氧压浸出法
(1)方法简介
氧压直接浸出法的特点是取消了硫化锌精矿焙烧、制酸和常压浸出，而采用特殊设计的压力反应器(高压釜)，让浸出在高温高压和富氧的环境中进行。在有三价铁离子存在的条件下，氧压浸出能使在一般浸出条件下不会溶解的硫化锌溶解。产出元素硫而不是SO，因此改善了环境条件。浸出得到的富锌溶液可用传统的净化流程来处理。
ZnS+HSO4+0.50——ZnSO4+HO+S
氧压直接浸出法的使用范围较广，包括高铁低品位硫化锌精矿、铅锌混合矿、铁酸锌渣、高硅锌精矿等。由于在高压釜中不会形成铁酸锌，因此，即使处理高铁低品位锌矿，也可以获得很高的回收率。
目前工业应用的氧压浸出工艺有两种：一段氧压浸出和两段氧压浸出。一段氧压浸出通常被用来作为采用常规浸出工艺的锌冶炼厂扩大生产能力的手段，同时避免产生多余的硫酸，一段氧压浸出经除铁后，再并入常规电锌厂的中性浸出工段。和常规焙烧一浸出技术的不同之处在于，氧压浸出需要增加硫回收工序。两段氧压浸出工艺适用于独立的氧压浸出湿法炼锌厂。第一段采用低酸条件进行浸出，产出质量较高的硫酸锌溶液，以便适应后续常规工艺来进行处理，第二段采用高酸度条件进行浸出，以便尽可能提高锌浸出率。
丹霞冶炼厂根据自身原料含镓、锗高的特点，采用二段逆流氧压浸出加两段磨矿工艺和3.2m²大极板电积锌工艺，于2009年7月建成投产了年产10万t电锌的冶炼厂。设计选用3台280m³高压釜，第一段采用低酸、低温、低氧压(0.3 MPa)的技术条件，控制终酸10~15g/L，浸出上清液含Fe*0.1 g/L，经焙砂中和后，用锌粉置换富集镓锗同时把Fe3*还原为Fe2+，再用焙砂作中和剂进行针铁矿除铁，除铁后液经净化、电积、熔铸生产电锌;第二段氧压0.8～1.2MPa，温度140℃，终酸35～45g/L，使未浸出的锌、铁、镓、锗等最大限度地浸出，二段浸出液返回一段浸出。锌浸出率98%~99%，镓浸出率90%，锗浸出率95%。
云南冶金集团自2002年开始，在氧压浸出的工程化方面也开展了大量工作，先后建成了1万t/a(一段加压)、2万t/a(二段逆流加压)和14万t/a规模的锌冶炼厂，所使用的500m³加压釜也实现了国产化制造。
二段逆流氧压浸出工艺流程见图3-53。
(2)技术特点
与传统湿法炼锌工艺比较，氧压浸出工艺具有如下优势：
①取消了焙烧和烟气制酸系统，硫以元素硫形式高效回收，消除了SO和重金属粉尘污染，同时也解决了硫酸的贮存、运输和销售问题;
②对高铁闪锌矿、高铅锌精矿和富含镓锗铟等稀散金属的锌精矿有较好的适应性，对资源综合回收，特别是稀散金属的回收有利;
③有较强的灵活性，既可与传统的湿法炼锌有机结合，也可独立生产，为企业改善环境和提高资源利用率提供解决方案。
与常规浸出相比，尽管氧压浸出对环保有益，但它仍存在如下问题：
①在焙烧—浸出流程中，焙烧可除去矿物中的卤素、汞和硒。但进入氧压浸出系统的原料若含卤素过高，就会产生严重的腐蚀问题，另外，汞和硒则富集在氧压浸出系统产出的硫渣中，不易回收;
②氧压浸出系统溶出的杂质高，增加了净化工序的难度;
③硫渣的处理和银的回收比较麻烦，目前尚无理想的办法。
由于部分硫的氧化，氧压浸出可以实现自热浸出，但净化工序需要提供额外的蒸汽，因此需另外建设锅炉系统。而在焙烧一浸出流程中，由于硫化物的燃烧，余热锅炉产出的蒸汽不仅可以完全满足自身生产的需要，还可以富余一部分用于发电。
(3)主要技术经济指标
锌浸出率98.5%、浸出渣率45%。浸出工序每吨锌的主要消耗：氧气315m³/t、蒸汽0.8t/t、生产水3.5m³/t、电210kW·h/t、木质素磺酸盐2.5~3.0kg/t。
(4)国内应用厂家及产能
目前，国内采用氧压浸出工艺的冶炼厂有：丹霞冶炼厂，生产规模10万t/a;云南永昌铅锌股份有限公司，生产规模1万t/a;云南澜沧铅矿有限公司，生产规模3万t/a;大兴安岭云冶矿冶开发公司锌冶炼厂，生产规模2万t/a;新疆部善县华源通盛锌冶炼厂，生产规模2万t/a。此外，西部矿业锌业分公司、内蒙古山金阿尔哈达矿业有限公司的10万t/a二段逆流加压浸出锌冶炼厂和呼伦贝尔驰宏矿业有限公司14万t/a二段逆流加压浸出锌冶炼厂正在建设中。
(5)总体评价
氧压浸出历史较早，工艺成熟，但因设备腐蚀、投资偏高、操作严苛、运营费用高等原因而没有得到全面推广，但在环境要求较高的地区，氧压浸出具有竞争优势。近年来，锌冶炼企业面临的环境压力日益增大，氧压浸出又获得了新的发展。
1716
0 
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
中冶有色技术平台
