一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法
【專利摘要】一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法，將高銦高鐵鋅精礦進(jìn)行沸騰焙燒，得到的焙砂進(jìn)行中性浸出，中性浸出液經(jīng)過凈化電解生產(chǎn)電鋅；中性浸出渣經(jīng)逆流水洗滌后，洗滌水返回中性浸出配液，洗滌渣進(jìn)行強(qiáng)還原熔煉，產(chǎn)出粗鋅合金進(jìn)入鉛塔進(jìn)行蒸餾，得到的鋅鎘合金進(jìn)入鎘塔進(jìn)行二次蒸餾，產(chǎn)出蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品，高鎘鋅合金進(jìn)行低溫塔蒸餾，得到的粗鎘用于生產(chǎn)鎘錠，低鎘鋅合金返回鎘塔蒸餾；鋅銦底液進(jìn)行高溫塔蒸餾，產(chǎn)出的高溫粗鋅返回鉛塔進(jìn)行蒸餾，高銦合金采用“破碎-浸出-萃取-置換-電解”工藝提取銦。本發(fā)明工藝合理、過程清潔環(huán)保、“三廢”排放少、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低。
【專利說明】一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有色金屬冶煉方法，特別是一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，處理含In0.03~0.20%、含F(xiàn)e 12~20%、含Zn40~50%的鋅精礦，提取鋅銦的冶煉方法主要有以下兩種:
[0003]第一種冶煉方法是采用常規(guī)浸出濕法工藝流程。該流程采用“鋅精礦沸騰爐焙燒脫硫一鋅焙砂中性與低酸性二段逆流浸出一中上清溶液凈化電積生產(chǎn)電鋅一低酸浸出渣還原揮發(fā)回收鋅銦”濕法煉鋅工藝。采用該工藝流程，鋅和銦得到了有效回收，鋅的回收率達(dá)到94%，銦的回收率達(dá)到75%，生產(chǎn)過程中廢渣得到了無害化治理，工藝廢水能夠做到有效處理和循環(huán)使用，廢氣達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)排放，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。該方法的主要缺點(diǎn)是:(1)鋅的一次浸出率低，揮發(fā)窯處理量大；(2)由于揮發(fā)窯處理量很大，需要消耗大量的煤焦；(3 )銦的回收率偏低，僅有75%，影響了效益。
[0004]第二種冶煉方法是鐵礬法沉鐵銦濕法工藝流程。該流程采用“鋅精礦沸騰爐焙燒脫硫一鋅焙砂中低高三段逆流熱酸浸出一鐵礬法沉鐵銦一中上清溶液凈化電積生產(chǎn)電鋅一鐵礬渣還原揮發(fā)回收鋅銦”濕法煉鋅工藝。采用該工藝流程，鋅獲得較高浸出率，鐵和銦一起沉淀富集到鐵礬渣中；再通過對含In鐵礬渣在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行還原揮發(fā)處理，得到了富集鋅銦的煙塵，簡稱富銦煙塵，富銦煙塵再通過“浸出一萃取一反萃一置換一電解”的常規(guī)提銦工藝提取銦。該方法的主要缺點(diǎn)是:(I)鐵礬渣渣量大，在回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行還原揮發(fā)處理時需要消耗大量的焦碳，生產(chǎn)成本高；(2)銦的冶煉回收率低，在產(chǎn)出的回轉(zhuǎn)窯渣中平均含In為0.03%，造成占原料鋅精礦銦金屬總量10%左右的銦無法回收；(3)鐵礬渣中含有大量的硫酸根，在回轉(zhuǎn)窯還原揮發(fā) 過程中分解出大量二氧化硫氣體，還原揮發(fā)煙氣需要進(jìn)行吸收處理后，才能達(dá)標(biāo)排放。
