一種用二氧化硫控制電位法浸出鋅浸出渣的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用二氧化硫控制電位法浸出鋒浸出渣的方法和裝置，屬于濕法冶 金技術領域。
【背景技術】
[0002] 閃鋒礦是重要的鋒礦物資源，在其成礦過程中，鐵、銅W類質同象取代閃鋒礦中的 鋒原子，采用機械磨礦和選礦的方法難W使鋒、鐵、銅分離，導致選礦產出的鋒精礦含有較 高的鐵高，并伴生有較高含量的銅、銅等金屬。伴生于鋒精礦中的鐵在硫化鋒精礦賠燒過程 中不可避免的產生大量鐵酸鋒及少量的其他有價金屬的鐵酸鹽，鐵酸鋒在中性浸出過程不 被破壞，與未被溶解的氧化鋒W及幾乎全部的鐵、銅及大部分銅留在鋒浸出渣中。
[0003] 為了破壞鐵酸鋒W便回收鋒和銅，通常需采用回轉害揮發法或熱酸浸出-沉鐵技 術進行處理。其中回轉害揮發法能有效破壞鐵酸鋒，產出氧化鋒和氧化銅返回煉鋒流程回 收鋒銅。然而，回轉害揮發法能耗高，鋒銅回收率低，且產出低濃度二氧化硫煙氣難W治理， 限制了該方法的推廣應用。
[0004] 熱酸浸出是破壞鐵酸鋒的一種有效方法，但在鋒浸出渣的熱酸浸出過程中，鋒、 鐵、銅一同進入溶液中，并且鐵大部分WFe3+形式存在。隨著浸出渣中大量鐵化合物的溶 解，大量鐵ΚΞ價鐵離子的形式進入溶液中，溶液中高濃度的Ξ價鐵離子將極大的提高溶 液的氧化還原電位至700mvW上，難溶的鐵酸鋒穩定性隨著電位的升高而增強，抑制了鋒浸 出渣中鐵酸鋒的溶解，導致金屬浸出率較低。
[000引同時由于熱酸浸出液中的鐵幾乎全部為Fe3+，在浸出液后續分離除鐵工藝中，為 了避免沉鐵過程鋒、銅、銅等有價金屬進入鐵渣，通常需要先將浸出液中的Fe3+還原為Fe2 +，再用置換法與中和水解法回收銅、銅。目前常用的方法為在酸性條件下，利用硫化鋒精礦 還原浸出液中的Ξ價鐵離子，但由于精礦利用率低，需添加過量鋒精礦，易導致熱酸浸出液 中的銅生成硫化亞銅沉淀進入還原渣中，且未反應的剩余鋒精礦需專口處理，致使該方法 存在物料中鋒、銅、銅等有價金屬浸出率低、工藝流程復雜、能耗高等問題。
[0006] 因此，如何實現鋒浸出渣的高效浸出、解決鋒鐵分離和有價金屬高效利用的問題 已成為濕法煉鋒的關鍵技術難題。
【發明內容】
[0007] 針對上述現有技術存在的問題及不足，本發明提供一種用二氧化硫控制電位法浸 出鋒浸出渣的方法和裝置。本方法采用二氧化硫氣體和鋒精礦協同還原浸出鋒浸出渣，利 用二氧化硫氣體及硫化鋒精礦中硫化物的還原作用和鋒浸出渣中Ξ價鐵的氧化作用，將傳 統的鋒浸出渣熱酸浸出與浸出液還原工藝合并成一個工序完成，同步實現鋒浸出渣中有價 金屬鋒、銅、銅的高效浸出和浸出液中的化還原為Fe 2%提高了有價金屬的浸出率，簡化了 工藝流程，創造了后續分離鋒、鐵、銅、銅的有利條件;本裝置簡單、方便，本發明通過W下技 術方案實現。
[0008] -種用二氧化硫控制電位法浸出鋒浸出渣的方法，將鋒浸出渣和鋒精礦混合漿 化，在溫度為90~120°C下通入二氧化硫氣體，在攬拌條件下反應2~4h，將漿化物料進行熱 酸還原浸出，在整個過程中控制體系和終點電位300~500mv，反應完成后獲得化小于3g/L 的浸出液。
