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锌浸出渣水浸预处理—分段硫化浮选回收银试验研究_衷水平.pdf
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1、有色金属(选矿部分)年第期 :收稿日期:基金项目:国家自然科学基金资助项目()作者简介:衷水平(),男,江西赣州人,博士,教授,博士研究生导师,主要从事铜、金火法湿法冶金关键技术及新技术研究。锌浸出渣水浸预处理分段硫化浮选回收银试验研究衷水平,杜涛,翁威,吴星琳,(福州大学 紫金地质与矿业学院,福州 ;紫金矿业集团股份有限公司,福建 龙岩 ;厦门紫金矿冶技术有限公司,福建 厦门 )摘要:湿法炼锌企业每年产生大量锌浸出渣,直接渣场堆放会导致严重的环境问题和矿产资源浪费。开展浸出渣中银经济高效回收工艺研究对最大程度提高资源利用率具有重大意义。某锌浸出渣中有价金属银嵌布粒度细、银赋存形态复杂且水溶锌
2、含量高,为回收浸出渣中的有价金属银,降低水溶锌对含银矿物浮选的不利影响,开展水浸分段硫化浮选回收银工艺研究。结果表明,水浸后锌浸出率达 ,银品位提升至 ,水浸浮选试验银精矿回收率相较于直接浮选可提高个百分点,再通过快速浮选两粗两精一扫的闭路浮选工艺获得银品位为 、银回收率 的银精矿和银品位为 、银回收率 的银精矿。、及 分析结果表明,银精矿中银主要分布于石膏、硫酸铅、铁酸锌及闪锌矿等矿物中。关键词:锌浸出渣;银;水浸;浮选中图分类号:;文献标志码:文章编号:(),(.,;.,;.,.,):,:;年第期衷水平等:锌浸出渣水浸预处理分段硫化浮选回收银试验研究全球约 以上的锌通过焙烧浸出净化电积工艺
3、生产。年我国锌金属产量 万。据统计,湿法炼锌工艺冶炼渣量为电锌产量的 倍,其中含银约 。由于锌浸出渣具有极强的腐蚀性和渗透性,无害化堆存费用高,且随着白银消耗量的逐年增加和矿产储量的逐渐减少,锌浸出渣中银的价值愈加凸显。因此,亟需开发一种锌浸出渣中银的高效回收工艺,同步实现有价资源的回收和环境污染问题的缓解。近年来,大量研究致力于从浸出渣中回收有价金属银,主要有浮选法、选冶联合法及全湿法等工艺,如李琛等利用乳化煤油选择性絮凝矿浆中的微细颗粒增大表观粒度,并通过多次洗矿调节矿浆 值,获得银品位为 、银回收率 的银精矿。针对浸出渣中银被铁酸锌及铁矾包裹的特点,可通过预处理浮选工艺回收银,目前有多种
4、湿法冶金预处理方法,如酸性焙烧、还原焙烧、酸性浸出、碱性转化等。等采用焙烧和硫化浮选的工艺回收黄钾铁矾渣中的铅和银,通过焙烧将铁矾分解为铅矾和硫酸银,铁酸锌分解为硫酸锌与赤铁矿,再通过硫化浮选获得银精矿品位为 ,银回收率为 ,但焙烧处理酸浸渣存在能耗高、烟气污染环境等不足。因此,部分学者提出了用全湿法工艺回收浸出渣中的有价金属,利用酸性浸出或碱性转化预处理浸出渣,使锌、铁、铜、锌、铟等金属富集于浸出液中,再采用氰化、氯盐、硫代硫酸盐、硫脲浸出工艺回收浸出渣中银、汞、铅等金属,。上述全湿法冶金工艺具备金属浸出率高及能耗相对较低等优点,但由于浸出剂腐蚀设备、易产生废液。因此存在成本高、污染大、技术
5、不成熟等不足,致使其难以在工业中广泛应用。浮选工艺成本低廉、操作简便,易于工业化,采用浮选法从浸出渣中回收有价金属可以实现资源的充分利用并减少对环境的危害。内蒙古某锌冶炼厂采用直接浮选工艺回收浸出渣中银,由于浸出渣呈酸性且含有一定量的可溶锌,矿浆 中 浓 度 较 高,可 明 显 抑 制 银 浮 选 回收 ,导致银回收效果不理想。从生产经济性、可操作性等方面考虑,采用水浸分段硫化浮选工艺。通过水浸去除浸出渣中的可溶锌以降低其对后续浮选作业的副作用,再进行硫化浮选作业,实现浸出渣中银的高效回收。此外,通过射线衍射仪及电子探针等设备分析了银精矿中主要的含银矿物形态,为该锌浸出渣中银的综合回收提供了参