[0005]為了解決上述問題，許多冶金工作者進(jìn)行了大量的探索和試驗(yàn)。2004~2006年，廣西華錫集團(tuán)股份有限公司與中南大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了無鐵渣濕法煉鋅方法，該方法由中南大學(xué)唐謨堂老師申請了發(fā)明技術(shù)專利，發(fā)明技術(shù)專利號為ZL95110609.0，無鐵渣濕法煉鋅方法的基本思路為，沸騰爐沸騰焙燒后得到的鋅焙砂進(jìn)行中浸，使70~80%的鋅金屬進(jìn)入中上清液，生產(chǎn)電鋅產(chǎn)品，中性浸出渣進(jìn)行熱酸浸出，使鋅銦溶解進(jìn)入溶液，溶液加入鐵粉或硫化鋅精礦還原，還原溶液經(jīng)過P204萃取提銦后，萃取余液生產(chǎn)鐵氧體共沉淀粉。在該工藝中，鋅銦浸出率高，且對浸出液進(jìn)行了還原，使溶液中的鐵以二價形式存在，采用直接對還原浸出液進(jìn)行萃取回收銦，有效縮短了提銦工藝流程，銦的冶煉回收率達(dá)到90%以上。該工藝沒有采用氧壓赤鐵礦法沉鐵技術(shù)，而是將溶液中的鐵和鋅進(jìn)行共沉淀，產(chǎn)出鐵氧體共沉淀粉，該發(fā)明專利重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了工藝流程中的“無鐵渣”特征，即整個工藝流程中，不再產(chǎn)出鐵渣，而是將原料中的鐵轉(zhuǎn)移到了鐵氧體共沉淀粉中，鐵得到資源化利用。該方法由于消耗大量的碳銨，且過程排放大量的硫酸銨溶液，因此最終沒有在工業(yè)上推廣應(yīng)用。
[0006]2007~2008年，廣西華錫集團(tuán)股份有限公司與北京礦冶研究總院聯(lián)合開發(fā)了“低酸液還原沉銦一氧壓赤鐵礦法沉鐵”提取鋅銦工藝，該工藝的基本思路為，盡可能保持來賓華錫冶煉有限公司的鋅系統(tǒng)主干生產(chǎn)流程少改變，采用高溫還原技術(shù)對含In的低上清溶液進(jìn)行還原，使溶液中的三價鐵還原為二價鐵，然后進(jìn)行預(yù)中和再進(jìn)行置換沉銦并從沉銦渣中沉提取銦，沉銦后溶液進(jìn)行氧壓赤鐵礦法沉鐵后返回中性浸出，在該工藝中，由于直接從富銦渣中回收銦，銦有較高的回收率，可以達(dá)到90%以上，又由于采用了較為先進(jìn)的赤鐵礦法沉鐵，流程中酸的平衡得到了有效控制。該工藝完成了半工業(yè)試驗(yàn)，并作為來賓華錫冶煉有限公司技術(shù)改造的備選工藝之一。該工藝沒有申請發(fā)明技術(shù)專利，半工業(yè)試驗(yàn)的主要目的是除了驗(yàn)證工藝流程的技術(shù)可行性外，還驗(yàn)證了國產(chǎn)鈦材高壓反應(yīng)釜的適用性。
[0007]2009~2010年，廣西華錫集團(tuán)股份有限公司對“低酸液還原沉銦一氧壓赤鐵礦法沉鐵”提取鋅銦工藝進(jìn)行了改進(jìn)，將高酸高溫浸出與低酸浸出液的還原兩個過程合二為一，成為一個熱酸還原浸出過程，稱“熱酸還原浸出一赤鐵礦沉鐵”濕法煉鋅工藝。該流程不僅簡化了工藝流程，而且能源消耗也得到了降低，且鋅、銦能夠確保原有的回收率。該工藝于2010年完成了半工業(yè)試驗(yàn)，2011年進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，目前已經(jīng)完成了部分設(shè)備的訂購與安裝。但該工藝在國內(nèi)的生產(chǎn)應(yīng)用還不成熟，且現(xiàn)在世界上已經(jīng)沒有赤鐵礦法沉鐵技術(shù)的應(yīng)用廠家，因此，該工藝在生產(chǎn)應(yīng)用時還存在較大的風(fēng)險性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種聞鋼聞鐵鋒精礦的冶煉方法，根據(jù)物料中的鋼、鐵、鋒的特性，將濕法鋅冶煉和火法鋅冶煉有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了鐵、鋅、銦高效分離，鋅、銦冶煉回收率較高，鋅精礦中的大部分鐵轉(zhuǎn)化為生鐵產(chǎn)品，具有工藝流程組合合理、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、金屬回收率高的優(yōu)點(diǎn)，同時從根源上避免了低濃度二氧化硫的產(chǎn)出，工藝過程沒有廢水產(chǎn)出，廢渣得到了無害 化治理，有效保護(hù)了環(huán)境。
[0009]本發(fā)明通過采用以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法，包括如下步驟:
