1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法。
背景技术：
2.加压
湿法冶金是在高于大气压力条件下进行的湿法冶金过程，其实质是在密闭反应器内，通过提高气相的压力使反应系统能够获得远高于常压条件下水溶液沸点的反应温度，以增强冶金过程的反应推动力，加速反应过程的进行，它可使某些常压条件下难以进行的冶金过程能够达到预期目的。加压湿法冶金技术具有流程简短、高效、强化、环保的特点，尤为适于处理复杂难选冶
有色金属矿物及
稀贵金属综合利用。
3.但是由于氧在水中的溶解度很低，限制了氧在液相中的传质，尤其是在有氧参与化学反应的液相体系中，氧的传质成为了限制化学反应速率的关键因素，硫化锌精矿的氧压浸出采用加压、提高温度、加强搅拌或提高物料特性等方法加强氧传质和浸出反应，取得了良好的效果，但本质上是加强能量和提高物料特性，提高了生产成本，而且也对设备的抗压性、耐侵蚀性能提出了更高的要求，如何实现低温低压浸出成为行业发展的重要方向。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法。
5.本发明的目的是这样实现的，包括前处理、浸出反应和后处理步骤，具体包括：a、前处理：将硫化锌精矿经细磨处理后烘干得到物料a备用；b、浸出反应：在物料a中加入硫酸溶液、氧载体添加剂、分散剂，在温度100~120℃、压力0.3~0.5mpa的条件下，同时通入高纯的氧气进行浸出反应；c、后处理：浸出反应结束后经固液分离得到浸出液和浸出渣。
6.本发明在
湿法炼锌氧压浸出过程中加入氧载体添加剂，增强氧传质，强化反应推动力，使其在低温低压条件下得到较好的浸出效果。该方法具有以下优点：（1）与当前氧压浸出技术相比，工业氧压浸出反应条件苛刻（温度150℃左右，压力1.0mpa），而通过加入氧载体能显著降低反应条件，浸出条件温和，降低了操作要求，有利于生产操作，能耗低，降低了生产成本。
7.（2）氧压浸出的高反应条件对反应设备提出了很高的要求（抗压性、耐腐蚀性），从而限制了加压湿法大型化、工业化。本发明可以降低氧压浸出条件，在低温低压条件下对冶金设备更为友好对氧压设备要求的，增加了设备使用年限。
8.（3）该发明工艺流程简单，无需其他复杂设备，所用氧载体添加剂可实现重复使用，对环境无污染，便于推广和使用。
9.本发明通过加入氧载体增强氧传质强化硫化锌精矿浸出过程，解决当前锌冶炼氧压浸出过程中能源消耗高、操作条件复杂、对设备要求高等问题。氧载体是指不溶于水，具有比水更高的溶氧能力的有机溶液，较为常用的氧载体有正十二烷、油酸、甲苯等。通过加入氧载体添加剂引入新的液相可以减小气液传质阻力，提高氧气的传质速率。在硫化锌精
矿的氧压浸出过程中，在强搅拌的作用下，加入的氧载体分散成悬浮的小液珠，增加了氧的传质途径，且极大的增加了传质的界面面积，从而极大的强化了浸出反应，提高了硫化锌精矿浸出效率。
10.本发明具体原理如下：将硫化锌精矿细磨处理后烘干，配置一定浓度的硫酸溶液；将硫化锌精矿粉、硫酸溶液、氧载体添加剂、分散剂木质素加入到高压釜中；设置好预定的反应温度，通入高纯氧气，搅拌形成悬浊液分散在酸液中，反应一定时间，得到浸出液和浸出渣；对浸出液进行后续处理得到金属锌。该方法在硫化锌精矿加压浸出的基础上加入氧载体，增强了氧传质，使浸出在100℃，0.3mpa条件下有很好的浸出效果，降低能源需求，大幅减少了生产成本和设备损耗，且添加剂可以重复使用，减少污染，工艺流程简单，便于推广和使用。
附图说明
11.图1为本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
12.下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
13.本发明所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，包括前处理、浸出反应和后处理步骤，具体包括：a、前处理：将硫化锌精矿经细磨处理后烘干得到物料a备用；b、浸出反应：在物料a中加入硫酸溶液、氧载体添加剂、分散剂，在温度100~120℃、压力0.3~0.5mpa的条件下，同时通入高纯的氧气进行浸出反应；c、后处理：浸出反应结束后经固液分离得到浸出液和浸出渣。
14.所述的硫化锌精矿为高铁硫化锌精矿，其中锌的质量百分含量为30~50%、铁10~20%、硫20~40%。
15.所述的细磨处理是将硫化锌精矿细磨处理成粒度48μm~150μm的物料。
16.所述的物料a与硫酸溶液的固液体积比为1：（3~7）。
17.所述的硫酸溶液以98%浓硫酸进行配置，配制的硫酸浓度使硫酸与硫化锌精矿中的锌原子的摩尔比为（1~1.5）:1。
18.所述的氧载体添加剂为正十二烷、油酸或甲苯。
19.所述的氧载体添加剂的加入量为硫酸溶液体积百分数的1~5%。
20.所述的分散剂为木质素磺酸盐。
21.所述的分散剂的加入量为物料a质量百分数的0~1%。
22.浸出反应的搅拌速度为500~750r/min，浸出反应的时间为2~4h。
23.下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：以下实施例中硫化锌精矿中锌的质量百分含量为39%，铁为12%，硫27%。
24.实施例1将硫化锌精矿细磨后烘干，称取200g，再配制1000ml浓度为150g/l的硫酸溶液作为浸出液，木质素分散剂的添加量为精矿质量的0.5%，将原料放入立式高压釜中；设置温度为
120℃，通入氧气，保持氧分压为0.5mpa，搅拌速度为750r/min；氧载体添加剂的加入量为2.5%（v/v），在加入和不加入氧载体的情况下进行对照实验，达到预定温度和压力后，保温时间为2.5h；浸出结束后，通过真空抽滤进行固液分离，洗涤，根据浸出渣元素含量计算锌浸出率。其中氧载体添加剂为正十二烷。
