李 龍， 姚鳳霞

(赤峰中色鋅業(yè)有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

從濕法煉鋅高浸渣回收銀鋅的生產(chǎn)實(shí)踐

李 龍， 姚鳳霞

(赤峰中色鋅業(yè)有限公司， 內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

本文主要敘述了從高溫高酸浸出渣中浮選回收銀金屬和用萃取法回收選礦廢水中鋅金屬的生產(chǎn)實(shí)踐，產(chǎn)出銀精礦外售，富鋅溶液返回?zé)掍\主流程，萃余液返回選礦循環(huán)利用。

高浸渣；銀浮選；萃?。籔204萃取劑；除油

某公司濕法煉鋅主流程選擇“高溫高酸浸出- 低污染沉礬除鐵- 三段銻鹽凈化”工藝,每年產(chǎn)生大量的鋅浸出渣，由于沒有進(jìn)行回收處理，不但渣中有價(jià)元素?fù)p失了，更重要的是這種渣被定性為有害渣，渣場(chǎng)堆存、安全和環(huán)保都面臨著較大的壓力。

該公司一直致力于從高浸渣回收銀鋅項(xiàng)目的研究。前期由武漢理工大學(xué)采用高浸渣浮選工藝回收銀，進(jìn)行了小試和擴(kuò)大型試驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)，均取得了較滿意的結(jié)果。從浮選后選礦廢水中回收鋅，委托東北大學(xué)進(jìn)行萃取鋅試驗(yàn)，也獲得較好結(jié)果。并委托中國恩菲工程技術(shù)有限公司對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。確定以下主要方案：

(1) 用萃余液漿化洗滌高浸渣，采用石灰乳調(diào)節(jié)溶液酸度。

(2) 中和后的礦漿進(jìn)行浮選回收金屬銀。

(3) 浮選廢水含鋅較高，經(jīng)活性炭除油后經(jīng)萃取工藝回收鋅，萃余液除油后返回洗滌漿化高浸渣。

(4) 反萃后液經(jīng)樹脂和活性炭除油后返回?zé)掍\主系統(tǒng)。

目前，該技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)和試驗(yàn)要求，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，回收率高，效益可觀。

1 產(chǎn)品方案和主要生產(chǎn)指標(biāo)

該公司年產(chǎn)高浸渣13.5萬t。高浸渣綜合回收屬世界性難題，該公司從節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益多角度考慮處理鋅高浸渣，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間摸索、探討，在做了大量的研究工作的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)出了“高溫高酸浸出渣銀鋅綜合回收”的新方法，填補(bǔ)了濕法工藝綜合回收浸出渣中有價(jià)金屬的空白，開創(chuàng)了高溫高酸浸出渣(以下簡(jiǎn)稱高浸渣)處理的先河，是浸出渣綜合利用的一種新方法。

高浸渣經(jīng)漿化，管道輸送到銀浮選車間，浮選出的銀精礦作為產(chǎn)品外售。含鋅選礦廢液經(jīng)萃取工藝回收金屬鋅溶液，富鋅溶液返回鋅冶煉主流程。此物料走向的特點(diǎn)在于，附加萃取工序后，整體工藝流程形成如圖1所示的三個(gè)閉路循環(huán)。

圖1 萃取體系物料走向示意圖

生產(chǎn)實(shí)踐中銀總回收率達(dá)到65%以上。每年可生產(chǎn)銀精礦2 400 t/a,銀精礦品位達(dá)10 000 g/t以上。選礦廢液中鋅回收率達(dá)到80%以上，每年可回收金屬鋅2 000 t。

2 生產(chǎn)工藝

2.1 原料性質(zhì)