[0010](I)沸騰焙燒:將含In0.03~0.20%, Fe 12~20%、Zn40~50%的鋅精礦加入沸騰爐進(jìn)行燒焙，焙燒溫度880~940°C，產(chǎn)出二氧化硫煙氣和焙砂，二氧化硫煙氣制取硫酸；
[0011](2)中性浸出:焙砂用濃度210~240g/L的硫酸溶液在溫度為55~75°C、浸出時間2.0~3.0h、浸出終點(diǎn)pH5.0~5.4的條件下進(jìn)行浸出，產(chǎn)出中性浸出液和中性浸出渣；經(jīng)一次循環(huán)后用電解后液、補(bǔ)充的硫酸和含鋅洗滌水進(jìn)行浸出；
[0012](3)浸出液生產(chǎn)電解鋅:中性浸出液采用常規(guī)的鋅粉凈化、溶液電解工藝生產(chǎn)電解鋅片；
[0013](4)中性浸出渣洗滌:中性浸出渣是在溫度為25~45°C、液固體積比為1:1的條件下進(jìn)行三段逆流水洗滌，產(chǎn)出一段洗滌水和三段洗滌渣，一段洗滌水返回步驟(2)配液；
[0014](5)洗滌渣強(qiáng)還原熔煉:三段洗滌渣進(jìn)入帶鉛雨冷凝器的還原熔煉爐進(jìn)行強(qiáng)還原熔煉，熔煉溫度為1400~1500°C，還原劑20~26%，產(chǎn)出粗鋅合金、生鐵和爐渣，生鐵和爐渣對外銷售；
[0015](6)鉛塔蒸餾:粗鋅合金進(jìn)入鉛塔進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度870~930°C，產(chǎn)出鋅鎘合金和鋅銦底液；
[0016](7)鎘塔蒸餾:鋅鎘合金進(jìn)入鎘塔進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度800~850°C，產(chǎn)出火法蒸餾鋅和高鎘鋅合金，火法蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品；
[0017] (8)低溫塔蒸餾:高鎘鋅合金進(jìn)行低溫蒸餾，蒸餾溫度700~740°C，得到粗鎘和低鎘鋅合金，粗鎘用于生產(chǎn)鎘錠，低鎘鋅合金返回鎘塔蒸餾；
[0018](9)高溫塔蒸餾:將步驟(6)得到的鋅銦底液進(jìn)行高溫蒸餾，蒸餾溫度1000~1100°C，產(chǎn)出高銦合金和高溫粗鋅，高溫粗鋅返回鉛塔進(jìn)行蒸餾；
[0019](10)提取銦:高銦合金采用機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換、粗銦電解工藝提取銦，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品。
[0020]所述強(qiáng)還原熔煉爐包括澳斯麥特爐、電爐和艾薩爐。
[0021]本發(fā)明除另有說明以外，所有百分比均為質(zhì)量百分比。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0023]( I)、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)。采用本發(fā)明使鋅精礦中鐵、鋅、銦都得到了高效回收利用，鋅金屬總回收率為95%，銦金屬總回收率為85%，鐵金屬回收率為60~80%。由于將濕法鋅冶煉和火法鋅冶煉有機(jī)結(jié)合起來，從而大幅度降低了能源消耗和生產(chǎn)成本，單位產(chǎn)品綜合能源消耗為1150kgce/t-ZnIn，過程生產(chǎn)成本為5400元/t-Znln，僅為傳統(tǒng)工藝1600kgce/t-ZnIn、6500元/t_ZnIn的72%和83%，節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
[0024](2)、流程優(yōu)化。沸騰爐焙砂采用濕法進(jìn)行處理，用常規(guī)的濕法工藝回收了 70%的鋅金屬；由于70%的金屬鋅全部由中性浸出得到，沒有低酸浸出，也沒有高酸浸出，確保了浸出液雜質(zhì)含量小，溶液凈化過程簡單，電解過程穩(wěn)定，電流效率高，從而確保了 70%的金屬鋅實(shí)現(xiàn)最低的生產(chǎn)成本。浸出渣采用三段逆流水洗滌，在回收渣中可溶鋅，實(shí)現(xiàn)金屬鋅最大化采用低成本工藝回收的同時，也為后續(xù)的強(qiáng)還原過程消除了硫酸根的不利影響。