银精矿回收锌及铜的综合利用研究

2017-12-19 10:04陈长浩
化工设计通讯 2017年12期
关键词:锌粉罗平氯离子

陈长浩

(云南罗平锌电股份有限公司,云南罗平 655800)

银精矿回收锌及铜的综合利用研究

陈长浩

(云南罗平锌电股份有限公司,云南罗平 655800)

银精矿灼烧,使其脱出一部分硫,使锌、铜形成酸可溶物,而银则不被浸出留在渣中达到富集的目的,锌酸浸出后进入电锌系统回收锌;浸出的高价铜离子经锌粉置换后可作为溶液中氯离子的沉淀剂,从而达到除去溶液中氯离子的目的。

银精矿;灼烧;酸浸;锌铜

在资源紧张的今天,本公司生产的银精矿(银0.1%~1.1%、锌22%~48%、铜2.0%~6.0%)若直接出售,达不到最佳的经济效益,怎样才能使它有更高的价值?通过查阅了大量资料,结合本公司银精矿的实际,做了大量实验,探索出银精矿富集银的同时能回收大量锌及铜的综合利用的最佳方案。现报告如下。

1 实验所用原辅料及成分

1)银精矿1#(车间生产)锌24.42%、铜3.19%、银0.835 5%、硫18.40%。

2)银精矿2#(车间生产)锌41.20%、铜3.69%、银0.195 3%、硫22.08%。

3)实验用硫酸:分析纯。

4)沉锗后液:锌137.21g/L、铜0.79g/L、氯1.04g/L。

2 实验思路及试验数据

主要实验思路是用马弗炉(高温炉)对银精矿进行灼烧,使其脱出大部分硫,使锌、铜形成酸可溶物,而银则不被浸出留在渣中达到富集的目的,锌酸浸出后进入电锌系统回收锌;浸出的高价铜再用锌粉置换出部分单质铜,单质铜再和高价铜反应生成亚铜,亚铜再和溶液中的氯离子反应生成氯化亚铜沉淀,从而达到除去溶液中氯离子的目的。灼烧后的银精矿进行浸出,浸出渣为富集后的银精矿出售。反应主要方程式:

2.1 银精矿灼烧及浸出

主要考查银精矿在相同温度下灼烧后在不同的浸出条件下进行浸出,看灼烧时各元素的挥发率,浸出时的锌、铜浸出率及银的富集情况。

2.1.1 银精矿灼烧

用1#银精矿样品在1 000℃下灼烧1.5h;看其锌、铜、银的挥发情况。银精矿在1 000℃条件下灼烧1.5h,锌、铜、银的挥发率都很小。

2.1.2 灼烧后银精矿的浸出

利用灼烧后的银精矿在不同条件下进行浸出,看烧后银精矿锌、铜、银的浸出率情况及浸出渣中银的富集情况。

结论:烧后银精矿浸出的最佳条件是:①液固比8∶1;②始酸200g/L;③温度80~85℃;④搅拌时间3~3.5h。

2.2 不同温度下灼烧银精矿及浸出

用2#银精矿样品在不同温度下灼烧1.5h,再分别对其做浸出试验,即前液体积400mL(液固比8∶1)、始酸200 g/L、温度80~85℃、搅拌时间3~3.5h,观察锌、铜、银的浸出情况及渣中银的富集情况。结论:银精矿灼烧的最佳温度为600~1 000℃。

2.3 浸出后液用锌焙烧矿中和

把以上实验的浸出后液混合成一个液样(经过分析锌68.57g/L、铜5.69g/L,酸165.21g/L,氯0.016g/L),加入锌焙烧矿在75~85℃下进行中和,反应时间为60min,终酸控制5~10g/L。中和后液成分为:锌141.26g/L;铜6.08g/L;氯0.124g/L;酸5~10g/L。

2.4 沉锗后液除氯

取沉锗后液和中和后液各1 000mL混合,其混合后液成分为:锌139.24g/L;铜3.44g/L;氯0.582g/L;酸5~10g/L。控制温度在50~60℃,加入锌粉置换部分铜除氯,搅拌时间1.0~1.5h。

结论:除氯的最佳条件是:①锌粉加入量为铜量的1.5倍;②酸度5~10g/L;③温度50~60℃;④搅拌时间1.0~1.5h;⑤除氯率高达65%。

3 工艺图流程

工艺流程见图1。

图1 工艺流程图

4 结论

1)从以上实验可以看出,银精矿灼烧时最佳温度为600~1000℃,灼烧时间1.5h;灼烧后银精矿浸出的最佳条件温度为80~85℃,始酸为200g/L,搅拌时间3~3.5h;除氯的最佳条件为锌粉加入量为铜量的1.5倍,酸度5~10g/L,温度在50~60℃,搅拌时间1.0~1.5h。

2)若采用最佳工艺,根据实验数据计算锌的回收率为91.23%,银的回收率为99.13%(从银精矿生产到银富集渣)。由此可初步计算出回收富集前后银精矿每销售一吨所增加的产值在4 500元左右。银精矿中铜的综合除氯,是目前湿法电锌溶液中脱除氯的很好方法,从而可解决湿法电锌溶液中氯高的一大难题,为企业技术创新再创一个新的亮点。

3)在目前资源越来越紧张的形式下,对银精矿中的锌、铜有价金属的回收、综合利用,可以有效减少资源浪费、给公司带来很好的经济效益和社会效益。

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Study on Comprehensive Utilization of Recycled Zinc and Copper in Silver Concentrate

Chen Chang-hao

Silver concentrate is burned to remove part of sulfur,so that zinc and copper form acid soluble matter,while silver is not leached to stay in the slag to achieve the purpose of enrichment,zinc acid leaching into the zinc system after the recovery of zinc ;Leaching of high-priced copper ions by zinc powder replacement can be used as a solution of chloride ions in the precipitant,so as to achieve the purpose of removing chloride ions in the solution.

silver concentrate;burning;acid leaching;zinc and copper

TD923

B

1003-6490(2017)12-0120-02

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