锌精矿氧压浸出工艺浅述

9．2氧压浸出的-I-艺流程硫化锌精矿氧压浸出流程分一段氧压浸出和二段氧压浸出。

一段氧压浸出为加压浸出与焙烧、浸出、电积的联合流程，二段氧压浸出为独成一体的浸出工艺，其原理流程见图9—1、图9—2。

氧压浸出工艺过程分物料准备、压浸、闪蒸及调节、硫回收等工序。

物料准备工序是通过湿式球磨使锌精矿粒度达到45／an，球磨矿浆经分级使矿浆含固量为70％。

在矿浆中加入添加剂，其作用是防止熔融硫包裹硫化锌精矿而阻碍锌的进一步浸出。

锌精矿图9—1氧压浸出联合流程图将球磨后的矿浆及废电解液加人压力釜，通人氧气，控制温度150t，氧压700kPa，反应时间lh，硫化锌中硫被氧化成元素硫，锌成为可溶硫酸锌。

锌的浸出率可达到97％-99％。

闪蒸及调节：将压力釜浸出后的矿浆加入闪蒸及调节槽，力釜中生成的元素硫是熔融状态，矿浆进入闪蒸槽后，控制温度120~C，保持熔融状态的硫。

从闪蒸槽中可回收蒸汽供生产使用，矿浆再进人调节槽冷却，控制温度100~C，使元素硫成固态冷凝。

调节槽冷却后的矿浆送人浓密机浓缩，浓缩上清液送往净化、电积、熔铸生产电锌，浓密机底流送硫回收工序。

硫回收工艺是将浓密机底流进行浮选回收硫精矿，浮选尾矿经水洗后送渣场堆存。

含硫精矿送人粗硫池熔融，再通过加热过滤，从未浸出的硫化物中分离出熔融元素硫，然后将熔融硫送人精硫池产出含硫大于99％的元素硫。

加热过滤所产的过滤渣含有的稀有金属和贵重金属待回收。

9．3氧压浸出装置氧压浸出高压釜是由碳钢作外壳，用铅及耐酸砖做内衬。

高压釜内用隔板隔成4—6个室，每个室内配有机械搅拌槽(图9—3)。

球磨后的矿浆经分级使矿浆含固量为70％，加入浸出添加剂后，泵人高压釜第l室。

浸出添加剂能使熔融硫呈疏散球状，防止熔融硫包裹硫化锌精矿而阻碍浸出时锌的进一步浸出。

废电解液分别泵人高压釜第1室、第2室，同时向釜内通人浓度98％以上的氧气，控制反应温度150~C，氧分压0．7MPa，釜压1．1MPa，反应时间1-1．5h，进行连续浸出，使硫化锌中硫被氧化成元素硫，锌成为可溶硫酸锌。