25.本实施例中，未添加氧载体的情况下，硫化锌精矿的锌浸出率为82.5%；添加氧载体，锌浸出率为94.4%。添加氧载体使锌浸出率增加了11.9%。
26.实施例2将硫化锌精矿细磨后烘干，称取200g，再配制1000ml浓度为150g/l的硫酸溶液作为浸出液，木质素分散剂的添加量为精矿质量的0.5%，将原料放入立式高压釜中；设置温度为110℃，通入氧气，保持氧分压为0.3mpa，搅拌速度为750r/min；氧载体添加剂的加入量为2.5%（v/v），在加入和不加入氧载体的情况下进行对照实验，达到预定温度和压力后，保温时间为2.5h；浸出结束后，通过真空抽滤进行固液分离，洗涤，根据浸出渣元素含量计算锌浸出率。其中氧载体添加剂为油酸。
27.本实施例中，未添加氧载体的情况下，硫化锌精矿的锌浸出率为68.2%；添加氧载体，锌浸出率为91.5%。添加氧载体使锌浸出率增加了23.3%。
28.实施例3将硫化锌精矿细磨后烘干，称取200g，再配制1000ml浓度为150g/l的硫酸溶液作为浸出液，木质素分散剂的添加量为精矿质量的0.5%，将原料放入立式高压釜中；设置温度为100℃，通入氧气，保持氧分压为0.3mpa，搅拌速度为750r/min；氧载体添加剂的加入量为2.5%（v/v），在加入和不加入氧载体的情况下进行对照实验，达到预定温度和压力后，保温时间为2.5h；浸出结束后，通过真空抽滤进行固液分离，洗涤，根据浸出渣元素含量计算锌浸出率。其中氧载体添加剂为甲苯。
29.本实施例中，未添加氧载体的情况下，硫化锌精矿的锌浸出率为57.6%；添加氧载体，锌浸出率为89.2%。添加氧载体使锌浸出率增加了31.6%。
30.以上实施例对本发明的具体实施方法做出了详细说明，氧载体的加入能显著强化浸出反应，尤其是在反应条件较为温和时，反应速率受传质影响较大，氧载体的作用更为明显。技术特征：
1.一种提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于包括前处理、浸出反应和后处理步骤，具体包括：a、前处理：将硫化锌精矿经细磨处理后烘干得到物料a备用；b、浸出反应：在物料a中加入硫酸溶液、氧载体添加剂、分散剂，在温度100~120℃、压力0.3~0.5mpa的条件下，同时通入高纯的氧气进行浸出反应；c、后处理：浸出反应结束后经固液分离得到浸出液和浸出渣。2.根据权利要求1所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的硫化锌精矿为高铁硫化锌精矿，其中锌的质量百分含量为30~50%、铁10~20%、硫20~40%。3.根据权利要求1所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的细磨处理是将硫化锌精矿细磨处理成粒度48μm~150μm的物料。4.根据权利要求1所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的物料a与硫酸溶液的固液体积比为1：（3~7）。5.根据权利要求1或4所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的硫酸溶液以98%浓硫酸进行配置，配制的硫酸浓度使硫酸与硫化锌精矿中的锌原子的摩尔比为（1~1.5）:1。6.根据权利要求1所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的氧载体添加剂为正十二烷、油酸或甲苯。7.根据权利要求1或6所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的氧载体添加剂的加入量为硫酸溶液体积百分数的1~5%。8.根据权利要求1所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的分散剂为木质素磺酸盐。9.根据权利要求1或8所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于所述的分散剂的加入量为物料a质量百分数的0~1%。10.根据权利要求1所述的提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，其特征在于浸出反应的搅拌速度为500~750r/min，浸出反应的时间为2~4h。
技术总结
本发明公开了一种提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法，包括前处理、浸出反应和后处理步骤，具体是将硫化锌精矿细磨处理后烘干，配置一定浓度的硫酸溶液；将硫化锌精矿粉、硫酸溶液、氧载体添加剂、分散剂木质素加入到高压釜中；设置好预定的反应温度，通入高纯氧气，搅拌形成悬浊液分散在酸液中，反应一定时间，得到浸出液和浸出渣；对浸出液进行后续处理得到金属锌。该方法在硫化锌精矿加压浸出的基础上加入氧载体，增强了氧传质，使浸出在100℃，0.3Mpa条件下有很好的浸出效果，降低能源需求，大幅减少了生产成本和设备损耗，且添加剂可以重复使用，减少污染，工艺流程简单，便于推广和使用。广和使用。广和使用。
技术研发人员：谢刚 侯彦青 田林 杨妮 胥福顺 李小英 庄晓东 林琳 杨振 彭学斌 闫森
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2020.12.14
技术公布日：2021/3/8
声明：
“提高硫化锌精矿中锌浸出率的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：昆明理工大学
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2024年10月17日 ~ 19日 
