一种湿法冶金净化渣的循环利用方法
一种湿法冶金净化渣的循环利用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法冶金净化渣回收利用技术领域，具体涉及一种湿法冶金净化渣的循环利用方法。
【背景技术】
[0002]湿法冶金技术作为一种能耗低、污染少、原料品位低、有价金属回收率高的金属冶炼方法，在铜、铅、锌等金属的冶炼领域占有重要地位，如全世界湿法炼锌产锌量占锌总产量70%以上，而国内湿法炼锌产量是火法炼锌产量2倍以上。
[0003]由于湿法冶金的原料通常含有多种伴生金属元素，为了冶炼出杂质含量较少的高质量产品需要对冶炼原料净化除杂，从而使得湿法冶金过程产生的净化渣中会含铬、钒、钴、镍、镉、钼、铋等多种稀有金属成分。同时在湿法冶金浸出液的净化除杂过程中为了使伴生金属元素充分被除去，通常会加入过量单质态金属粉，比如湿法炼锌浸出液中会加入过量锌粉以除去钴、镍等杂质。因此，湿法冶金净化渣中除了含有多种稀有金属成分外，还含有大量单质态金属粉。
[0004]对于湿法冶金净化渣中单质态金属粉的回收利用，大多数企业的做法是在多段净化过程中将二段或三段净化过程产生的净化渣直接返回到一段净化过程使用。但由于净化渣中均会含有大量杂质成分，这种回收利用方法会加大一段净化过程的难度，使其工艺条件控制比较困难。此外，在一段净化过程产生的净化渣中仍然会含有部分单质态金属粉是无法被利用的。
[0005]对于湿法冶金净化渣中多种稀有金属成分的回收利用，目前的方法基本上是将净化渣中有价成分在一定条件下浸出到浸出液中，再通过适当的方法从浸出液中将有价成分逐一分离出来。具体方法如:1)氧压酸浸法处理锌湿法冶金净化废渣(中国专利，申请号20081010326.0)，将净化渣在一定压力下用硫酸将有价成分浸出到溶液中，然后再进行回收利用；2) —种湿法炼锌砷盐净化渣中有价元素的提取方法(中国专利，申请号201210430999.4)，将净化渣先选择性浸出锌，再氧化浸出其他有价金属成分，然后再逐一分离提取。对于此类回收利用方法，由于净化渣中含有大量单质态金属粉，在浸出稀有金属成分时，单质态金属粉也会被一起浸出，因而会存在以下问题:1)单质态金属粉被浸出后呈离子态存在于浸出液中，会严重干扰浸出液中离子态的稀有金属成分的回收；2)单质态金属粉在被浸出过程中会消耗大量浸出剂，使得稀有金属成分的回收成本增加；3)单质态金属粉被浸出到浸出液中后，呈离子态被作为杂质成分去除，使得此部分单质态金属粉没有被有效利用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，工艺设计合理、资源利用率高、回收成本低，在充分循环利用湿法冶金净化渣中单质态金属粉的同时高效回收净化渣中稀有金属成分。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，包括以下步骤:
1)将湿法冶金净化渣进行磨矿；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粗粒级产物和细粒级产物；
3)将粗粒级产物返回到湿法冶金的净化作业，代替一部分单质态金属粉循环使用；
4)将细粒级产物进行浸出，回收其中的稀有金属成分。
[0008]步骤I)湿法冶金净化渣中单质态金属粉的质量分数为5~50%。
[0009]步骤I)根据湿法冶金净化渣的硬度不同，磨矿时间为3~30分钟。
[0010]步骤2)中粒度大于0.5mm的为粗粒级产物，粒度小于0.5mm的为细粒级产物。
[0011]步骤3)粗粒级产物中单质态金属粉的质量分数为50~95%。
[0012]步骤4)细粒级产物中单质态金属粉的质量分数为3~10%。
[0013]本发明具有以下优点和有益效果:
1)由于粗粒级产物是以单质态金属粉为主，杂质含量少，在返回到净化作业循环利用的过程中，对净化作业干扰较小；
2)通过磨矿分级后净化渣中绝大部分的单质态金属粉都能够循环利用，使得单质态金属粉的有效利用率尚;
