一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法

    专利查询2025-11-11  8


    本发明涉及固体废弃物的资源化处理,尤其涉及一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法。


    背景技术:

    1、锌浸渣是锌冶炼行业主要的危险固废。我国每年约有400万吨锌浸渣被产生,富含锌、铁、铅、铜、镉、铟、银等有价金属,同时还有砷等有毒元素,同时具有资源回收价值和环境保护意义。

    2、铁是锌冶炼原料硫化锌精矿的伴生元素,在锌冶炼锌精矿焙烧时不可避免会与部分锌形成难溶的铁酸锌物相,导致锌在锌焙砂酸浸时作为不溶成分和其他不溶成分如硫酸铅,硅酸盐等物相混合到锌浸渣中。据估计,约有锌总产量20%的锌以铁酸锌的形式损失在锌浸渣中,具有极大回收价值。

    3、铅是锌冶炼原料硫化锌精矿的伴生元素,在锌冶炼过程中以硫酸铅的形式富集在锌浸渣中。一般来说,锌浸渣中的铅品位在10%以内,与铅冶炼厂50%左右的入炉精矿铅品位相差甚远,不能经济地直接用于铅冶炼。

    4、目前,处理锌浸渣的方式主要有两种,一种是热酸浸出-沉铁法,通过更高浓度的酸(>50g/l),更高温度(>90℃),更长反应时间(>4小时),实现锌浸渣的进一步浸出,得到铅银渣和铁渣;然而,由于铁酸锌物相非常稳定,通常在铅银渣中混有铁酸锌物相,导致铅银渣金属品位仍然不高。

    5、另一种是挥发窑挥发法,不对锌浸渣进行进一步浸出,直接采用高温碳热还原挥发的方式,回收可挥发的金属铅、锌、铟,而不能挥发的金属铜,银,铁仍然留在渣中。然而,此类方法能耗高,回收金属不彻底,并且产生了大量危险固废铁渣,仍然给锌冶炼行业带来巨大环保和经济压力。

    6、鉴于此,有必要提供一种温和条件高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,以解决或至少缓解上述现有技术能耗高、效率低的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的是提供一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,旨在解决上述现有技术能耗高、效率低的问题,能够实现温和条件下锌浸渣的大幅减量和金属的高效回收,反应温度更低,速度更快,有潜力应用于锌浸渣的工业处理中。

    2、为实现上述目的,本发明提供了一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,包括步骤:

    3、s1,将锌浸渣和添加剂在硫酸溶液中进行混合处理,得处理液;

    4、其中,所述锌浸渣中含有铁酸锌和硫酸铅,所述添加剂包括单质铜;所述添加剂与所述铁酸锌的摩尔比为1.25~1.5:1;

    5、所述混合处理的过程中,使所述硫酸溶液的温度保持在60~70℃;

    6、s2,对所述处理液进行静置处理,以将所述处理液分层,得位于下层的沉降底物和位于上层的沉降上液;

    7、s3,对所述沉降上液进行过滤处理,得富铅银渣和锌浸出液。

    8、进一步地,所述铁酸锌在所述锌浸渣中的质量占比为40-80%;所述硫酸铅在所述锌浸渣中的质量占比为5-10%。

    9、进一步地,所述硫酸溶液中硫酸的浓度为50~200g/l,所述硫酸溶液与所述锌浸渣的液固比为6~30ml:1g。

    10、进一步地,在进行所述混合处理前,对所述硫酸溶液进行预热,以使所述硫酸溶液的温度为60~70℃。

    11、进一步地,所述混合处理的时长为50~60min。

    12、进一步地,所述沉降底物中含有残余的所述添加剂。

    13、进一步地,所述添加剂的来源包括所述沉降底物。

    14、进一步地,所述单质铜以铜粉的形式存在。

    15、与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:

    16、本发明提供了一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,从而能够在温和条件下将锌浸渣中的锌和铅高效提取与富集。具体地,本发明将锌浸渣和添加剂在硫酸溶液中进行混合处理,可以使锌浸渣中的铁酸锌在短时间内充分溶解,从而保证锌的高效释放;本发明通过对处理液进行静置处理,可以将处理液分层,得到位于下层的沉降底物和位于上层的沉降上液,从而分离残余的添加剂返回浸出;本发明通过对沉降上液进行过滤处理,可以实现铅锌的分离提取富集,得到富铅银渣和锌浸出液。



    技术特征:

    1.一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,包括步骤:

    2.根据权利要求1所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,所述铁酸锌在所述锌浸渣中的质量占比为40-80%;所述硫酸铅在所述锌浸渣中的质量占比为5-10%。

    3.根据权利要求1所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,所述硫酸溶液中硫酸的浓度为50~200g/l,所述硫酸溶液与所述锌浸渣的液固比为6~30ml:1g。

    4.根据权利要求1所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,在进行所述混合处理前,对所述硫酸溶液进行预热,以使所述硫酸溶液的温度为60~70℃。

    5.根据权利要求1所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,所述混合处理的时长为50~60min。

    6.根据权利要求1所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,所述沉降底物中含有残余的所述添加剂。

    7.根据权利要求1所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,所述添加剂的来源包括所述沉降底物。

    8.根据权利要求1-7任意一项所述的高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,其特征在于,所述单质铜以铜粉的形式存在。


    技术总结
    本发明提供一种高效快速溶解锌浸渣中铁酸锌并富集铅的方法,包括步骤:S1,将锌浸渣和添加剂在硫酸溶液中进行混合处理,得处理液;所述添加剂与所述铁酸锌的摩尔比为1.25~1.5:1;所述锌浸渣中含有铁酸锌和硫酸铅,所述添加剂包括单质铜;所述混合处理的过程中,使所述硫酸溶液的温度保持在60~70℃;S2,对所述处理液进行静置处理,以将所述处理液分层,得位于下层的沉降底物和位于上层的沉降上液;S3,对所述沉降上液进行过滤处理,得富铅银渣和锌浸出液。本发明能够在温和的条件下将锌浸渣中的锌和铅进行高效提取富集,实现锌浸渣大幅的减废和资源化回收利用。

    技术研发人员:闵小波,王云燕,张李敏,柯勇,柴立元,孙竹梅,颜旭,彭聪,李云
    受保护的技术使用者:中南大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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