锌精矿氧压浸出工艺影响因素分析彭造伟1,陈昭云2(1.西部矿业股份有限公司锌业分公司,青海西宁　811605;2.青海大学机械工程学院,青海西宁　810016)[摘　要]　氧压浸出工艺以其矿物原料适应性广,冶炼生产过程中对硫酸的依赖较弱,浸出产物硫方便储存㊁运输㊁销售等特点,现正逐渐取代硫化矿焙烧-浸出-净化-电积的传统工艺㊂本文以某厂两段逆流氧压浸出工艺的生产实际数据作为依据,分析锌精矿浸出原理及浸出过程中的影响因素㊂氧压浸出反应初始阶段,初酸浓度对反应进行起主导作用,随着浸出反应的进行,温度成为起主导反应进行的重要条件,通过对各影响因素进行试验分析,确定了最终的生产工艺参数,并在此生产条件下,进行了为期一年的生产跟踪,发现氧压浸出率可稳定控制在97%以上㊂[关键词]　锌精矿;氧压浸出;浸出率;工艺参数;影响因素[中图分类号]　TF813;TF803.2 [文献标志码]　A [文章编号]　1672⁃⁃6103(2020)05⁃⁃0022⁃⁃07DOI:10.19612/11⁃5066/tf.2020.05.004[作者简介]彭造伟(1988 ),男,湖南邵阳人,本科,中级工程师,从事湿法炼锌㊁炼铜的研究及生产管理工作㊂[收稿日期]2019⁃⁃12⁃⁃24 氧压浸出工艺具有对矿物原料的适应性广,在冶炼生产过程中对硫酸的依赖较弱,原料硫化矿浸出产物硫方便储存㊁运输㊁销售等特点,现正逐渐取代硫化矿焙烧-浸出-净化-电积的传统工艺[1]㊂氧压浸出工艺中,硫化锌精矿处于高温高压密闭环境,通入氧气和硫酸与其进行反应,此过程中矿物中的主要成分转化硫酸盐溶液,而硫元素转化为硫单质㊂在传统工艺的硫化矿焙烧工序中,硫元素与氧结合形成二氧化硫气体,二氧化硫气体通过制酸工艺转变为工业硫酸再用于浸出工艺㊂现实中往往硫酸在浸出过程中用量有限,造成企业存余大量的硫酸,保存㊁销售㊁运输成本很高㊂由于氧压浸出技术是在密闭空间中进行的,浸出过程很难用肉眼观察,氧压釜投入辅助检测设备较多,而且能源消耗大,生产成本高,目前国内引进氧压浸出技术的工业生产还很少㊂已发表文献中关于氧压浸出的研究不是很全面,研究数据也多为试验数据,与生产实践存在一定的差异性㊂本文以某厂两段逆流氧压浸出工艺的生产实际数据作为依据,分析锌精矿浸出过程中的工艺参数对浸出效果的影响㊂1　锌精矿氧压浸出的基本原理及工艺流程锌精矿和废电解液在氧压釜中高温㊁高压下发生反应,锌精矿浸出过程中,锌和其他元素一同浸出到溶液中,发生的化学反应见式(1)~(4)[1-2]㊂ZnS +H 2SO 4+0.5O 2=ZnSO 4+S +H 2O (1)PbS +H 2SO 4+0.5O 2=PbSO 4+S +H 2O (2)FeS +H 2SO 4+0.5O 2=FeSO 4+S +H 2O (3)FeS 2+5O 2+2H 2O =FeSO 4+2H 2SO 4(4)在氧压釜中,溶液中的二价铁在氧气与硫酸的作用下,被氧化成三价铁[3],生成的三价铁也会与硫化锌发生还原反应,生成硫酸亚铁和硫酸锌,化学反应见式(5)㊁式(6)㊂低酸性环境中,温度和氧气压力升高将加速亚铁氧化㊂2FeSO 4+H 2SO 4+0.5O 2→Fe 2(SO 4)3+H 2O(5)Fe 2(SO 4)3+ZnS →2FeSO 4+ZnSO 4+S(6)在低酸条件下,二价铁㊁三价铁在氧压釜中还可能水解生成针铁矿㊁草铁矾和氢氧化铁,化学反应见式(7)~式(14)㊂Fe 2(SO 4)3+3H 2O →Fe 2O 3+3H 2SO 4(7)Fe 2(SO 4)3+14H 2O →2H 3OFe 3(SO 4)2(OH)6+5H 2SO 4(8)㊃22㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·重金属　===============================================2Fe 2++0.5O 2+3H 2O =2FeOOH +4H +(9)Fe 3++2H 2O =FeOOH +3H +(10)Fe 3++3H 2O =Fe(OH)3+3H +(11)铜被浸出的化学反应见式(12)㊂CuFeS 2+2H 2SO 4+O 2→CuSO 4+FeSO 4+2S 0+2H 2O(12)浸出时,硫化铅可发生式(13)和式(14)的反应,生成不溶于水的硫酸铅和铅铁矾㊂PbS +H 2SO 4+0.5O 2→PbSO 4+H 2O +S 0(13)PbSO 4+3Fe 2(SO 4)3+12H 2O →PbFe 6(SO 4)4(OH)12+6H 2SO 