure leaching; index; zinc content in residue中金岭南丹霞冶炼厂采用二段逆流加压浸出系统处理富含镓锗的锌精矿，二段逆流浸出工艺流程图见图1。为实现镓锗的综合回收，第一段浸出反应温度控制在硫熔点以下，主要为了降低溶液中硫酸浓度，还原溶液中 Fe3+，锌浸出率 45%50%。第二段浸出在高温高酸下进行，保

4、障锌精矿中锌、镓、锗的高效浸出，是锌精矿加压浸出技术的核心。锌精矿一段浸出浸出液焙砂中和锌粉置换浸出渣二段浸出浸出渣（ 送选矿 ）浸出液镓锗富集物（ 回收镓锗 ）沉淀后液（ 生产电锌 ）图 1 二段逆流浸出工艺流程图Fig.1 Flow sheet of two-stage countercurrent leaching本文结合中金岭南丹霞冶炼厂工业实践统计数据，系统分析了锌精矿二段加压浸出过程中浸出温度/压力的控制、矿浆含锌量、氧气单耗、蒸汽单耗、添加剂单耗、反应时间、液固比等与二段浸出渣含锌的关系 1-5，以期为锌精矿二段加压浸出工业生产优化提供指导。1 温度、压力的控制与二段浸出渣含锌的

5、关系二段加压浸出的温度主要控制在 150153 （压力 1 4001 450 kPa） ，而浸出渣含锌在此范围内波动不大(图 2)，结合锌精矿氧压浸出的特性，通过实践说明在此温度、压力的范围内，渣含锌控制相对稳定。收稿日期：2017-09-11基金项目：国家科技支撑计划项目(2008BAB32B12)作者简介：胡东风（1982-） ，男，河南南阳人，硕士，工程师.doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018 .03.005150.150.15.015.152.0152.153.02.52.62.72.82.93.03.1 压 力 /kPa渣含锌/%温 度 /140 145

6、014514301420140 140图 2 二段浸出温度、压力与浸出渣含锌关系Fig.2 Relationship between temperature and pressure of two-stage leaching and zinc content in residue2 矿浆含锌量与二段浸出渣含锌的关系考虑在二段矿浆在储槽滞留时间及二段高压釜反应时间，二段给矿取样较浸出渣取样提前 4 h，从图 3 可以看出：1)二段给矿含锌低于 35%时，对应的浸出渣含锌量没有降低，反而有所增加；2)二段给矿含锌高于 50%时，对应的浸出渣含锌较高，高于 10%；3)二段给矿含锌在 36%44%

7、时，对应的浸出渣含锌较低，在 1.56%4.56%范围内，结合上述分析，建议控制二段给矿含锌控制在 36%44%，再控制其它因素，从而达到降低浸出渣渣含锌的目的。323436384042446485052012345678910浸出渣含锌/% 二 段 给 矿 含 锌 /%图 3 二段给矿含锌与浸出渣含锌关系Fig.3 Relationship between zinc feeding of second-stage and zinc in residue3 氧气单耗量与二段浸出渣含锌的关系目前生产接班时取样一次，4 小时后取样第二次，分析氧气单耗与浸出渣含锌的关系，主要分析第二次取样时，浸出渣

8、含锌与平均氧气单耗的关系，从图 4 可以看出，随着氧气单耗量的增加，浸出渣含锌的量逐渐下降，但考虑氧气过量，高压釜排气量增加及氧气成本因素，氧气单耗控制在 170 m3/t（标态，下同） 。15016017018019020210012345678910浸出渣含锌/% 氧 气 单 耗 /(m3t-1)图 4 氧气单耗与浸出渣含锌关系Fig.4 Relationship between oxygen consumption and zinc in residue4 蒸汽单耗量与二段浸出渣含锌的关系蒸气的单耗量越低，只要能维持釜体的温度，对应的渣含锌量数值则较低，蒸气单耗量越高对应的渣含锌量偏高（