洗滌后的中性浸出渣采用強(qiáng)還原熔煉，直接產(chǎn)出鋅合金和生鐵，將傳統(tǒng)的“回轉(zhuǎn)窯揮發(fā)一硫酸浸出一溶液凈化電解”生產(chǎn)電解鋅濕法工藝的三個過程縮短為一個強(qiáng)還原熔煉火法過程，工藝過程的縮短，不僅降低了能源消耗和生產(chǎn)成本，還將大部分的鐵還原為生鐵產(chǎn)品，增加了產(chǎn)值；同時，由于銦在還原過程生成低沸點(diǎn)的中間氧化物氧化亞銦揮發(fā)到氣相，并在氣相中進(jìn)一步被還原為銦金屬蒸氣進(jìn)入鉛雨冷凝器，也為后續(xù)的低成本提銦創(chuàng)造條件；此外，小部分的鐵與二氧化硅、氧化鈣等形成高溫多元熔融爐渣，實(shí)現(xiàn)了渣的無害治理。在后續(xù)的鋅合金蒸餾分離過程中，利用不同金屬的沸點(diǎn)差，進(jìn)行物理分離，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些蒸餾過程具有設(shè)備效率高、能源消耗低、金屬損失小、生產(chǎn)成本低、現(xiàn)場環(huán)境好、自動化程度高、金屬分離徹底等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過高溫塔蒸餾得到的高銦合金，含In達(dá)到10%以上，從高銦合金提取銦到產(chǎn)出精銦產(chǎn)品，每噸精銦產(chǎn)品的生產(chǎn)成本僅需要15~18萬元，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
[0025](3)、節(jié)能環(huán)保。精礦中的硫在沸騰爐焙燒過程中轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，最后制取硫酸，并在后續(xù)的工藝過程中，不再產(chǎn)出低濃度的二氧化硫氣體，因此，本發(fā)明工藝過程中產(chǎn)出的氣體都能達(dá)標(biāo)排放。精礦中的鐵在強(qiáng)還原溶煉過程中，大部分轉(zhuǎn)化為生鐵廣品；硫精礦中二氧化硅、氧化鈣及小部分鐵，在強(qiáng)還原熔煉過程中，形成高溫熔融多元爐渣，得到了無害化治理，成為水泥行業(yè)的理想原料；精礦中的鋅、銦，在強(qiáng)還原熔煉過程中形成鋅合金，并經(jīng)后續(xù)的提取后，形成產(chǎn)品，整個工藝過程不產(chǎn)出有害渣。中性浸出渣洗滌過程產(chǎn)出的溶液，全部返回到浸出過程，沒有工藝廢水產(chǎn)出?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所述的高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例為本發(fā)明所述的高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法的第一實(shí)例，包括如下步驟:
[0029](I)沸騰焙燒:將含In0.03%、含F(xiàn)el2%、含Zn40%鋅精礦，以30t/h的速度加入109m2的沸騰爐進(jìn)行燒焙，焙燒溫度880°C，焙燒產(chǎn)出67000Nm3/h的二氧化硫煙氣和28t/h焙砂，二氧化硫煙氣制取硫酸；
[0030](2)中性浸出:焙砂分別以28t/h速度加入五個串聯(lián)的中性連續(xù)浸出槽中的第一個槽，每個中性浸出槽的總?cè)莘e80m3，有效容積為75m3，同時，以65m3/h的速度加入濃度210g/L的硫酸溶液，在浸出溫度55°C、浸出時間2.0h、浸出終點(diǎn)PH5.0的條件下進(jìn)行浸出，產(chǎn)出含鋅140g/L中性浸出液59.0mVh和濕態(tài)中性浸出渣25.2t/h ;經(jīng)一次循環(huán)后用電解后液、補(bǔ)充的硫酸和含鋅洗滌水進(jìn)行浸出；
[0031](3)浸出液生產(chǎn)電解鋅:中性浸出液59m3/h采用常規(guī)的鋅粉凈化、溶液電解工藝生產(chǎn)電解鋅片，每天產(chǎn)出電解鋅片198噸，熔鑄后產(chǎn)鋅錠193噸；電解后液返回步驟(2)中性浸出。
