本發明涉及一種從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法，屬于冶金技術領域。
背景技術：
鋅的冶煉方法較多，可分火法和濕法兩大類。當前，濕法煉鋅在工業中占有領先的地位，產量約占總產鋅量的85%左右。火法煉鋅利用鋅低沸點的性質，在冶煉過程中加入碳質還原劑使其高溫揮發，從而實現鋅與脈石及其他高沸點雜質分離。在冶煉過程中，首先是將鋅精礦進行高溫氧化焙燒或死焙燒，將硫化物轉化為氧化物，而后用碳質還原劑將其還原為金屬鋅。傳統的濕法煉鋅實際上是火法-濕法聯合流程，它的標準流程是鋅精礦焙燒-浸出-凈化-電積。其中因浸出作業的條件不同又分為低溫常規浸出和高溫高酸浸出兩種，其實質是以稀硫酸為溶劑溶解鋅焙砂，使鋅焙砂中的鋅溶入溶液中，制成硫酸鋅溶液，再對去除溶液中的雜質的硫酸鋅溶液中電解析出金屬鋅，經熔鑄得到鋅錠。
除上述傳統的冶煉工藝外，從含鋅礦物或副產物中提取金屬鋅或分離鋅鐵的方法很多，如專利zl201010567399.3公開了一種從熱鍍鋅灰中回收鋅的工藝：將熱鍍鋅灰通過干磨、篩分后分離得到篩上物和篩下物。篩上物先在溫度為400～500℃,真空度為10～50pa的條件下進行脫結合水和少量氯化鋅的處理,然后在溫度為650℃～800℃,真空度為10～30pa下真空蒸餾得到金屬鋅。篩下物經過堿洗脫氯后,利用硅鐵為還原劑,氧化鈣為造渣劑,在真空度為10～30pa、溫度為1050～1200℃條件下,通過真空熱還原得到金屬鋅。該工藝從熱鍍鋅灰中回收鋅回收率高,且得到的金屬鋅具有良好的結晶形貌。
專利zl201310658345.1公開了一種高鐵氧化鋅的處理工藝，包括鋅精礦和氧化鋅焙砂的混合、酸性浸出、高溫高酸還原浸出等步驟，能處理含鐵在8%左右的氧化鋅焙砂，同時能產出合格的能直接萃取的酸上清。
專利zl201010257041.0公開了一種以電爐粉塵為原料制備金屬鐵及鋅/氧化鋅的方法。主要工藝路線為“電爐粉塵→精細還原→磁選分離→鋅/氧化鋅富集回收”,將電爐粉塵中的鐵元素和鋅元素予以還原,采取不熔融的分離、提取技術分別將電爐粉塵中鐵元素和鋅元素進行分離、富集,分別獲得金屬鐵和鋅/氧化鋅。
專利申請號為201310016984.8公開了一種微波直接還原高爐瓦斯泥回收鋅和鐵的方法，將高爐瓦斯泥與粘接劑混合，再配入高爐瓦斯泥與粘接劑總質量的10～20%的碳粉后進行造球；置于微波高溫反應腔體中，使瓦斯泥中的氧化鋅還原后以鋅蒸汽的形式揮發出來；還原產生的鋅蒸汽經冷卻后得到超細氧化鋅粉，還原渣經遴選分離后回收得到鐵精礦。
專利申請號201310729770.5公開了從鋅冶煉高鐵氧化鋅混合物中回收鋅、銦、鐵、鉛的方法，包括高鐵氧化鋅混合物中性浸出工序、中性浸出渣低酸浸出工序、低酸壓濾渣高酸浸出工序、低酸浸出液預還原工序和銦富集回收工序。
專利申請號200510032054.7公開了高鐵鋅焙砂的處理方法。采用常規的中性浸出方法將大部分容易回收的、以氧化鋅形式存在的鋅溶解到溶液中，以常規方法回收,與難處理的鋅資源分離，大大降低后續流程的物料處理量。將中性浸出渣進行高溫揮發處理，使鋅與鐵分離，氧化鋅先被還原成金屬氣體，再被氧化成易回收利用氧化鋅從中性浸出渣中分離出來。
專利申請號201510390462.3公開了一種含鐵酸鋅物料還原焙燒-浸出-沉鋅回收金屬資源方法。將含鐵酸鋅的高鐵鋅焙砂在co氣氛下還原焙燒，使鐵酸鋅分解為氧化鋅和鐵氧化物，然后用氫氧化鈉溶液對焙燒產物進行堿性浸出，獲得含雜質離子少的鋅酸鈉溶液，鐵和鉛銀等進入浸出渣富集回收，實現鋅鐵的高效分離。