6、考。矿样性质试验所用锌浸出渣矿样取自内蒙古某锌冶炼厂,自然晾干后人工破碎,并筛分制样。通过湿筛法分析浸 出 渣 的 粒 度 分 布,可 知 粒 级 占 。表、分别是锌浸出渣矿样的多元素分析和银的物相分析结果。采用射线衍射()分析、扫描电镜()、能谱()分析,及化学方法综合鉴定浸出渣的物相组成,分析结果见图、。图锌浸出渣矿样的 衍射谱图 表锌浸出渣矿样多元素分析结果 组分)含量 成分 含量 注:)单位为,下同表锌浸出渣矿样中银的物相结果 银相别硫酸盐中银单质银铁矾、氧化物中银硫化物中银铁酸盐、难溶银合计含量)占有率 有色金属(选矿部分)年第期图锌浸出渣矿样 谱图 由表可知,可回收的主要有价金属有
7、银、铅、锌等,表明实现该渣中金属元素的有效回收不仅可以提高企业的经济效益,还可降低对环境的危害。物质组成鉴定过程未发现独立含银矿物,因此,主要通过银的物相分析来了解银的分布,结果见表。由表可知,银主要分布在石膏、硫酸钡、硫酸铅及硫酸银等硫酸盐中,其次分布在铁矾、氧化物、铁酸盐及难溶银中,硫化物中的银占比较少,这表明该渣中银较难回收。图、结果表明,酸浸渣中的物质主要为一水硫酸锌、铁酸锌、钾铁矾、石膏、硫酸铅等浸出过程产物,同时电镜观察到浸出渣中含有少量原硫化锌精矿中的天然矿物闪锌矿。显然,一水硫酸锌为可溶性锌,在后续浮选过程中极易以 形式进入溶液,降低浮选效率。另外,图结果表明,锌浸出渣中有价金
8、属银嵌布粒度较细且赋存形态特殊,进一步加大了有价金属银的回收难度。试验方法及样品表征浮选试验在挂槽式浮选机(型号 )中进行,采用 浮选槽进行粗选和水洗,以一定的浓度在浮选机中水洗浸出渣,搅拌至渣中水溶物充分溶解后过滤,滤渣用于浮选。按照图所示流程进行粗选条件试验,采用硫酸或氢氧化钠调节矿浆 值,考察矿浆浓度、值、调整剂用量、捕收剂种类对银浮选指标的影响,浮选后的精矿、中矿、尾矿经过滤、干燥、称重,分析产品中银、铅的品位,其中银的品位采用原子吸收光谱法分析。酸浸渣、银精矿 图谱用多功能射线多晶衍射仪(规格 ,型号 )收集。采用电子探针显微分析仪(型号 )进一步分析银精矿的物相。图水浸浮选试验流程
9、 试验结果与分析 水浸渣元素分析表为水浸渣的多元素分析结果。由表可知,渣中锌含量由 降至 ,锌浸出率达 ,表明预先水浸工序可有效去除可溶锌,年第期衷水平等:锌浸出渣水浸预处理分段硫化浮选回收银试验研究从而避免其对后续浮选工序的负面影响。银、铅品位分 别 由 水 浸 前 的 、提 高 至 、,银、铅的富集有利于其高效浮选回收,进一步表明预先水浸益于后续浮选工序的进行。表水浸渣多元素分析结果 组分)含量 直接浮选与水浸浮选流程对比试验在矿 浆 浓 度 为,六 偏 磷 酸 钠 用 量 为 ,丁铵黑药用量为 (),松醇油用量为 (),调 整 值 为的浮选条件下,对浸出渣分别进行直接浮选和水浸浮选试验,
10、试验流程见图,试验结果见表。由表可知,水浸浮选试验流程银回收效果优于直接浮选,前者银精矿品位有一定降低,但银回收率提高了个百分点,表明通过水浸去除浸出渣中的 可 溶 锌,有效避免了 对浮选的负面影响,优化了浮选环境。因此,后续试验采用水浸浮选流程进行。表直接浮选与水浸浮选试验结果 试验流程产品名称银品位)银回收率直接浮选银精矿 水浸浮选银精矿 银浮选回收试验 矿浆 值对银浮选指标的影响矿浆中矿物表面亲疏水性及电位受 值影响,药剂的存在形式与 值密切相关,高酸矿浆中硫化矿捕收剂解离受到抑制,无法分解成更多的有效离子,导致浮选指标下降,而目的矿物只会在适宜的 范围内浮选才能得到较好的回收效果。因此
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