[发明专利]一种含铅锌硫酸盐渣料强化硫化‑浮选回收铅锌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铅锌硫酸盐渣料强化硫化-浮选回收铅锌方法，属于选冶技术领域。

背景技术

湿法炼锌和锌化工过程产生大量的含铅锌硫酸盐渣料，这些渣料中铅主要以硫酸铅形式存在，锌主要以硫酸锌和铁酸锌形式存在。由于现铅锌市场不景气，处理成本又比较高，致使此类渣料大多以堆存或廉价出售的方式处理。如此以来，废料积压成山，铅锌资源得不到有效利用，环境问题越来越突出，制约了铅锌行业的向前发展。因此，急需开发出一种低成本回收渣料中有价金属的新技术，才能从根本上解决环境污染问题。

对于含铅锌硫酸盐渣料现处理方法主要包括直接返回火法炼铅系统搭配处理，通过浸出、转化直接制备各种铅产品以及浮选法回收硫酸铅。由于含硫酸盐渣料性质波动范围较大，鼓风炉对铅渣料的要求较高，致使大多渣料不能直接返回火法炼铅系统搭配处理。湿法处理此类渣料现以制备三盐基硫酸铅为主，但生产过程中需通过转化、沉淀、选择性浸出等复杂工序，硫酸钠循环困难，处理成本较高。单一浮选法需加入大量的硫化钠来活化硫酸铅、活化时间比较长、浮选铅精矿品位低，锌的回收困难，致使精矿品质较差，金属回收率较低，不能满足市场需求。

综上，采用浮选方法从此类渣料中高效回收铅锌的关键是铅锌硫酸盐的高效硫化。为提高铅锌硫酸盐矿物的浮选回收效果，专利申请者所在的研究团队曾通过引入还原性气氛，将铅锌硫酸盐选择性的自硫化为人造硫化矿而后采用浮选，取得一定的转化和浮选回收效果（CN201310065266.X），但仍然存在转化率低，硫化效果不充分，铅锌回收率不理想等问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种含铅锌硫酸盐渣料强化硫化-浮选回收铅锌方法。针对现湿法炼锌和锌化工过程中产生大量含铅锌硫酸盐渣料带来的环境污染，湿法或火法回收成本高，常规选矿方法因硫化不充分致使浮选回收难度大等一系列问题，本发明旨在提供一种含铅锌硫酸盐渣料强化硫化、硫化物料磨矿以及浮选回收铅锌的联合处理方法，该方法首先将物料进行脱水、干燥处理后，在碳-硫混合气氛下进行复合焙烧，使硫酸铅锌高效的转化为人造硫化矿，缓慢冷却后水淬、磨矿以及浮选，最终得到铅锌硫化矿精矿或混合精矿。本发明通过以下技术方案实现。

一种含铅锌硫酸盐渣料强化硫化-浮选回收铅锌方法，其具体步骤如下：

（1）首先将含铅锌硫酸盐渣料干燥脱水后，分别同时加入还原剂和硫化剂，在温度为500℃~1000℃进行复合焙烧0.5h~3h；

具体反应方程式为：

PbSO₄+4C=PbS+4CO(g) （1）

ZnSO₄ +4C =ZnS + 4CO(g) （2）

PbSO₄ +2C = PbS + 2CO₂(g) （3）

ZnSO₄ +2C = ZnS + 2CO₂(g) （4）

PbSO₄ +4CO(g) = PbS + 4CO₂(g)（5）

ZnSO₄ +4CO(g) = ZnS + 4CO₂(g)（6）

PbSO₄= PbO + 4SO₂(g) （7）

ZnSO₄ = ZnO + 4SO₂(g) （8）

2PbO + 3S = 2PbS + SO₂(g)（9）

2ZnO + 3S = 2ZnS + SO₂(g)（10）

2PbO + 2S + C = 2PbS + CO2(g)（11）

2ZnO + 2S + C = 2ZnS + CO2(g)（12）

PbO + S + CO = PbS + CO2(g)（13）

ZnO + S + CO = ZnS + CO2(g)（14）

其中反应（1）~（6）为铅锌硫酸盐在还原性气氛下的自硫化反应，反应（7）~（8）为铅锌硫酸盐的分解反应，（9）~（14）为铅锌硫酸盐的强化硫化反应；

（2）复合焙烧结束后，通入氮气或氩气作保护气体，以100℃/h ~350℃/h的速度缓慢冷却待温度降至150℃以下，然后水淬得水淬渣，水淬渣经过磨矿、分级后，对75μm以下的物料进行浮选分离，获得浮选精矿。