專利申請號201110096566.5公開了一種傳統鋅濕法冶煉過程中鐵和鋅分離的方法：將鋅焙砂在低還原氣氛條件下還原焙燒，使鋅焙砂中的鐵酸鋅分解為氧化鋅和磁性四氧化三鐵，還原焙砂經弱酸浸出溶出鋅，實現鐵和鋅的分離，鋅浸出渣經磨細后弱磁選回收鐵精礦。
專利申請號201510872766.1公開了一種閃鋅礦中鋅和鐵的方法。在10～100pa條件下，升溫至1000~1500攝氏度，分別獲得高鐵低鋅殘留物和低鐵高品位鋅精礦，從而實現冶煉源頭閃鋅礦的鋅和鐵，縮短了后續處理流程。
專利申請號200710066183.7公開了一種高鐵閃鋅礦精礦的真空綜合冶煉方法，提供一種鐵閃鋅礦有主次綜合回收的冶煉方法：將高鐵閃鋅礦精礦銅和混合，在高溫和真空體系下形成鋅冰銅；在銅催化下，鋅冰銅中的硫化鋅轉化為硫化亞銅，并與硫化亞鐵形成冰銅，鋅和一些伴生金屬被置換出來，以蒸氣形態被提取，其余稀有金屬富集于冰銅中。鋅蒸氣在專用冷凝器中冷凝成液體或固體，得到粗鋅。
上述技術方案要不就是在鋅的提取過程中，產生廢氣、廢渣、廢水；要不就是鋅的冶煉流程過長，影響生產成本。
技術實現要素：
針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法。本發明首先將鐵閃鋅礦進行氧化焙燒，礦物中的鋅和鐵從硫化物轉化為氧化物；然后將焙燒產物與金屬鐵混合，放入真空爐內，在一定的溫度和壓力條件下，鋅以金屬蒸汽的形式在冷凝區冷凝，獲得金屬鋅；鐵殘留于殘渣中，作為鐵精礦使用，產出的鐵可作為還原劑循環使用。本發明通過以下技術方案實現。
一種從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法，其具體步驟如下：
（1）首先將鐵閃鋅礦在空氣氣氛下、溫度為1050～1080℃條件下氧化焙燒生成焙砂；
（2）將焙砂與金屬鐵混合均勻，然后在壓強為10～30pa，溫度為1050℃～1200℃下恒溫蒸餾20～60min，得到金屬鋅蒸汽，冷凝得到金屬鋅；以及鐵渣殘留物。
所述鐵閃鋅礦中含高雜質鉛，得到的金屬鋅和鉛蒸汽采用兩級冷凝分別得到金屬鋅。
所述步驟（2）中金屬鐵的加入量為將焙砂中的氧化鋅完全還原出來的理論量的1.2倍。
上述鐵閃鋅礦包括以下質量百分比組分：zn45～55%、fe10～18%、cd0.15～0.8%、pb0.03～2%，余量為其他，主要物相為閃鋅礦zns，鎘閃鋅礦zn0.9cd0.1s，黃鐵礦fes2，黃銅礦cufes2，磁黃鐵礦fe1-xs，白云母kal2si3alo10（oh）2，錫石sno2。
本發明的有益效果是：
1、在鋅的提取過程中在真空中進行，提取過程是在固-固狀態下進行，沒有產生廢氣、廢渣、廢水。
2、使用鐵作為還原劑，鐵被氧化后形成的氧化物與原料中的氧化鐵一致，無新物質的加入，并增加了殘余物中的鐵含量，生成的鐵渣作為煉鐵原料使用。
3、本發明的鋅焙砂通過一次的真空還原即獲得金屬鋅，實現了鋅的短流程冶煉。
具體實施方式
下面結合具體實施方式，對本發明作進一步說明。
實施例1
該從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法，其具體步驟如下：
（1）首先將鐵閃鋅礦（鐵閃鋅礦包括以下質量百分比組分：zn45.83%、fe15.21%、cd0.15%、pb0.03%、余量為其他，主要物相為閃鋅礦zns，鎘閃鋅礦zn0.9cd0.1s，黃鐵礦fes2，黃銅礦cufes2，磁黃鐵礦fe1-xs，白云母kal2si3alo10（oh）2，錫石sno2在1080℃條件下氧化焙燒5h；