4(14)硫化物矿物的浸出率取决于给料率㊁温度㊁氧气分压㊁压浸时加入的添加剂量和有效性以及酸强度㊂在氧压釜中温度及压力达到反应要求的条件下,氧压浸出反应开始阶段,初酸浓度对反应进行起着主导作用,随着浸出反应的进行,浸出剂酸度的影响逐渐减弱,而温度成为起主导反应进行的重要条件,矿浆在与硫酸反应过程中,反应过程会释放大量的热㊂此时氧压釜内的反应热可保证反应的正常进行㊂进入氧压釜的矿浆为常温,需要通入高压蒸汽为氧压釜提供一定的热量以维持锌精矿在氧压釜内反应的环境温度,当矿浆加热温度达到氧压釜内环境温度时,锌精矿的浸出反应热可以维持反应正常进行,但通常生产过程采用连续进矿作业,因此氧压釜需通入蒸汽持续供热,以保证釜内环境温度在145~150℃的条件㊂为了提高锌精矿的浸出率常采用两级或多级浸出法,本研究对象为两级(段)湿法炼锌工艺,氧压图1　氧压浸出湿法炼锌工艺图浸出工艺流程见图1㊂2　锌精矿成分及生产工艺参数2.1　锌精矿的主要成分矿浆的成分对氧压浸出过程影响很大,其中对锌浸出影响最大的是锌㊁铁㊁硫三种元素㊂锌是主要浸出元素,由于采购锌精矿的成分组成差异较大,在反应前都要合理的配矿以达到后续工艺的要求,配矿后的成分如表1所示㊂表1　锌精矿的主要成分%成分Zn As Cd Co Cu Fe H 20PbSSbSiO 2含量46.72~50.370.012~0.020.17~0.650.001~0.0070.018~0.569.92~15.5457.84~10.330.55~1.4830.17~33.390.001~0.0141.29~3.282.2　锌氧压浸出的主要工艺条件在生产实践中矿浆浓度㊁电解废液酸度㊁采购矿物杂质含量变化等因素变化较大,因此对于氧压浸出因素的影响也较大,表2为西北某厂某一阶段两段逆流氧压浸出过程中的生产数据㊂由于矿浆浓度和电解废液的酸度变化较大,造成氧压釜内的温度难以控制在稳定水平,氧压浸出过程中釜压保持在1050~1100kPa,釜温控制在145~150℃㊂由于矿物成分的变化㊁矿浆浓度的波动㊁废电解液浓度的变化等一系列因素的变化都会影响氧压釜的温度变化,因此,在其他条件发生变化的过程中,保持稳定的釜内温度,对锌的浸出具有重要的意义㊂3　浸出效果影响因素分析3.1　反应压力的影响氧压反应过程中,釜内的压力至关重要㊂高温㊃32㊃　2020年10月第5期 彭造伟等:锌精矿氧压浸出工艺影响因素分析===============================================表2　生产过程中的实际工艺参数序号一段矿浆浓度/%一段矿浆含锌/%一段矿浆含Fe /%一段废酸加入量/m 3㊃h -1二段酸锌摩尔比二段液固比二段电解废液/m 3㊃h -1电解废液含酸(H +)/g ㊃L -1165.5148.6312.9721.501.694.0034.17189.47265.5148.6712.5624.081.665.0340.42187.73365.5148.1812.7236.921.403.4565.33177.63465.5149.1511.3936.251.714.5971.42162.20565.5147.9312.5650.081.753.9243.25181.83665.5149.2711.4438.501.593.4269.25169.45765.5148.3412.4933.581.383.6666.17178.47865.5148.7612.7219.251.663.5828.92183.86965.5146.7412.0927.921.844.4544.50178.801065.5149.0412.1953.921.853.3044.67185.771165.5148.3212.6429.421.733.3069.83179.301265.5148.7012.7653.921.643.3345.50182.621365.5149.3312.2830.501.634.1928.33179.881465.5148.6110.9829.251.053.9552.58170.951565.5148.4811.9730.331.513.3767.83176.501665.5148.2412.8333.671.463.7466.00188.821765.5148.6512.5525.081.594.5628.92180.281865.5150.3611.9229.501.574.5230.67180.951965.5148.1512.1925.581.624.4672.50173.682065.5148.2812.5819.581.684.2380.00181.002165.5149.5811.7836.672.314.6252.00179.60图2　氧压釜压力对浸出率的影响常压下锌精矿与硫酸的反应浸出率仅为10%左右,升高反应温度和延长反应时间对浸出率影响不明显㊂控制氧压浸出条件:锌精矿粒度-325目(-0.045mm)占比96%,矿浆浓度65%;一段浸出反应温度150℃,终点酸度9.2g /L,反应时间1.5h;二段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间为2.5h,终点酸度23g /L㊂通过改变一段浸出釜内压力考察其对浸出率的影响㊂图2为一段反应压力分别为200kPa㊁300kPa㊁400kPa㊁450kPa㊁500kPa㊁550kPa㊁600kPa㊁700kPa㊁800kPa㊁850kPa㊁900kPa㊁1000kPa㊁1050kPa㊁1100kPa㊁1150kPa㊁1200kPa㊁1250kPa 时所对应的浸出率㊂从图中可看出,氧压釜的压力从200kPa 升高至1250kPa 过程中,锌的浸出率从13.56%升高至98.36,当压力升高至1100kPa 后锌的浸出率趋于稳定,继续提升釜压浸出率涨幅不大㊂氧压釜的内衬采用耐酸砖,压力过高将缩短耐酸砖的使用㊃42㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·重金属　===============================================寿命,甚至造成氧压釜报废,结合国内外实践经验氧压釜的合理控制压力1100kPa 较为合适㊂3.2　氧浸液终酸含量的影响氧压浸出过程中,电解废液作为锌精矿的浸出溶剂,其加入量直接影响浸出液的酸度,可以通过控制电解废液加入量控制浸出液的终点酸度㊂控制氧压浸出条件:锌精矿粒度-325目占比96%,矿浆浓度65%;一段浸出釜内压力1100kPa,反应温度为150℃,时间为1.5h;二段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间2.5h,终点酸度23g /L㊂通过改变一段浸出的终点酸度考察其对浸出率的影响㊂图3为一段氧浸液终点含酸量从4.53g /L 到9.29g /L 所对应的锌精矿浸出率,从图中可看出,当氧浸液含酸量逐渐升高后,锌的浸出率明显升高㊂当酸度超过9.20g /L 以后,浸出率出现明显下降,这是由于氧浸液中的酸含量升高后,溶液的黏性升高,氧气在溶液中的扩散能力下降㊂图3　氧浸液终酸含量与浸出率的关系 氧压釜浸出过程中,浸出液的酸度直接反应浸出效果㊂酸度低会导致锌的浸出率低,酸度高浸出率高㊂但是不是电解废液酸度越高越好,一方面浸出液酸度越高浸出的杂质离子越多,杂质离子的增加会造成后续净化工序的渣量增多;另一方面过高的酸度会导致反应釜使用寿命缩短,并且余酸无法被消耗而造成恶性循环,造成净化过程中和剂消耗量增加直接导致生产成本升高㊂合理的控制浸出液的酸度是控制成本㊁优化氧压浸出工艺㊁稳定生产指标的重要手段㊂在氧压浸出过程中需要添加分散剂,如木质磺酸钙㊁白坚木烤焦㊁褐煤等,分离釜内形成的熔融状硫磺包裹锌精矿㊂在酸度较高时分散剂的活性降低,分离液体硫磺与锌精矿的能力变差,恶化硫磺对锌精矿的包裹程度㊂3.3　精矿粒度的影响锌精矿在浮选工艺中要求粒度为-200目(-0.074mm)占比85%以上,该粒度的锌精矿可满足一般的常规焙烧-浸出工艺㊂但在氧压浸出过程中该粒度浸出率很低,这是由于锌精矿的比表面积小,影响了氧气在反应过程中的扩散,因此为了保证高效的浸出效果一般都会将锌精矿进一步研磨确保其粒度保持-325目占比95%以上㊂控制氧压浸出条件:矿浆浓度65%;一段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间1.5h,终点酸度9.2g /L;二段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间2.5h,终点酸度23g /L㊂通过改变锌精矿粒度考察其对浸出率的影响㊂图4为锌精矿粒度-325目占比从77.03%增加到97.81%所对应的浸出率,从图中可以看出,锌精矿粒度-325目占比越高其浸出率越高,矿浆的比表面积越大,气-液-固相界之间的传质能力越强,浸出反应效果也会越好㊂通过多次试验发现将锌精矿磨矿至-325目占96%时,其浸出率可达到97%以上㊂3.4　矿浆浓度的影响矿浆浓度对锌精矿的浸出效果影响很大,矿浆浓度高,在相同的工艺条件下锌精矿的浸出率低㊂一方面,矿浆浓度高固液传热条件变差,为确保氧压釜的温度,通常采取增大蒸汽供给量的措施,造成冷凝水过多打乱湿法炼锌过程水平衡;另一方面,矿浆浓度高,黏性增加,流动性变差,对设备及输送管道的损害加重[5]㊂矿浆浓度低,锌精矿的浸出率高,其他方面也会优于矿浆浓度高的情况,缺点就是浸出液中含锌量低㊂控制氧压浸出条件:锌精矿粒度-325目占比㊃52㊃　2020年10月第5期 彭造伟等:锌精矿氧压浸出工艺影响因素分析===============================================图4　