[0009] 其具體步驟如下： (1) 首先將鋒浸出渣和鋒精礦按照質量比為5:1~10:1混合均勻，然后進行漿化得到漿 化物料； (2) 將步驟（1)得到的漿化物料按照液固比為6~10:lmL/g加入含硫酸130~180g/L的 濕法煉鋒電解后液，在溫度為90~120°C下通入二氧化硫氣體，在攬拌條件下反應2~4h，將 漿化物料進行熱酸還原浸出，在整個過程中控制體系和終點電位300~500mv，反應完成后 獲得化小于3g/L的浸出液。
[0010] -種用二氧化硫控制電位法浸出鋒浸出渣的裝置，由Ι、Π 兩級圓筒型反應器構 成，所述Ι、Π 兩級圓筒型反應器均包括攬拌裝置、反應室、環型進氣室、排氣室和礦漿卸料 口9,1兩級圓筒型反應器的I級反應室15和Π 兩級圓筒型反應器中的Π 級反應室16內部均 插入攬拌裝置，I級反應室15和Π 級反應室16底部均設有礦漿卸料口9，1級反應室15內部從 上之下依次設有環型尾氣吸收室3、1級排氣室19、環型I級進氣室17、與環型I級進氣室17環 型管道相通的進氣管13，Π 級反應室16從上至下依次設有Π 級排氣室20、環型Π 級進氣室 18、與環型Π 級進氣室18環型管道相通的進氣管13，1級反應室15頂部一側設有尾氣排放口 2，1級反應室15-側下部設有礦漿加料接管7和加熱蒸汽接管6,加熱蒸汽接管6中的蒸汽出 口位于I級反應室15加入的漿料液面下端，I級反應室15設有進氣管13的反應室通過礦漿溢 流口 12根據高度差管道連通Π 級反應室16設有進氣管13的反應室，Π 級反應室16的Π 級排 氣室20通過二氧化硫氣體回流接管4連接I級反應室15中環型I級進氣室17的環形管道，Π 級反應室16未與I級反應室15連通的另一側底部設有二氧化硫氣體接入口 5、加熱蒸汽接管 6和Π 級反應室礦漿溢流管8。
[0011] 所述攬拌裝置包括驅動電機1、與驅動電機1連接的攬拌器10,攬拌器10通過攬拌 軸密封套管21與吸收室或進氣室密封，攬拌器10通過密封軸承14與排氣室密封。
[0012] 所述Π 級反應室礦漿溢流管8末端設有礦漿溢流口 12。
[0013] 上述用二氧化硫控制電位法浸出鋒浸出渣的裝置使用方法為： (1) 將漿化物料和濕法煉鋒電解后液通過累通入到上述礦漿加料接管7進入I級反應室 15中，并從加熱蒸汽接管6中通入蒸汽加熱到90~120°C，同時從二氧化硫氣體接入口5通入 二氧化硫氣體，并通過進氣管13通入到物料中，根據礦漿流量控制熱酸還原浸出1~化后從 礦漿溢流口 12中流入到Π 級反應室16中； (2) 物料進入到Π 級反應室16中與從二氧化硫氣體接入口 5通入二氧化硫氣體，并通過 進氣管13通入到物料中的二氧化硫氣體繼續進行熱酸還原浸出，反應完成后剩余的二氧化 硫氣體通過Π 級排氣室20、二氧化硫氣體回流接管4進入I級反應室15中通過進氣管13與新 的漿料進行反應，最后剩余的二氧化硫氣體通過I級排氣室19,最后通過環型尾氣吸收室3 的吸收最終性尾氣排放口 2排出，浸出反應完成后物料可通過Π 級反應室礦漿溢流管8末端 設有礦漿溢流口 12排出。