3)磨矿过程只需将结构疏松的含稀有金属的杂质部分磨细，因而磨矿时间较短，磨矿能耗低，回收利用成本少；
4)经过磨矿后含稀有金属的杂质部分粒度较细，在后续回收稀有金属成分的浸出过程中，稀有金属更容易被浸出，使其回收利用率高；
5)由于磨矿分级后细粒级产物中单质态金属粉含量很低，使其对稀有金属成分回收造成的干扰较小，进一步提高了稀有金属的回收利用率。
[0014]综上，本发明具有工艺设计合理、资源利用率高、回收成本低、湿法冶金净化渣循环利用的优点。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016]在湿法冶金净化渣中，单质态金属粉的硬度较高，而在净化过程中生成的含稀有金属成分的杂质由于结构疏松，其硬度较低。本发明利用两者之间的硬度差异，通过适度磨矿和分级，将硬度较高未被磨细的单质态金属粉作为粗粒级产物返回净化作业循环利用，而将硬度较低被磨细的含稀有金属成分的杂质作为细粒级产物进行稀有金属回收利用处理。
[0017]实施例1:
一种湿法炼锌净化渣的循环利用方法:
1)将湿法炼锌净化渣磨矿适当时间；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粒度大于0.2mm的粗粒级产物和粒度小于0.2mm的细粒级产物； 3)将分级后得到的粗粒级产物返回到湿法炼锌的净化作业，代替一部分单质态锌粉循环使用；
4)将分级后得到的细粒级产物进行浸出，然后回收其中的稀有金属钴。
[0018]步骤I)中，湿法炼锌净化渣中单质态锌粉的质量分数为30% ;
步骤I)中，磨矿时间为5分钟；
步骤3)中，粗粒级产物中单质态锌粉的质量分数为70% ；
步骤4)中，细粒级产物中单质态锌粉的质量分数为3.5%。
[0019]本实施例能够将湿法炼锌净化渣中93%的单质态锌粉分离出来循环利用，同时降低了单质态锌粉对稀有金属钴的回收利用的影响，使钴的回收率达到95%。
[0020]实施例2:
一种湿法炼锌净化渣的循环利用方法:
1)将湿法炼锌净化渣磨矿适当时间；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粒度大于0.5mm的粗粒级产物和粒度小于0.5mm的细粒级产物；
3)将分级后得到的粗粒级产物返回到湿法炼锌的净化作业，代替一部分单质态锌粉循环使用；
4)将分级后得到的细粒级产物进行浸出，然后回收其中的稀有金属镍。
[0021]步骤I)中，湿法炼锌净化渣中单质态锌粉的质量分数为20% ;
步骤I)中，磨矿时间为4分钟；
步骤3)中，粗粒级产物中单质态锌粉的质量分数为93% ；
步骤4)中，细粒级产物中单质态锌粉的质量分数为7%。
[0022]本实施例能够将湿法炼锌净化渣中70%的单质态锌粉分离出来循环利用，同时降低了单质态锌粉对稀有金属镍的回收利用的影响，使镍的回收率达到90%。
[0023]实施例3:
一种湿法炼锌净化渣的循环利用方法:
1)将湿法炼锌净化渣磨矿适当时间；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粒度大于0.3mm的粗粒级产物和粒度小于0.3mm的细粒级产物；
3)将分级后得到的粗粒级产物返回到湿法炼锌的净化作业，代替一部分单质态锌粉循环使用；
4)将分级后得到的细粒级产物进行浸出，然后回收其中的稀有金属镉。
[0024]步骤I)中，湿法炼锌净化渣中单质态锌粉的质量分数为35% ;
步骤I)中，磨矿时间为6分钟；
步骤3)中，粗粒级产物中单质态锌粉的质量分数为85% ；
步骤4)中，细粒级产物中单质态锌粉的质量分数为8%。
[0025]本实施例能够将湿法炼锌净化渣中85%的单质态锌粉分离出来循环利用，同时降低了单质态锌粉对稀有金属镉的回收利用的影响，使镉的回收率达到93%。