（2）將50.3g焙砂與30.74g金屬鐵（金屬鐵的加入量為將焙砂中的氧化鋅完全還原出來的理論量的1.2倍）混合均勻，然后在壓強為20pa，以10℃/min升溫速率升溫至溫度為1050℃下恒溫蒸餾20min，得到金屬鋅蒸汽，冷凝得到金屬鋅；以及鐵渣殘留物。
上述得到金屬鋅18.2g，經檢測zn99.52wt%，pb0.067wt%，fe0.087wt%。
實施例2
該從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法，其具體步驟如下：
（1）首先將鐵閃鋅礦（鐵閃鋅礦包括以下質量百分比組分：zn55%、fe18%、cd0.35%、pb1%，余量為其他，主要物相為閃鋅礦zns，鎘閃鋅礦zn0.9cd0.1s，黃鐵礦fes2，黃銅礦cufes2，磁黃鐵礦fe1-xs，白云母kal2si3alo10（oh）2，錫石sno2。在1050℃條件下氧化焙燒12h；
（2）將50.3g焙砂與30.74g金屬鐵（金屬鐵的加入量為將焙砂中的氧化鋅完全還原出來的理論量的1.2倍）混合均勻，然后在壓強為10pa，以10℃/min升溫速率升溫至溫度為1150℃下恒溫蒸餾50min，得到金屬鋅蒸汽，冷凝得到金屬鋅；以及鐵渣殘留物。
上述得到金屬鋅20.05g，經檢測zn98.19wt%，pb0.243wt%，fe0.387wt%。
實施例3
該從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法，其具體步驟如下：
（1）首先將鐵閃鋅礦（鐵閃鋅礦包括以下質量百分比組分：zn55%、fe15%、cd0.6%、pb1%、余量為其他，主要物相為閃鋅礦zns，鎘閃鋅礦zn0.9cd0.1s，黃鐵礦fes2，黃銅礦cufes2，磁黃鐵礦fe1-xs，白云母kal2si3alo10（oh）2，錫石sno2。在1060℃條件下氧化焙燒10h；
（2）將50.3g焙砂與30.74g金屬鐵（金屬鐵的加入量為將焙砂中的氧化鋅完全還原出來的理論量的1.2倍）混合均勻，然后在壓強為30pa，以10℃/min升溫速率升溫至溫度為1150℃下恒溫蒸餾20min，得到金屬鋅蒸汽，冷凝得到金屬鋅；以及鐵渣殘留物。
上述得到金屬鋅21.16g，經檢測zn99.44wt%，pb0.248wt%，fe0.00wt%。
實施例4
該從鐵閃鋅礦中真空提取金屬鋅的方法，其具體步驟如下：
（1）首先將鐵閃鋅礦（鐵閃鋅礦包括以下質量百分比組分：zn47%、fe16%、cd0.8%、pb2%，余量為其他，主要物相為閃鋅礦zns，鎘閃鋅礦zn0.9cd0.1s，黃鐵礦fes2，黃銅礦cufes2，磁黃鐵礦fe1-xs，白云母kal2si3alo10（oh）2，錫石sno2。在1050℃條件下氧化焙燒10h；
（2）將100.6g焙砂與61.5g金屬鐵（金屬鐵的加入量為將焙砂中的氧化鋅完全還原出來的理論量的1.2倍）混合均勻，然后在壓強為30pa，以10℃/min升溫速率升溫至溫度為1200℃下恒溫蒸餾60min，得到金屬鋅蒸汽，設置2級冷凝區，在二級冷凝區中分別冷凝得到金屬鋅；以及鐵渣殘留物。
上述得到的一級冷凝區（下方，加熱區較近）獲得金屬鋅15.16g，經檢測zn98.19wt%，pb0.124wt%，fe0.387wt%。
二級冷凝區獲得金屬鋅25.82g，經檢測zn99.79wt%，pb0.006wt%，fe0.004wt%。
以上對本發明的具體實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。