精矿粒度对浸出率的影响96%;一段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间1.5h,终点酸度9.2g /L;二段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间2.5h,终点酸度23g /L㊂通过改变矿浆浓度考察其对浸出率的影响㊂图5为矿浆浓度从51.61%增加到77.56%所对应的锌精矿浸出率,从图中可知,矿浆浓度控制在 63.78%~75.63%时,浸出率可保持在97%以上㊂矿浆浓度高于70%时矿浆的浸出率将逐渐下降,这是由于矿浆浓度不断的升高后,在相同的废酸加入量的情况下,少部分矿浆无法进一步与废酸接触,并且矿浆黏度增大后,汽㊁固㊁液三者传质将减弱㊂矿浆浓度高于70%时,锌精矿的浸出率明显降低,造成尾矿渣含锌高,直接造成锌的损失㊂图5　矿浆浓度对浸出率的影响3.5　反应温度的影响氧压浸出过程中,温度对锌精矿的浸出率影响很大,低温会导致低浸出率,高温会促进硫氧化成硫酸根,因此釜温对矿浆浸出率有着至关重要的影响㊂矿浆进入氧压釜前温度为常温,冬季矿浆温度约为10℃左右,矿浆在釜内与硫酸反应后产生的反应热不足以维持浸出反应过程中的温度,因此在氧压浸出过程中需要向釜内补充蒸汽以维持反应的进行㊂控制氧压浸出条件:锌精矿粒度-325目占比96%,矿浆浓度65%;一段浸出釜内压力1100kPa,反应时间1.5h,终点酸度9.2g /L;二段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间2.5h,终点酸度23g /L㊂通过改变一段反应釜釜内温度考察其对浸出率的影响㊂图6为氧压釜釜内平均温度从140.5℃增加到155℃所对应的锌精矿浸出率,从图中可看出,当釜内平均温度达到145℃以上时,锌精矿的浸出率会有明显升高㊂当反应温度超过150℃时,反应生成的单质硫的黏性会增加[6]㊂单质硫转化量增加使得矿浆的黏度增大,部分硫单质将包裹未反应完全的硫化矿,严重影响锌浸出率和氧压釜的运行㊂间接的导致浸出率降低,因此合理的温度为145~150℃㊂如果温度高于155℃时,较高的釜内温度可能导致高压釜的衬砖损坏或堵塞高压釜排料系统㊂在釜温达到140℃以上后氧压浸出过程中生成的单质硫部分转化为HSO -4和SO 2+4,增加了系统的硫酸根量,减少了浸出剂酸的消耗,不利于湿法炼锌㊃62㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·重金属　===============================================图6　浸出温度对浸出率的影响系统酸的平衡㊂而且过量的硫酸根腐蚀氧压釜内衬,无法得到有效的利用,在后期净化过程中造成中和剂成本升高㊂3.6　初酸浓度对浸出效果的影响氧压浸出过程中使用的酸来自电积过程产生的电解废液,在电解废液中锌含量逐渐降低过程中其酸含量逐渐增加,电积过程是一个连续的过程,产生的电解液成分在电解槽内不断变化,氧压浸出实际生产中采用的废电解液酸度经常会变化㊂控制氧压浸出条件:锌精矿粒度-325目占比96%,矿浆浓度65%;一段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间1.5h,终点酸度9.2g /L;二段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,反应时间2.5h,终点酸度23g /L㊂通过改变电解废液的初始酸度考察其对浸出率的影响㊂图7　初酸对浸出率的影响图7为浸出溶剂的初酸从160g /L 增加到185g /L 所对应的锌精矿浸出率,从图中可看出,电解废酸浓度在160~180g /L 时,浸出率随着酸浓的增加而增大,但是当电解废酸浓度升高至180g /L 以上时,浸出率明显降低㊂分析有以下两个原因:酸度升高后硫的转化率升高,部分硫转化为硫酸根,增加了釜内溶液的黏性;浸出过程中铁元素大量浸出,在有氧环境下二价铁迅速氧化为三价铁,部分铁会被氧化成针铁矿而发生沉淀,减少二价铁在此过程中氧气传递介质数量㊂另外,初酸浓度过高对氧压釜内衬腐蚀增强,不利于控制生产成本㊂3.7　反应时间的影响氧压浸出过程中,反应时间对氧压浸出率的影响很关键,尤其对于两段逆流浸出工艺㊂反应时间过长在氧压浸出过程析出的单质硫将会发生氧化,硫单质转化为H 2S㊁HSO -4及SO 24㊂硫化氢的生成会加速氧压釜的内衬腐蚀减少其使用寿命,硫酸根的转化增加浸出液的黏性,降低氧气的溶解度,从而降低浸出率并且增加净化过程中和剂的用量㊂因此,做好氧压浸出过程的时时检测监控是保证氧压浸出效果的必要手段㊂根据实际情况做出反应时间的调整,这是很有必要的㊂合理的反应时间有助于浸出效果,增加物料的传质效率,提高锌精矿的浸出率等都有一定的影响㊂控制氧压浸出条件:锌精矿粒度-325目占比96%,矿浆浓度65%;一段浸出釜内压力1100kPa,反应温度150℃,终点酸度9.2g /L;二段浸出釜内㊃72㊃　2020年10月第5期 彭造伟等:锌精矿氧压浸出工艺影响因素分析===============================================压力1100kPa,反应温度150℃,终点酸度23g /L㊂通过改变反应时间考察其对浸出率的影响㊂分别改变一段浸出和二段浸出的反应时间考察其对浸出率的影响㊂图8为一段浸出反应时间分别为0.5h㊁1h㊁1.5h㊁2h㊁2.5h㊁3h㊁3.5h 时所对应的浸出率,从图中可以看出,随着反应时间的延长,一段浸出率逐渐升高,当反应时间超过1.5h 后,浸出率没有明显变化,故一段最佳反应时间控制为1.5h㊂图8　一段浸出率与时间的关系图9为二段浸出时间分别为0.5h㊁1h㊁1.5h㊁2h㊁2.5h㊁3h㊁3.5h 时对应的浸出率,从图中可以看出,随反应时间的延长,二段浸出率逐渐升高,当反应时间超过2.5h 后浸出率未有明显的提高,因此二段浸出最佳的反应时间为2.5h㊂图9　二段浸出率与时间的关系4　结论1)氧压浸出反应初始阶段,初酸浓度对反应进行起主导作用,随着浸出反应的进行,温度成为起主导反应进行的重要条件㊂实际生产中,在各种可变因素的影响下,如何维持温度稳定在反应釜的要求环境温度成为工艺操作的关键㊂2)对浸出反应影响最为明显的因素有釜内压力㊁反应温度㊁矿浆浓度㊁浸出液终点酸度㊁废电解液初酸浓度㊁反应时间等,实际生产中,需要对反应时间进行监控以保证氧压浸出效果,并根据实际情况对反应时间做出调整㊂3)通过对两段逆流氧压浸出工艺中锌精矿粒度㊁反应温度㊁电解废液酸度等一系列反应因素做出分析,最终将生产条件控制为:粒度-325目占96%以上,矿浆浓度65%~70%,浸出剂初酸(电解废液含酸(H +))浓度控制到150~180g /L;一段釜内压力1100kPa,浸出温度145~150℃,反应时间为1.5h,终点酸度9g /L;二段釜内压力1100kPa,浸出温度145~150℃,反应时间2.5h,终点酸度23g /L 左右㊂在此生产条件下,进行了为期一年的生产跟踪后,发现氧压浸出率可稳定控制在97%以上㊂本文对氧压浸出的条件做了梳理研究,但氧压浸出过程影响因素比较综合,不是单一因素主导浸出率的变化,因此本文仅提供研究对象的试验数据,以期为氧压浸出工艺推广应用提供数据支持㊂[参考文献][1]　胡东风,周东风.锌精矿氧压浸出工业应用与研究[J].湖南有色金属,2017,33(6):25-27.[2]　魏昶.锌提取冶金学[M].北京:冶金工业出版社,2013.[3]　夏昌祥,刘洪萍,徐征.湿法炼锌[M].北京:冶金工业出版社,2013.[4]　谢克强.高铁硫化锌精矿和多金属复杂硫化矿加压浸出工艺及理论研究[D].昆明:昆明理工大学,2006.[5]　闵小波,张建强,张纯.等.锌冶炼中浸渣锌还原浸出行为研究[J].有色金属科学与工程,2015,6(5):1-6.[6]　周双.硫化锌精矿氧压浸出过程中硫转化规律的研究[D].沈阳:东北大学,2015.Analysis of influencing factors of oxygen pressure leaching process for zinc concentratePENG Zao⁃wei,CHEN Zhao⁃yunAbstract :Due to its wide adaptability to mineral raw materials,less dependent on sulfuric acid in the smelting pro⁃duction process,the leaching product sulfur convenient to store,transport,and sell,the oxygen pressure leaching process is gradually replacing the traditional process of baking⁃leaching⁃purification⁃electrowinning for sulfide ore.Based on the actual production data of the two⁃stage countercurrent oxygen pressure leaching process of a plant,this paper analyzed the leaching principle o and the influencing factors in the zinc concentrate leaching process.In