[0026]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将湿法冶金净化渣进行磨矿； 2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粗粒级产物和细粒级产物； 3)将粗粒级产物返回到湿法冶金的净化作业，代替一部分单质态金属粉循环使用； 4)将细粒级产物进行浸出，回收其中的稀有金属成分。2.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤I)湿法冶金净化渣中单质态金属粉的质量分数为5~50%。3.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤I)根据湿法冶金净化渣的硬度不同，磨矿时间为3~30分钟。4.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤2)中粒度大于0.5mm的为粗粒级产物，粒度小于0.5mm的为细粒级产物。5.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤3)粗粒级产物中单质态金属粉的质量分数为50~95%。6.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤4)细粒级产物中单质态金属粉的质量分数为3~10%。
【专利摘要】本发明公开了一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，包括以下步骤：1）将湿法冶金净化渣进行磨矿；2）对磨细后的净化渣进行分级，分出粗粒级产物和细粒级产物；3）将粗粒级产物返回到湿法冶金的净化作业，代替一部分单质态金属粉循环使用；4）将细粒级产物进行浸出，回收其中的稀有金属成分。本发明工艺设计合理、资源利用率高、回收成本低，在充分循环利用湿法冶金净化渣中单质态金属粉的同时高效回收净化渣中稀有金属成分。
【IPC分类】C22B7/04
【公开号】CN104894386
【申请号】CN201510225352
【发明人】李奇勇, 张日新
【申请人】三明学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月6日
【技术领域】
[0001]本发明属于湿法冶金净化渣回收利用技术领域，具体涉及一种湿法冶金净化渣的循环利用方法。
【背景技术】
[0002]湿法冶金技术作为一种能耗低、污染少、原料品位低、有价金属回收率高的金属冶炼方法，在铜、铅、锌等金属的冶炼领域占有重要地位，如全世界湿法炼锌产锌量占锌总产量70%以上，而国内湿法炼锌产量是火法炼锌产量2倍以上。
[0003]由于湿法冶金的原料通常含有多种伴生金属元素，为了冶炼出杂质含量较少的高质量产品需要对冶炼原料净化除杂，从而使得湿法冶金过程产生的净化渣中会含铬、钒、钴、镍、镉、钼、铋等多种稀有金属成分。同时在湿法冶金浸出液的净化除杂过程中为了使伴生金属元素充分被除去，通常会加入过量单质态金属粉，比如湿法炼锌浸出液中会加入过量锌粉以除去钴、镍等杂质。因此，湿法冶金净化渣中除了含有多种稀有金属成分外，还含有大量单质态金属粉。
[0004]对于湿法冶金净化渣中单质态金属粉的回收利用，大多数企业的做法是在多段净化过程中将二段或三段净化过程产生的净化渣直接返回到一段净化过程使用。但由于净化渣中均会含有大量杂质成分，这种回收利用方法会加大一段净化过程的难度，使其工艺条件控制比较困难。此外，在一段净化过程产生的净化渣中仍然会含有部分单质态金属粉是无法被利用的。