[0032](4)中性浸出渣洗滌:濕態(tài)中性浸出渣25.2t/h，加入9m3/h自來水，在洗滌溫度25°C，進(jìn)行三段逆流洗滌，每段洗滌時間為30min，產(chǎn)出含Zn76g/L的一段洗滌水IOmVhjP含水29%、含In0.052%、含F(xiàn)e20.3%、含Znl8.4%的三段洗滌渣24.0t/h, 一段洗滌水IOmVh返回步驟(2)中性浸出；
[0033](5)強(qiáng)還原熔煉:含水29%的三段洗滌渣以24.0t/h速度加入帶鉛雨冷凝器的內(nèi)直徑5000mm的澳斯麥特爐進(jìn)行強(qiáng)還原熔煉，還原煤按三段洗滌渣干渣比例20%配入，即3.4t/h，熔煉溫度 1400°C，產(chǎn)出含 Ζη98.5%、In0.25%、Fe0.12%、Cd0.6% 的粗鋅合金 70.lt/d，含F(xiàn)e92%、In0.014% 的生鐵 54t/d，和含 Ζη2.4、In0.011%,Fe 13.3% 的爐渣 249t/d,生鐵和爐渣對外銷售；
[0034](6)鉛塔蒸餾:含 Ζη98.5%、In0.25%、Fe0.12%、Cd0.6% 的粗鋅合金 70.lt/d,分別以1.46t/h.臺的速度，連續(xù)進(jìn)入2臺由56個1372mmX 762mm碳娃塔盤組成的鉛塔,在溫度870°C下進(jìn)行蒸餾，每臺鉛塔以1.lt/h的速度產(chǎn)出含Ζη98.6%、In0.0003%、Fe0.0002%、Cd0.79% 的鋅鎘合金，和以 0.36t/h 的速度產(chǎn)出含 Ζη98.1%、Inl.01%、Fe0.46%、Cd0.0001%的鋅銦底液；
[0035](7)鎘塔蒸餾:鋅鎘合金分別以2.2t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由56個1372mmX762mm碳硅塔盤組成的鎘塔，在溫度800°C下進(jìn)行蒸餾，鎘塔以0.2t/h的速度產(chǎn)出含Zn95.6%、In0.0001%、Fe0.0001%、Cd4.38% 的高鎘鋅合金，和以 2.0t/h 的速度產(chǎn)出含 Zn99.998%、In0.0004%、Fe0.0002%、Cd0.0001%的火法蒸餾鋅液；火法蒸餾鋅液經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品;
[0036](8)低溫塔蒸餾:鋅鎘合金分別以6.0t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由55個1372mmX 762mm碳硅塔盤組成的低溫塔，在溫度700°C下進(jìn)行蒸餾，低溫塔以0.27t/h的速度產(chǎn)出含Zn6.6%、In0.00005%、Fe0.00004%、Cd92.8%的粗鎘，和以5.73t/h的速度產(chǎn)出含Zn99.62%、In0.0001%、Fe0.0001%、Cd0.21%的低鎘鋅合金，粗鎘用于生產(chǎn)鎘錠，低鎘鋅合金返回步驟(7)的鎘塔蒸餾；
[0037](9)高溫塔蒸餾:鋅銦底液以1.2t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由50個1372mmX762mm碳硅塔盤組成的高溫塔，在溫度1000°c下進(jìn)行蒸餾，高溫塔以1.lt/h的速度產(chǎn)出含Ζη99.86%、In0.011%、Fe0.012%、Cd0.0001% 的高溫粗鋅，和以 0.lt/h 的速度產(chǎn)出含Zn84.48%、Inl0.0%、Fe4.5%、Cd0.00004%的高銦合金，高溫粗鋅返回步驟(6)的鉛塔蒸餾；
[0038](10)提取銦:高銦合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換、粗銦電解”常規(guī)工藝提取銦，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本實(shí)施例為本發(fā)明所述的高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法的第二實(shí)例，包括如下步驟:
[0041](I)沸騰焙燒:含In0.11%、含F(xiàn)el6%、含Zn45%鋅精礦，以28t/h的速度加入109m2的沸騰爐進(jìn)行燒焙，焙燒溫度900°C，焙燒產(chǎn)出65000Nm3/h的二氧化硫煙氣和26.2t/h焙砂，二氧化硫煙氣制取硫酸；