該公司回收銀鋅的原料是濕法煉鋅過程中產(chǎn)生的高浸渣。高浸渣經(jīng)過濾后為水分含量較高的餅狀物料，銀主要以硫化銀、氯化銀、自然銀和硫酸銀為主。

高浸渣中銀和鋅物相分析結(jié)果見表1和表2。

表1 高浸渣中銀的物相 g/t

表2 高浸渣中鋅的物相 %

對(duì)高浸渣進(jìn)行了水析法篩析，篩析結(jié)果見表3。

表3 高浸渣粒度篩析

篩析結(jié)果表明高浸渣的粒度較細(xì)，-0.074 mm的含量占88.13%，-0.032 mm的含量占78.28%。

高浸渣物理性質(zhì)：密度3.80 t/m3；堆密度2.38 t/m3；溫度40～45 ℃。

2.2 選礦工藝

高浸渣首先進(jìn)行洗滌漿化，然后用石灰乳調(diào)整礦漿酸度，浮選采用一段粗選+兩段精選+三段掃選+中礦再選工藝。選礦工藝流程見圖2。

圖2 高浸渣選礦工藝流程

酸度調(diào)整好的礦漿用泵揚(yáng)送至浮選攪拌槽，藥劑和礦漿在經(jīng)過充分混合攪拌后自流至粗選作業(yè)，粗選采用兩臺(tái)8 m3浮選機(jī)，粗選泡沬自流至精選一，精選一和精選二均用兩臺(tái)2 m3浮選機(jī)，精選一的泡沫自流至精選二，精選一的尾礦去中礦再選，精選二的泡沫自流至精礦泵池用泵揚(yáng)送去精礦過濾攪拌槽，精選二的尾礦去精選一。粗選尾礦自流至掃選一，掃選一采用三臺(tái)8 m3浮選機(jī)，掃選一的泡沬去中礦再選，掃選一的尾礦進(jìn)入掃選二，掃選二采用三臺(tái)8 m3浮選機(jī)，掃選二的泡沫去掃選一，掃選二的尾礦去掃選三，掃選三采用三臺(tái)8 m3浮選機(jī)，掃選三的泡沫去掃選二，掃選三尾礦作為最終尾礦自流至尾礦泵池，用泵揚(yáng)送去尾礦過濾攪拌槽。

高浸渣浮選的精礦和尾礦均需要進(jìn)行脫水。高浸渣的精礦和尾礦分別進(jìn)入各自攪拌槽，用泵分別送至壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。尾礦運(yùn)至尾渣堆場(chǎng)堆存，精礦壓濾后做為產(chǎn)品包裝出售。尾礦廢水和精礦壓濾液混合在一起統(tǒng)稱選礦廢液進(jìn)行萃取提鋅。

2.3 萃取提鋅及除油工藝

萃取工藝主要包括選礦廢液的藥劑脫除、P204萃取、反萃鋅、反萃鐵等過程，浮選藥劑的脫除為間斷操作，萃取作業(yè)為連續(xù)操作。萃余液經(jīng)一級(jí)樹脂除油和兩級(jí)活性炭除油后返回浮選調(diào)漿用，反萃后液經(jīng)一級(jí)樹脂除油和一級(jí)活性炭除油后去煉鋅主系統(tǒng)，除油后的溶液含油均小于1ppm。

采用P204為萃取劑、磺化煤油為稀釋劑，萃取過程流比O/A為1.2∶1，鋅的萃取率大于50%，采用電積工序的電解廢液作為反酸(含硫酸約150 g/L，含鋅約50 g/L)，反萃過程流比O/A為3∶1，經(jīng)二級(jí)逆流反萃，鋅的反萃率大于90%。

選礦系統(tǒng)產(chǎn)出的含鋅廢水送至萃取工序，經(jīng)活性炭除油后以料液形式進(jìn)入萃取系統(tǒng)，萃取料液要求的固含量小于10 ppm，經(jīng)萃取后，排出的萃余液經(jīng)脫油后重新返回選礦系統(tǒng)使用；萃余液含油小于1 ppm，萃取后的負(fù)載有機(jī)相采用電解工序產(chǎn)出的電解廢液做反酸進(jìn)行反萃，反萃后液經(jīng)脫油后送至煉鋅系統(tǒng)，反萃后液含油小于1 ppm，反萃后得到的空白有機(jī)相重新返回萃取提鋅。

樹脂除油就是利用樹脂的特殊性能來破乳吸油，使溶液中乳類微滴油不斷破乳聚集，到一定量時(shí)形成增厚油膜，從除油器頂部排出。微量油分和水流一起從油水穩(wěn)定槽澄清分離，實(shí)現(xiàn)溶液除油的目的?；钚蕴砍途褪抢梦焦δ苋コ?xì)小油分的方法。鋅萃取及除油工藝流程見圖3。

圖3 萃取提鋅及除油工藝流程

3 生產(chǎn)實(shí)踐及存在問題

(1) 從濕法煉鋅高浸渣中回收銀鋅在工業(yè)生產(chǎn)上是可行的；

(2) 高浸渣經(jīng)洗滌漿化，添加各種藥劑后，一段粗選、二段精選、三段掃選、中礦再選工藝后，獲得了非常好的工業(yè)化指標(biāo)。銀精礦品位10 000 g/t以上；

