[发明专利]一种从铅锌矿常压富氧浸出渣中回收硫磺的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种从铅锌矿常压富氧浸出渣中回收硫磺的方法，具体涉及对铅锌湿法冶炼过程中产生的浸出渣的资源化利用。属于资源环境领域。

背景技术

硫磺在农业、化工、轻工、建材、医药等行业被广泛应用，具有很高的价值。我国天然硫磺矿很少，由于技术经济原因，几乎没有开采。目前，国产硫磺主要来自原油、煤、天然气中回收的硫磺，难以满足其在各行各业中的巨大需求。我国的资源特点及技术现状决定了我国硫磺资源供需失衡的局面在相当长的一段时间内难以改变。

从工业废渣中回收硫磺既可以改变我国硫磺资源短缺的现状，又实现了废渣的减量化、资源化，具有广阔的应用前景。常压富氧浸出方法近年来在铅锌冶炼行业得到了广泛应用，同时产生了大量的浸出渣。铅锌矿常压富氧浸出渣中单质硫含量较高(可高达60％)，完全可以作为提取硫磺的原料。回收硫磺后，剩余矿渣的质量和体积将大大减少，有利于后续处理处置。另外，由于浸出渣中富含多种有价金属，剩余矿渣甚至可以作为常压富氧提取金属的原料，从而可以真正实现矿渣的零排放，具有很好的环境和经济效益，符合国家提倡的循环经济的政策。

硫磺的提取方法可分为物理法、化学法、生物法三类。其中，化学方法需要使用额外的溶剂或化学试剂，容易对环境造成污染；生物法速度缓慢，难以进行大规模工业应用。因此，通常采用物理方法，利用元素硫的低熔点及黏度等物理性质使之与其它杂质分离，具体方法有浮选法、制粒筛分法、热过滤法、高压倾析法等。浮选法工艺过程简单，只需加一些轻油或不需加任何药剂就可进行浮选，成本较低，但其缺点是回收的硫磺品位低、贵金属损失较大。制粒筛分法将含硫物料经过加热、骤冷处理后，使元素硫形成粒径较大的硫粒，再进行筛分回收。其缺点是工艺难于被掌握，得到的硫磺质量不高。热过滤法利用元素硫在125-158℃范围内具有很低粘度的特性，将物料加热并控制在130-155℃，使硫熔化并具有良好的流动性(接近于水)，趁热用过滤的方法将单质硫与其它固体物料机械分离。它仅适用于处理硫含量很高的原料，原料含硫越高，热滤率越大，得到的硫磺质量越好。高压倾析法利用高压釜在加压条件下对硫物料进行加热，使元素硫呈熔融状态沉在高压釜的底部，然后排出冷却，得到经过富集的硫磺产品。其缺点是金属硫化物熔融于硫磺中，使得硫磺纯度不高。以上硫磺提取方法均存在一定的技术缺陷，随着常压富氧浸出工艺在铅锌冶炼行业的广泛应用，开发新的、能够克服以上技术缺点的硫磺提取方法有助于消除浸出渣大量堆存的环境隐患，同时实现废弃物的资源化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足提供一种工艺方法简单合理，能耗低，成本低，高效、高质量回收铅锌矿常压富氧浸出渣中的硫磺，同时可以实现对渣中贵金属富集，便于其回收利用或无害化处理的从铅锌矿常压富氧浸出渣中回收硫磺的方法。

本发明一种从铅锌矿常压富氧浸出渣中回收硫磺的方法，是采用以下技术方案实现的：将经过预处理的铅锌矿常压富氧浸出渣置于真空蒸馏炉内，控制炉内真空度在600-10000Pa，加热至200-400℃，使浸出渣中的硫磺升华、挥发，含硫蒸气抽出蒸馏炉，在惰性气体保护下冷却，得到硫磺产品。

蒸馏后，硫挥发完毕，高沸点残渣以固体粉末形式排出蒸馏炉。整个过程中保持炉内密封，避免单质硫的氧化及污染环境。

本发明一种从铅锌矿常压富氧浸出渣中回收硫磺的方法，所述预处理是指对铅锌矿常压富氧浸出渣进行干燥，碾磨、筛分；所述干燥是指将铅锌矿常压富氧浸出渣干燥至含水量小于等于10％；所述碾磨、筛分是指将铅锌矿常压富氧浸出渣碾磨后过100目筛。

本发明一种从铅锌矿常压富氧浸出渣中回收硫磺的方法，所述铅锌矿常压富氧浸出渣的硫含量大于等于10％。

本发明由于采用上述工艺方法，利用元素硫与其它元素及化合物的蒸气压、沸点、挥发性的差别，采用真空蒸馏处理铅锌矿常压富氧浸出渣，通过控制真空蒸馏炉内真空度、温度、物料粒度，蒸馏时间等操作参数回收渣内的硫磺，同时富集渣中的贵金属元素，实现废渣的资源化、减量化。铅锌矿常压富氧浸出渣X射线荧光光谱表明其主要由Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、S、Mn、Cu、Zn、Pb、Cl、O等元素组成。除硫以外，锌的沸点稍微低一些，其它几种元素皆为高沸点元素。锌及其硫化物的沸点已远高于硫的沸点，硫与其它成分蒸气压的差异则更大，加之浸出渣中元素硫的含量较高，所以完全可以忽略其它成分的挥发，实现硫磺的高效、高纯度回收。