[0042](2)中性浸出:焙砂分別以26.2t/h速度加入五個串聯(lián)中性連續(xù)浸出槽中的第一個槽，每個中性浸出槽的總?cè)莘e80m3，有效容積為75m3，同時，以70m3/h的速度加入濃度為225g/L的硫酸溶液進(jìn)入第一個中性浸出槽，在浸出溫度65°C、浸出時間2.5h、浸出終點(diǎn)PH5.2的條件下進(jìn)行浸出，產(chǎn)出含鋅150g/L的中性浸出液62mVh和濕態(tài)中性浸出渣23.2t/h ;經(jīng)一次循環(huán)后用電解后液、補(bǔ)充的硫酸和含鋅洗滌水進(jìn)行浸出；
[0043](3)浸出液生產(chǎn)電解 鋅:中性浸出液62m3/h采用常規(guī)的鋅粉凈化、溶液電解工藝生產(chǎn)電解鋅片，每天產(chǎn)出電解鋅片224噸，熔鑄后產(chǎn)鋅錠218噸，電解后液返回步驟(2)中性浸出；
[0044](4)中性浸出渣洗滌:濕態(tài)中性浸出渣23.2t/h，加入8.2m3/h自來水，在洗滌溫度35°C，進(jìn)行三段逆流洗滌，每段洗滌時間為30min，產(chǎn)出含Zn75g/L的一段洗滌水9mVh，和含水28%、含In0.193%、含F(xiàn)e28.1%、含Zn20.5%的三段洗滌渣22.0t/h, 一段洗滌水IOmVh返回步驟(2)配液；
[0045](5)強(qiáng)還原熔煉:含水28%的三段洗滌渣分別以5.5t/h速度加入4臺功率為4000kVA的帶鉛雨冷凝器的電爐內(nèi)，進(jìn)行強(qiáng)還原熔煉，還原煤按三段洗滌渣干渣比例23%配入，即每臺爐還原煤的加入速度為0.91t/h，熔煉溫度1450°C，共產(chǎn)出含Zn98.2%,In0.94%、Fe0.11%、Cd0.5% 的粗鋅合金 78.5t/d,含 Fe92.5%、In0.024% 的生鐵 87t/d,和含 Ζη3.5、In0.018%、Fe20.3%的爐渣169t/d，生鐵和爐渣對外銷售；
[0046](6)鉛塔蒸餾:含 Ζη98.3%、In0.94%、Fe0.11%、Cd0.5% 的粗鋅合金 78.5t/d,分別以1.64t/(h.臺)的速度,連續(xù)進(jìn)入2臺由58個1372mmX762mm碳娃塔盤組成的鉛塔,在溫度900°C下進(jìn)行蒸餾，每臺鉛塔以1.20t/h的速度產(chǎn)出含Zn98.4%、In0.0003%、Fe0.0002%、Cd0.68% 的鋅鎘合金，和以 0.44t/h 的速度產(chǎn)出含 Ζη98.2%、Ιη3.50%、Fe0.41%、Cd0.0001%的鋅銦底液；
[0047](7)鎘塔蒸餾:鋅鎘合金分別以2.4t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由58個1372mmX762mm碳硅塔盤組成的鎘塔，在溫度830°C下進(jìn)行蒸餾，鎘塔以0.4t/h的速度產(chǎn)出含Zn95.9%、In0.0001%、Fe0.0001%、Cd4.12% 的高鎘鋅合金，和以 2.0t/h 的速度產(chǎn)出含 Zn99.997%、In0.0003%、Fe0.0002%、Cd0.00005%的火法蒸餾鋅液；火法蒸餾鋅液經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠
女口
廣叩；
[0048](8)低溫塔蒸餾:鋅鎘合金分別以6.0t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由55個1372mmX 762mm碳硅塔盤組成的低溫塔，在溫度720°C下進(jìn)行蒸餾，低溫塔以0.26t/h的速度產(chǎn)出含Zn7.5%、In0.00005%、Fe0.00004%、Cd91.6%的粗鎘，和以5.74t/h的速度產(chǎn)出含Zn99.82%、In0.0001%、Fe0.0001%、Cd0.16%的低鎘鋅合金，粗鎘用于生產(chǎn)鎘錠，低鎘鋅合金返回步驟(7)的鎘塔蒸餾； [0049](9)高溫塔蒸餾:鋅銦底液以1.25t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由50個1372mmX762mm碳硅塔盤組成的高溫塔，在溫度1050°C下進(jìn)行蒸餾，高溫塔以1.0t/h的速度產(chǎn)出含Ζη99.87%、In0.025%、Fe0.013%、Cd0.0001% 的高溫粗鋅，和以 0.25t/h 的速度產(chǎn)出含Zn80.25%、Inl7.4%、Fe2.0%、Cd0.00004%的高銦合金，高溫粗鋅返回步驟(6)的鉛塔蒸餾；
