锌尾矿制取饲料级硫酸锌

锌尾矿制取饲料级硫酸锌

刘开宇   朱吉庆

1前言

 尾矿中有用金属的二次回收利用，已成为当今矿山的热门话题。由于尾矿品位低。加之氧化和过粉碎严重，用常规浮选法处理往往难于直接获得产品；用单纯湿法浸出处理经济上又很不合算。笔者研究用浮选——酸浸湿法工艺处理云南某矿山尾矿，取得了较为满意的效果。

2实验部分

2．1浮选主要设备

  XFD0.5L单槽式浮洗机一台；XFD0.75L单槽式浮选机一台；100ml容量瓶三只。天枰一台；20ml量筒3只；5ml注射器3只。

2．2试验性质

  试样取自云南某铅锌矿尾矿，有用金属主要以氧化物形式存在，且具有锌高铅低的特点。氧化锌矿主要是菱锌矿（ZnCO₃），异极矿（2ZnO•SiO₂•H₂O）等，其主要化学成分分析结果如下：

2.3浮选流程

 根据物料上述性质，有用矿物主要以碳酸盐形式存在，且含硫铁矿较高，决定采用“高碱——硫化——胺类捕收剂浮选”的原则流程，该流程的优点是能保证在碱性介质中，对脉石矿物及碱土金属的碳酸盐无明显捕收作用，剩余的硫化钠不仅不起抑制作用，相反，还能活化回收氧化矿。选别流程如图1所示。

2.4  选别结果

2.5湿法处理

2.5．1   锌精矿硫酸浸出

    将上述锌精矿经过活性碳脱药后置于一耐酸搅拌槽中，在常温下（T=25℃），边搅拌边加入理论算量1.2倍的1:1硫酸（L:S=3.5：1）,搅拌浸出4h，浸出液经过滤，得到粗制的硫酸锌溶液，锌浸出率可达95%以上，溶液的组成如下：

  该过程的主要化学反应为：

同时，伴有一些副反应，使溶液中含有亚铁盐、铜盐、镉盐等。

2.5.2  硫酸锌溶液的净化

    杂质离子的存在，将会严重影响最终产品七水硫酸锌的质量，必须设法除去。该过程主要分两步进行。

第一步：氧化除铁锰。采用传统的氧化水解工艺，选用高锰酸钾作氧化剂，将硫酸锌浆溶液加热至60——70℃，在搅拌条件下加入理论值1.1倍的高锰酸钾，使低价铁锰离子氧化为高价，控制PH值在5.0左右。此时由表1可知，Fe³⁺可以完全沉淀。Cu、Mn均可发生水解沉淀。同时，加入一定量的絮凝剂促进水解物的聚凝沉淀，并吸附硅、铝等杂质，主要化学反应如下：

第二步：锌粉置换沉淀除金属。由Me-H₂O系E-PH图可知，溶液中的钴、镉及残余的铜均能被锌粉置换。在除铁锰后的溶液（T=50℃左右）中加入锌粉置换沉积，随即进行固液分离除镉，滤液升温至90℃左右。用锌粉除去钴等其它金属。精制硫酸锌溶液的组成如下：

2.5.3   浓缩、结晶

    将精制的硫酸锌溶液加热蒸发，当看到有晶体析出时停止加热，并使其自然冷却、结晶。将晶体过滤、脱水、干燥，制得符合国标GB8251—87的饲料级七水硫酸锌。其分析结果如下：

3  结论

    用浮选—酸浸湿法处理锌尾矿生产硫酸锌在工艺上是可行的，经济上是合算的，它省去了耗能的碎矿、磨矿系统，同时也大大减少了湿法处理的物料量，生产实践证明它能大幅度降低生产成本。对于正面临资源危机的铅锌矿山来说，利用已有的设备，对矿料进行综合回收，可以提高矿山效益，延长矿山寿命，因而具有十分重要的意义。