[0005]对于湿法冶金净化渣中多种稀有金属成分的回收利用，目前的方法基本上是将净化渣中有价成分在一定条件下浸出到浸出液中，再通过适当的方法从浸出液中将有价成分逐一分离出来。具体方法如:1)氧压酸浸法处理锌湿法冶金净化废渣(中国专利，申请号20081010326.0)，将净化渣在一定压力下用硫酸将有价成分浸出到溶液中，然后再进行回收利用；2) —种湿法炼锌砷盐净化渣中有价元素的提取方法(中国专利，申请号201210430999.4)，将净化渣先选择性浸出锌，再氧化浸出其他有价金属成分，然后再逐一分离提取。对于此类回收利用方法，由于净化渣中含有大量单质态金属粉，在浸出稀有金属成分时，单质态金属粉也会被一起浸出，因而会存在以下问题:1)单质态金属粉被浸出后呈离子态存在于浸出液中，会严重干扰浸出液中离子态的稀有金属成分的回收；2)单质态金属粉在被浸出过程中会消耗大量浸出剂，使得稀有金属成分的回收成本增加；3)单质态金属粉被浸出到浸出液中后，呈离子态被作为杂质成分去除，使得此部分单质态金属粉没有被有效利用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，工艺设计合理、资源利用率高、回收成本低，在充分循环利用湿法冶金净化渣中单质态金属粉的同时高效回收净化渣中稀有金属成分。
[0007]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，包括以下步骤:
1)将湿法冶金净化渣进行磨矿；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粗粒级产物和细粒级产物；
3)将粗粒级产物返回到湿法冶金的净化作业，代替一部分单质态金属粉循环使用；
4)将细粒级产物进行浸出，回收其中的稀有金属成分。
[0008]步骤I)湿法冶金净化渣中单质态金属粉的质量分数为5~50%。
[0009]步骤I)根据湿法冶金净化渣的硬度不同，磨矿时间为3~30分钟。
[0010]步骤2)中粒度大于0.5mm的为粗粒级产物，粒度小于0.5mm的为细粒级产物。
[0011]步骤3)粗粒级产物中单质态金属粉的质量分数为50~95%。
[0012]步骤4)细粒级产物中单质态金属粉的质量分数为3~10%。
[0013]本发明具有以下优点和有益效果:
1)由于粗粒级产物是以单质态金属粉为主，杂质含量少，在返回到净化作业循环利用的过程中，对净化作业干扰较小；
2)通过磨矿分级后净化渣中绝大部分的单质态金属粉都能够循环利用，使得单质态金属粉的有效利用率尚;
3)磨矿过程只需将结构疏松的含稀有金属的杂质部分磨细，因而磨矿时间较短，磨矿能耗低，回收利用成本少；
4)经过磨矿后含稀有金属的杂质部分粒度较细，在后续回收稀有金属成分的浸出过程中，稀有金属更容易被浸出，使其回收利用率高；
5)由于磨矿分级后细粒级产物中单质态金属粉含量很低，使其对稀有金属成分回收造成的干扰较小，进一步提高了稀有金属的回收利用率。
[0014]综上，本发明具有工艺设计合理、资源利用率高、回收成本低、湿法冶金净化渣循环利用的优点。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016]在湿法冶金净化渣中，单质态金属粉的硬度较高，而在净化过程中生成的含稀有金属成分的杂质由于结构疏松，其硬度较低。本发明利用两者之间的硬度差异，通过适度磨矿和分级，将硬度较高未被磨细的单质态金属粉作为粗粒级产物返回净化作业循环利用，而将硬度较低被磨细的含稀有金属成分的杂质作为细粒级产物进行稀有金属回收利用处理。
[0017]实施例1:
一种湿法炼锌净化渣的循环利用方法:
1)将湿法炼锌净化渣磨矿适当时间；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粒度大于0.2mm的粗粒级产物和粒度小于0.2mm的细粒级产物； 3)将分级后得到的粗粒级产物返回到湿法炼锌的净化作业，代替一部分单质态锌粉循环使用；
4)将分级后得到的细粒级产物进行浸出，然后回收其中的稀有金属钴。
[0018]步骤I)中，湿法炼锌净化渣中单质态锌粉的质量分数为30% ;
步骤I)中，磨矿时间为5分钟；
步骤3)中，粗粒级产物中单质态锌粉的质量分数为70% ；
步骤4)中，细粒级产物中单质态锌粉的质量分数为3.5%。
[0019]本实施例能够将湿法炼锌净化渣中93%的单质态锌粉分离出来循环利用，同时降低了单质态锌粉对稀有金属钴的回收利用的影响，使钴的回收率达到95%。
[0020]实施例2:
一种湿法炼锌净化渣的循环利用方法:
1)将湿法炼锌净化渣磨矿适当时间；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粒度大于0.5mm的粗粒级产物和粒度小于0.5mm的细粒级产物；
3)将分级后得到的粗粒级产物返回到湿法炼锌的净化作业，代替一部分单质态锌粉循环使用；
4)将分级后得到的细粒级产物进行浸出，然后回收其中的稀有金属镍。
[0021]步骤I)中，湿法炼锌净化渣中单质态锌粉的质量分数为20% ;
步骤I)中，磨矿时间为4分钟；
步骤3)中，粗粒级产物中单质态锌粉的质量分数为93% ；
步骤4)中，细粒级产物中单质态锌粉的质量分数为7%。
[0022]本实施例能够将湿法炼锌净化渣中70%的单质态锌粉分离出来循环利用，同时降低了单质态锌粉对稀有金属镍的回收利用的影响，使镍的回收率达到90%。
[0023]实施例3:
一种湿法炼锌净化渣的循环利用方法:
1)将湿法炼锌净化渣磨矿适当时间；
2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粒度大于0.3mm的粗粒级产物和粒度小于0.3mm的细粒级产物；
3)将分级后得到的粗粒级产物返回到湿法炼锌的净化作业，代替一部分单质态锌粉循环使用；
4)将分级后得到的细粒级产物进行浸出，然后回收其中的稀有金属镉。
[0024]步骤I)中，湿法炼锌净化渣中单质态锌粉的质量分数为35% ;
步骤I)中，磨矿时间为6分钟；
步骤3)中，粗粒级产物中单质态锌粉的质量分数为85% ；
步骤4)中，细粒级产物中单质态锌粉的质量分数为8%。
[0025]本实施例能够将湿法炼锌净化渣中85%的单质态锌粉分离出来循环利用，同时降低了单质态锌粉对稀有金属镉的回收利用的影响，使镉的回收率达到93%。
[0026]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将湿法冶金净化渣进行磨矿； 2)对磨细后的净化渣进行分级，分出粗粒级产物和细粒级产物； 3)将粗粒级产物返回到湿法冶金的净化作业，代替一部分单质态金属粉循环使用； 4)将细粒级产物进行浸出，回收其中的稀有金属成分。2.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤I)湿法冶金净化渣中单质态金属粉的质量分数为5~50%。3.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤I)根据湿法冶金净化渣的硬度不同，磨矿时间为3~30分钟。4.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤2)中粒度大于0.5mm的为粗粒级产物，粒度小于0.5mm的为细粒级产物。5.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤3)粗粒级产物中单质态金属粉的质量分数为50~95%。6.根据权利要求1所述的湿法冶金净化渣的循环利用方法，其特征在于:步骤4)细粒级产物中单质态金属粉的质量分数为3~10%。
【专利摘要】本发明公开了一种湿法冶金净化渣的循环利用方法，包括以下步骤：1）将湿法冶金净化渣进行磨矿；2）对磨细后的净化渣进行分级，分出粗粒级产物和细粒级产物；3）将粗粒级产物返回到湿法冶金的净化作业，代替一部分单质态金属粉循环使用；4）将细粒级产物进行浸出，回收其中的稀有金属成分。本发明工艺设计合理、资源利用率高、回收成本低，在充分循环利用湿法冶金净化渣中单质态金属粉的同时高效回收净化渣中稀有金属成分。
【IPC分类】C22B7/04
【公开号】CN104894386
【申请号】CN201510225352
【发明人】李奇勇, 张日新
【申请人】三明学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月6日
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