[0050](10)提取銦:高銦合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換、粗銦電解”常規(guī)工藝提取銦，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品。
[0051]實(shí)施例3
[0052]本實(shí)施例為本發(fā)明所述的一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法的第三實(shí)例，包括如下步驟:
[0053](I)沸騰焙燒:含In0.20%、含F(xiàn)e20%、含Zn50%鋅精礦，以25t/h的速度加入109m2的沸騰爐進(jìn)行燒焙，焙燒溫度940°C，焙燒產(chǎn)出64000Nm3/h的二氧化硫煙氣和23t/h焙砂，二氧化硫煙氣制取硫酸；
[0054](2)中性浸出:焙砂分別以23t/h速度加入五個串聯(lián)中性連續(xù)浸出槽中的第一個槽，每個中性浸出槽的總?cè)莘e80m3，有效容積為75m3，同時，每以65m3/h的速度加入濃度240g/L的硫酸溶液到第一個中性浸出槽，在浸出溫度75°C、浸出時間3.0h、浸出終點(diǎn)PH5.4的條件下進(jìn)行浸出，產(chǎn)出含鋅160g/L的中性浸出液59m3/h和濕態(tài)中性浸出渣20.4t/h ;經(jīng)一次循環(huán)后用電解后液、補(bǔ)充的硫酸和含鋅洗滌水進(jìn)行浸出；
[0055](3)浸出液生產(chǎn)電解鋅:中性浸出液59m3/h采用常規(guī)的鋅粉凈化、溶液電解工藝生產(chǎn)電解鋅片，每天產(chǎn)出電解鋅片225噸，熔鑄后產(chǎn)鋅錠217噸；電解后液返回步驟(2)中性浸出；
[0056](4)中性浸出渣洗滌:濕態(tài)中性浸出渣20.4t/h，加入7.3m3/h自來水，在洗滌溫度45°C下，進(jìn)行三段逆流洗滌，每段洗滌時間為30min，產(chǎn)出含Zn71g/L的一段洗滌水8m3/h，和含水27%、含In0.36%、含F(xiàn)e36%、含Zn22.3%的三段洗滌渣19.0t/h, 一段洗滌水8m3/h返回步驟⑵配液；
[0057](5)強(qiáng)還原熔煉:含水27%的三段洗滌渣以19.0t/h速度加入帶鉛雨冷凝器的內(nèi)直徑5000mm的艾薩爐進(jìn)行強(qiáng)還原熔煉，還原煤按三段洗滌渣干渣比例26%配入，即3.6t/h,熔煉溫度 1500°C，產(chǎn)出含 Ζη97.8%、Inl.57%、Fe0.14%、Cd0.4% 的粗鋅合金 87.8t/d,含F(xiàn)e92.8%、In0.043% 的生鐵 123t/d，和含 Ζη4.2、In0.028%、Fe27.5% 的爐渣 120t/d,生鐵和
爐渣對外銷售；
[0058](6)鉛塔蒸餾:含 Ζη97.8%、Inl.57%、Fe0.14%、Cd0.4% 的粗鋅合金 87.8t/d,分別以1.83t/(h.臺)的速度,連續(xù)進(jìn)入2臺由60個1372mmX762mm碳娃塔盤組成的鉛塔,在溫度930°C下進(jìn)行蒸餾，每臺鉛塔以1.2t/h的速度產(chǎn)出含Zn99.23%、In0.0002%、Fe0.0001%、Cd0.61% 的鋅鎘合金，和以 0.63t/h 的速度產(chǎn)出含 Ζη94.9%、Ιη4.56%、Fe0.41%、Cd0.0001%的鋅銦底液；
[0059](7)鎘塔蒸餾:鋅鎘合金分別以2.5t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由58個1372mmX762mm碳硅塔盤組成的鎘塔，在溫度850°C下進(jìn)行蒸餾，鎘塔以0.25t/h的速度產(chǎn)出含Zn93.2%、In0.0001%、Fe0.0001%、Cd6.3% 的高鎘鋅合金，和以 2.25t/h 的速度產(chǎn)出含 Zn99.998%、In0.0002%、Fe0.0001%、Cd0.0001%的火法蒸餾鋅液；火法蒸餾鋅液經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品;