(3) 高浸渣中因絮凝劑含量過高，導(dǎo)致有用金屬銀與脈石分離困難，使銀的回收復(fù)雜化，使用較多品種的藥劑，采用活性炭吸附的載體浮選方法，取得了很好的回收率。如果在煉鋅主工藝中不用或少用聚丙烯酰胺，將更有利銀的浮選回收率的提高；

(4) 高浸渣選礦提銀過程中產(chǎn)出的選礦廢水可以進(jìn)行萃取提鋅。萃取系統(tǒng)能夠達(dá)到鋅萃取15 g/L(以水相計(jì))的傳遞能力，即萃余液和萃取料液的含鋅濃度差值為15 g/L，由此可實(shí)現(xiàn)選礦廢水回用；

(5) 影響有機(jī)相萃取傳遞鋅能力的首要因素是料液含鋅濃度，其次是萃取級(jí)數(shù)。增大有機(jī)相中的萃取劑的濃度和萃取相比對(duì)提高有機(jī)相萃取傳遞鋅能力的意義不大；

(6) 選礦藥劑對(duì)萃取系統(tǒng)產(chǎn)生的破壞性影響不大；

(7) 在鋅的萃取過程中雜質(zhì)鈣的共同萃取無法避免，負(fù)載有機(jī)中的鈣會(huì)在后續(xù)反萃過程中結(jié)晶析出。通過改進(jìn)萃取設(shè)備，使硫酸鈣結(jié)晶析出后及時(shí)排出箱體外，避免其在設(shè)備內(nèi)壁和攪拌槳表面的致密結(jié)垢。

(8) 萃取回收鋅的反萃后液目前沒有對(duì)主系統(tǒng)的生產(chǎn)帶來任何影響，實(shí)現(xiàn)了主輔系統(tǒng)的良好銜接。

(9) 從高浸渣中回收銀及廢液中回收鋅都屬于創(chuàng)新技術(shù)，雖然通過小型、擴(kuò)大試驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)，但實(shí)際生產(chǎn)過程隨系統(tǒng)平衡的建立、季節(jié)的更替還會(huì)遇到許多意想不到的問題。

(10) 采用浮選工藝回收銀和萃取工藝處理選礦廢水回收溶液中的鋅，各項(xiàng)操作條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還需繼續(xù)在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行摸索和優(yōu)化，尤其是溶液中的鈣、鐵、銨根等對(duì)萃取操作的影響，還需要做大量的研究工作。

4 結(jié)論

從濕法煉鋅高浸渣中回收銀鋅工藝穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、主輔系統(tǒng)銜接可靠；

工藝生產(chǎn)指標(biāo)先進(jìn)。銀回收率65%以上，鋅回收率80%以上；

具有可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。一個(gè)年產(chǎn)20萬t的鋅冶煉企業(yè)，年可回收金屬銀20 t以上；同時(shí)還可回收金屬鋅2 000 t，使煉鋅金屬回收率提高近一個(gè)百分點(diǎn)。初步估算年可產(chǎn)生6 000萬元以上的經(jīng)濟(jì)效益，可以大大減少當(dāng)前低迷的鋅市場(chǎng)帶來的企業(yè)虧損。

從濕法煉鋅高浸渣中回收銀鋅為國內(nèi)首創(chuàng)，開創(chuàng)了高浸渣回收金屬銀鋅的先河，對(duì)國內(nèi)相同工藝的冶煉企業(yè)具有借鑒意義。

該工藝為浸出渣回收指明了方向，對(duì)貴金屬的綜合回收找到了一種新方法，對(duì)企業(yè)打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有特殊的意義。

[1]《赤峰中色庫博紅燁鋅業(yè)鋅浸渣浮選回收銀實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告》[D].武漢理工大學(xué)，2011.

[2]《鋅熱浸渣選礦廢水萃取提鋅工藝研究報(bào)告》[D].東北大學(xué)，2012.

Practiceofrecoveringsilverandzincfromhighacidleachingresiduesinzinchydrometallurgy

LI Long, YAO Feng-xia

The production practice of recovering silver metals from high temperature and high acid leaching residues with flotation process, and recovering zinc metals from beneficiation wastewaters with extraction process were mainly introduced in this paper. The produced silver concentrate sales abroad, zinc-rich solution backs to main flow of zinc smelting, and the raffinate returns to beneficiation to recycle.

high acid leaching residues; silver flotation; extraction; P204 extracting agent; oil removal

李 龍(1967—)，男，內(nèi)蒙古赤峰市人，教授級(jí)高工，赤峰中色鋅業(yè)有限公司副總經(jīng)理。長(zhǎng)期從事鋅冶金生產(chǎn)和技術(shù)管理工作。

TF813

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