9、图 5） ，说明反应不够完全，釜体的温度需要蒸汽放热去维持，反应放热量较少，或者参与反应的酸的热量较低，需要在釜内用蒸汽提升进入釜体内废酸及矿浆的温度，根据生产统计情况，在保证废酸预热温度的情况下，蒸气单耗控制在 300380 kg/t 时，控制其它因素可以使浸出渣含锌的量降低。2503035040450505012345678910浸出渣含锌/% 蒸 汽 单 耗 /(kgt-1)图 5 蒸汽单耗与浸出渣含锌关系Fig.5 Relationship between vapor consumption and zinc in residue5 添加剂单耗量与二段浸出渣含锌的关系锌精矿氧压浸出在使

10、用木质素添加剂后，得到的较好班组的生产数据见图 6。1）添加剂单耗量 4.14.8 kg/t 时，上下波动不大，而对应的渣含锌的量数值较好；2）在较小范围内，添加剂量的微量波动，对浸出效果的影响不大，但添加剂的单耗在 4.44.6 kg/t 范围内，浸出效果更好；3）结合生产统计效果，建议添加剂的单耗控制在 4.5 kg/t。4.14.24.34. 4.54.64.74.8012345678910渣含锌/% 添 加 剂 单 耗 /(kgt-1) 图 6 添加剂单耗与浸出渣含锌关系Fig.6 Relationship between additive consumption and zinc i

11、n residue6 反应时间与二段浸出渣含锌的关系图 7 为反应时间与浸出渣含锌的关系，反应时间的计算主要考虑废酸的流量、矿浆的流量及骤冷液溶液的流量，经统计计算得到。1)反应时间在 130150 min 时，可以得到较低的浸出渣含锌；反应时间超过 180 min，得到的浸出渣含锌数值偏高，与二段矿浆在釜内停留时间过长，被浸出的 Zn2+重新又进入渣中有关；2)反应时间过短，低于 130 min，得到的浸出渣含锌的量偏高，因为反应时间不足，反应不够彻底，渣含锌的量偏高；3)综上分析，结合目前生产情况，建议二段浸出反应时间控制在 130150 min。120130140150160170180

12、12345678910浸出渣含锌/% 反 应 时 间 /min图 7 反应时间与浸出渣含锌关系Fig.7 Relationship between reacting time and zinc in residue7 液固比与浸出渣含锌图 8 为高压釜内液固比与浸出渣含锌的关系，液固比的计算主要考虑废酸的流量、矿浆的液体流量及骤冷液溶液的流量之和与矿浆干量的比值，经统计计算得到。1）二段高压釜内较好的液固比在 5.86.8 之间；液固比在 6.5 时，浸出渣含锌的量，可以达到较低值；2）液固比低于 6.5 或者高于 6.5 时，浸出渣含锌的量在 5%以上，液固比过低，投入的矿量不能充分地与釜内

13、的酸液反应，液固比过高，则投矿量过低，生产的产量受到明显的影响；3）结合目前生产情况，建议二段氧压浸出液固比控制在 6.5 左右。5.65.86.06.26.46.6.87.07.21234567浸出渣含锌/% 液 固 比图 8 液固比与浸出渣含锌关系Fig.8 Relationship between L/S and zinc in residue8 结论根据丹霞冶炼厂生产实践，获得较为理想的生产工艺条件：温度 150153 ，压力 1 4001 450 kPa；二段给矿含锌 36%44%；每吨干量矿浆氧气消耗 170 m3；每吨干量矿浆蒸气消耗 300380 kg；每吨干量矿浆添加剂消耗

14、4.5 kg；反应时间 130150 min；液固比 6.5。锌的浸出率可达到 98.3%以上，同时也可为国内同类锌精矿加压浸出企业的生产优化提供参考。参考文献1 王吉坤、周廷熙. 硫化锌精矿加压酸浸技术及产业化 M. 北京：冶金工业出版社，2005：13-20.2 梅光贵，王德润，周敬元，等. 湿法炼锌学M. 长沙：中南大学出版社， 2001：56-613 孙天友，王吉坤，杨大锦，等. 硫化锌精矿加压氧化酸浸动力学研究J. 有色金属(冶炼部分)，2006（2）：21-23.4 余继勇，周廷煦，毕红兴，等 . 一段加压酸浸二段加压中和处理硫化锌精矿试验研究 J. 云南冶金，2015，44（2）：67-71.5 王海北，蒋开喜，施友富，等. 硫化锌精矿加压酸浸新工艺研究J. 有色金属(冶炼部分)，2004（5）：2-4，11.