[0060](8)低溫塔蒸餾:鋅鎘合金分別以6.0t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由58個1372mmX 762mm碳娃塔盤組成的低溫塔,在溫度740 °C下進(jìn)行蒸懼,低溫塔以0.4t/h的速度產(chǎn)出含Zn8.7%、In0.00005%、Fe0.00004%、Cd93.9%的粗鎘，和以5.6t/h的速度產(chǎn)出含Zn99.32%、In0.0001%、Fe0.0001%、Cd0.41%的低鎘鋅合金，粗鎘用于生產(chǎn)鎘錠，低鎘鋅合金返回步驟(7)的鎘塔蒸餾；
[0061](9)高溫塔蒸餾:鋅銦底液以1.5t/h的速度，連續(xù)進(jìn)入由50個1372mmX762mm碳硅塔盤組成的高溫塔，在溫度1100°c下進(jìn)行蒸餾，高溫塔以1.15t/h的速度產(chǎn)出含Ζη99.86%、In0.013%、Fe0.012%、Cd0.0001% 的高溫粗鋅，和以 0.35t/h 的速度產(chǎn)出含Zn78.36%、Inl9.5%、Fel.72%、Cd0.00004%的高銦合金，高溫粗鋅返回步驟(6)的鉛塔蒸餾；
[0062](10)提取銦:高銦合金，采用“機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換、粗銦電解”常規(guī)工藝提取銦，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，將含In0.03~0.20%、Fel2~20%、Zn40~50%的鋅精礦按下述順序的步驟進(jìn)行: (1)沸騰焙燒:將所述鋅精礦加入沸騰爐進(jìn)行燒焙，焙燒溫度880~940°C，產(chǎn)出二氧化硫煙氣和焙砂，二氧化硫煙氣制取硫酸； (2)中性浸出:焙砂用濃度210~240g/L的硫酸溶液在溫度為55~75°C、浸出時間2.0~3.0h、浸出終點(diǎn)pH5.0~5.4的條件下進(jìn)行浸出，產(chǎn)出中性浸出液和中性浸出渣；經(jīng)一次循環(huán)后用電解后液、補(bǔ)充的硫酸和含鋅洗滌水進(jìn)行浸出； (3)浸出液生產(chǎn)電解鋅:中性浸出液采用常規(guī)的鋅粉凈化、溶液電解工藝生產(chǎn)電解鋅片; (4)中性浸出渣洗滌:中性浸出渣在溫度為25~45°C、液固體積比為1:1的條件下進(jìn)行三段逆流水洗滌，產(chǎn)出一段洗滌水和三段洗滌渣，一段洗滌水返回步驟(2)配液； (5)洗滌渣強(qiáng)還原熔煉:三段洗滌渣進(jìn)入帶鉛雨冷凝器的還原熔煉爐進(jìn)行強(qiáng)還原熔煉，熔煉溫度為1400~1500°C，還原劑20~26%，產(chǎn)出粗鋅合金、生鐵和爐渣，生鐵和爐渣對外銷售; (6)鉛塔蒸餾:粗鋅合金 進(jìn)入鉛塔進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度870~930°C，產(chǎn)出鋅鎘合金和鋅銦底液； (7)鎘塔蒸餾:鋅鎘合金進(jìn)入鎘塔進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度800~850°C，產(chǎn)出火法蒸餾鋅和高鎘鋅合金，火法蒸餾鋅經(jīng)澆鑄冷卻得到鋅錠產(chǎn)品； (8)低溫塔蒸餾:高鎘鋅合金進(jìn)行低溫蒸餾，蒸餾溫度700~740V，得到粗鎘和低鎘鋅合金，粗鎘用于生產(chǎn)鎘錠，低鎘鋅合金返回鎘塔蒸餾； (9)高溫塔蒸餾:將步驟(6)得到的鋅銦底液進(jìn)行高溫蒸餾，蒸餾溫度1000~1100°C，產(chǎn)出高銦合金和高溫粗鋅，高溫粗鋅返回鉛塔進(jìn)行蒸餾； (10)提取銦:高銦合金采用機(jī)械破碎、稀硫酸溶解、P204有機(jī)物萃取、鹽酸反萃、鋅錠置換、粗銦電解工藝提取銦，生產(chǎn)精銦產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高銦高鐵鋅精礦的冶煉方法，其特征在于，所述強(qiáng)還原熔煉爐包括澳斯麥特爐、電爐和艾薩爐。
【文檔編號】C22B19/02GK103602806SQ201310572049
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】吳鋆 申請人:吳鋆