湿法冶金法从铅银渣中异步回收锌铅银的试验研究

湿法冶金法从铅银渣中异步回收锌铅银的试验

研究

Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

湿法冶金法从铅银渣中异步回收锌、铅银的试验研究

作者：智赢论文网日期：2016-9-8 11:04:57 点击：3

传统的湿法炼锌利用硫化锌和氧化锌，通过焙烧-磨矿-酸浸-除杂-电积工艺回收锌金属[1],在湿法炼锌的过程中会产出大量锌冶炼渣，这些锌冶炼渣成分复杂且有价矿物含量较高，特别是高温高酸浸出环节产出的铅银渣。由于湿法炼锌工艺的特点，在冶炼过程中仅对锌等金属进行了回收，而其中绝大部分的铅、银和少量的锌等有价金属都存在于铅银渣中未利用，造成资源浪费[2-3]，并且大量的堆存会带来一系列的环境问题[4-5]。

湿法炼锌浸出渣处理处置是有色冶炼过程中的一个难题，由于原料差异大，价值及工艺方法不同，产出渣的性质也截然不同[6]。目前，浸出渣综合回收的方法主要有火法和湿法。火法回收主要以奥斯麦特法、回转窑挥发法、烟化炉挥发法等[7]。湿法回收主要以酸性浸出和碱性浸出，常见的浸出剂有硫酸、盐酸、硝酸、氨水、碳酸盐、氯盐等[8-11]。

通过对比常规的锌冶炼渣回收方法，从能耗、可操作性以回收成本等方面考虑，利用湿法冶金工艺无疑是最可靠的方法之一[12-15]。本文以西北某铅银冶炼厂高温高酸环节产出铅银渣为研究对象，提出采用酸性浸出-氯化浸出的异步湿法冶金工艺从铅银渣中分别回收锌和铅银金属，考虑到浸出过程的可操作性、浸出液的后续处理及浸出剂的成本，选用硫酸作为酸性浸剂回收锌，以氯化钠和硫酸作为氯化浸出剂浸出铅银。

1矿石性质

试验所用矿样取自西北某铅锌冶炼厂，为湿法炼锌过程中的铅银渣，试样晾晒后利用对辊破碎机进行破碎、筛分、制样。试样的多元素分析见表1，铅物相见表2，锌物相见表3，银物相见表4。

表1铅银渣主要化学分析结果（%，质量分数）

Table1 Multi-elementary analysis results of Pb-Ag residue（%,mass fraction）

elements Au* Ag* Zn Pb TFe Cucontent 297 CaO MgO SiO2 As S

Al2O3content 表2铅物相分析结果（%，质量分数）

Table 2 The analysis results of lead phase( %, mass

fraction)PhaseLeadinleadoxideLeadinmetalleadLeadinleadsulfideLeadinLeads ulfateLeadinothertypesof leadTotalContent 表2锌物相分析结果（%，质量分数）

Table 2 The analysis results of zinc phase( %, mass

fraction)Phasezincinzincoxidezincinzincferritezinc inzincsulfidezinc inzincsulfatezinc inothertypesofleadTotalContent 表4银物相分析结果Table 4 The analysis results of silver phase( %, mass

fraction)PhaseSilverinsilveroxideSilverinsilversulfideSilverinmetalsilve rSilver inInsolublematterSilverinsilicate TotalContent*

297Distribution 从表1的化学分析结果可以看出，铅银渣中可供回收的有价金属元素有金、银、铅、锌等金属。表2表3和表4的物相分析结果表明：锌主

要以铁酸锌的形式赋存，含量占%，其他以氧化锌和硫化锌；铅主要以氧化铅、硫酸铅为主，含量高达80%以上，此外还有少量的硫化铅和其他形式赋存的铅；银主要以难溶包裹银和硫化银、金属银的形式赋存，此外还有少量的氧化银。

对铅银渣进行X射线衍射，(XRD)分析扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析，分析结果见图1和图2。

10 20 30 40 50 60 70 80 00intensity(counts)Angle (2-Theta deg.)111 11

11 33 444 55 5556661-ZnFe2O42-SiO23-Fe2O34-Zn(Co)SO45-CaSO46-

NH4Fe3(SO4)2(OH)67-ZnS7图1铅银渣XRD图谱. X-ray diffraction pattern of Pb-Ag residue图1和图2的分析结果表明，铅银渣的组成复杂，有价金属矿物有硫酸铅、铁酸锌、金属银等，脉石矿物主要以石英、氧化铁、硫酸钙等。有价金属矿物嵌布较细，大部分的嵌布在10μm左右且部分的金属矿物以细粒级包裹在铁酸锌和脉石矿物中。部分的金属矿物与脉石矿物解离不明显。

从铅银渣的矿石性质研究结果可知，铅银渣中有价金属由于其赋存状态的特殊、嵌布粒度较细且铅银金属被其他矿物包裹的特性难以采用常规的浮选等工艺回收。

2试验方法与试剂

试验方法

取200g铅银渣置于500ml烧杯中，按照试验设定的浸出浓度加入去离子水，在添加试验要求的浓硫酸后将烧杯放置在H04-1型磁力搅拌器中按照设定的温度和时

间进行搅拌浸出锌，待酸性浸出锌试验结束后，过滤烘干，称重后化验计算浸出结果。

图2铅银渣SEM和EDS分析图谱 and EDS of Pb-Ag residueI - SEM，a,b,c - EDS;a – PbSO4;b – Fe2O3;c –FeZn2O4;d –SiO2((particle.(a)

C:%;O:%;Ca:%;S:%;Pb:%;Ba:%; particle.(b) C:%;O:%;Fe:%;Zn:% ;Nb:%; particle. (c) C:%;O:%;Fe:%;Zn:%;Nb:% (d) O:%;Si:%; Au:%)取100g上述最优条件下的酸性浸出渣，置于500ml烧杯中，按照试验设定的浸出浓度加入去离子水，在添加试验要求的浓硫酸和氯化钠后将烧杯放置在H04-1型磁力搅拌器中按照设定的温度和时间进行搅拌浸出铅和银，待氯化浸出锌试验结束后，过滤烘干，称重后化验并计算浸出结果。在浸出过程中，在固定时间内补加一定量的去离子水以保证浸出浓度固定。浸出结果的计算是以浸出渣及铅银渣中铅锌银的含量计算的。

试验试剂

试验中所用的硫酸和氯化钠均为分析纯。

3铅锌银浸出基本原理

锌的浸出

铅银渣的的锌主要以铁酸锌、硫化锌和氧化锌形式存在，铁酸锌发生的溶解溶液如下：

ZnFe2O4+H+=Zn2++Fe3++4H2O (1)根据方程（1）的热力学数据计算[16]，可知铁酸锌在常温环境下式可以溶解的，但铁酸锌由于其特殊的锌铁尖晶石构造，酸溶