[0014] 本發明的有益效果是： (1) 本方法采用二氧化硫氣體和鋒精礦協同還原浸出鋒浸出渣，將浸出液中Fe3+被還 原為化2+，解決了鋒浸出渣溶解過程中較高的溶液電位對鐵酸鋒溶解過程的抑制問題，同時 又促進了物料中鋒、銅、銅的溶解，避免了單獨采用鋒精礦還原浸出時銅W硫化亞銅沉淀進 入浸出渣中和單獨采用二氧化硫還原浸出時導致的浸出體系酸不平衡的問題，提高了有價 金屬浸出率，實現了鋒、銅、銅的浸出率分別達98%、96%、97% W上； (2) 采用二氧化硫氣體處理鋒浸出渣，可使鐵酸鋒中鐵離子W二價鐵的形式進入到硫 酸溶液中，降低了浸出過程的酸耗，使溶液中化小于3g/L，增大了鐵離子的穩定區間，避免 了溶液酸度變化導致鐵離子沉淀造成的有價金屬的損失，為實現浸出液中鋒、銅、銅等與鐵 的高效分離和利用創造了有利條件，簡化了工藝流程，降低生產能耗，提高了資源利用率； (3) 本裝置采用兩級逆流配置的連續進出料反應器，將廢電解液和鋒浸出渣混合漿化 連續累入到第I級反應器，反應一定時間后連續自流至第Π 級反應器，反應后的礦漿由第Π 級反應器排出；將二氧化硫氣體通入到第Π 級反應器，第Π 級反應器排出的尾氣逆流至第I 級反應器，使二氧化硫氣體在第I級反應器內充分反應，在第Π 級反應器內存在足量的二氧 化硫可實現鋒浸出渣中有價金屬的高效提取，在第I級反應器內存在過量的鋒浸出渣可實 現二氧化硫的高效利用，從而達到了尾氣零排放，避免了環境污染。
【附圖說明】
[001引圖1是本發明裝置結構示意圖。
[0016] 圖中：1-驅動電機，2-尾氣排放口，3-環型尾氣吸收室，4-二氧化硫氣體回流接管， 5-二氧化硫氣體接入口，6-加熱蒸汽接管，7-礦漿加料接管，8- Π 級反應室礦漿溢流管，9-礦漿卸料口，10-攬拌器，11-1級反應室礦漿溢流管，12-礦漿溢流口，13-進氣管，14-密封軸 承，15-1級反應室，16-Π 級反應室，17-環型I級進氣室，18-環型Π 級進氣室，19-1級排氣 室，20- Π 級排氣室，21-攬拌軸密封套管。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步說明。
[001引實施例1 該用二氧化硫控制電位法浸出鋒浸出渣的方法，其具體步驟如下： (1) 首先將lOOOg鋒浸出渣和鋒精礦按照質量比為5:1混合均勻，然后進行漿化得到漿 化物料;其中鋒浸出渣和鋒精礦的成分如表1所示； 表1主要化學成分含量(wt.%)
(2) 將步驟(1)得到的漿化物料按照液固比為6:lmL/g加入含硫酸180g/L的濕法煉鋒電 解后液，在溫度為90°C條件下通入0.1 MPa二氧化硫氣體，在攬拌條件下反應4h，在整個過程 中控制體系和終點電位300mv，反應完成后獲得Fe3+小于3g/L的浸出液。
[0019] 本實施例中鋒的浸出率為98.1%，銅的浸出率為96.2%、銅的浸出率為97.3%，浸出 液中化濃度為2.97g/L。
[0020] 如圖1所示，該用二氧化硫控制電位法浸出鋒浸出渣的裝置，由Ι、Π 兩級圓筒型反 應器構成，所述Ι、Π 兩級圓筒型反應器均包括攬拌裝置、反應室、環型進氣室、排氣室和礦 漿卸料口 9,1兩級圓筒型反應器的I級反應室15和Π 兩級圓筒型反應器中的Π 級反應室16 內部均插入攬拌裝置，I級反應室15和Π 級反應室16底部均設有礦漿卸料口9，1級反應室15 內部從上之下依次設有環型尾氣吸收室3、1級排氣室19、環型I級進氣室17、與環型I級進氣 室17環型管道相通的進氣管13，Π 級反應室16從上至下依次設有Π 級排氣室20、環型Π 級 進氣室18、與環型Π 級進氣室18環型管道相通的進氣管13，1級反應室15頂部一側設有尾氣