the(下转第52页)㊃82㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·重金属　===============================================5　结论针对分铜液处理方式成本高㊁有价金属流失严重等问题,车间进行了净液二段工艺和净液三段工艺处理分铜液的生产试验,并进行了对比分析,得出以下结论㊂1)净液三段工艺处理分铜液,铜片置换后液转净液二段工序,可以保证净液一段电铜质量和净液系统除砷锑铋杂质能力㊂2)在电解车间不增加人工成本的基础下,电解工艺处理分铜液可实现回收金属铜㊁硒㊁碲㊁银等有价金属的目的,并节约铁粉费用与铁粉置换人工费用㊂3)电解工艺处理分铜液减少了处理含酸废液的费用,增加了企业效益,实现了废水零排放㊂[参考文献][1]　胡琴,吴展.从铜阳极泥处理分铜后液中回收硒和碲[J].有色金属工程,2014,4(4):41-43.[2]　钟先林.高镍铜阳极泥中硒㊁碲㊁铜的脱除研究[D].沈阳:东北大学,2013.[3]　朱祖泽,贺家奇.现代铜冶金学[M].北京:科学出版社,2003.[4]　蔡创开,庄容传,林鸿汉.从铜阳极泥中氧压浸出有价金属试验研究[J].湿法冶金,2015,34(5):376-379.[5]　孙召明.铜阳极泥中碲的回收与提纯及其基础理论研究[D].长沙:中南大学,2012.[6]　张博亚,王吉坤,彭金辉.铜阳极泥中碲的回收[J].有色金属(冶炼部分),2006(2):33-35.The technical transformation practice of electrolyte three⁃stageproduction process for copper⁃containing solutionLIU Pei⁃song,JIANG Sheng⁃guangAbstract :A company’s gold and silver workshop produces copper⁃containing solution every day.The original treatment method is iron powder replacement method to recover sponge copper.This process has high processing costs and serious loss of valuable metals.In response to this problem,the workshop conducted a comparative test between the two⁃stage clean liquid process and the three⁃stage clean liquid process for treating copper⁃containing so⁃lution,and the three⁃stage clean liquid process was selected through analysis.The results shows that the copper⁃containing solution is transferred to the second stage of the electrolyte three⁃stage production process,which can en⁃sure cathode copper quality produced in the first stage,and ensure the ability of impurities removal,such as arse⁃nic,antimony and bismuth;valuable metals such as copper,selenium,tellurium and silver can be recycled,which can increase the annual benefit by 650000yuan,and save the cost of iron powder by 104000yuan;reduce the an⁃nual sewage treatment cost by 280000yuan.Key words :copper⁃containing solution;electrolyte three⁃stage production process;electrolyte two⁃stage production process;cathode copper quality; removal of impurities(上接第28页)initial stage of the oxygen pressure leaching reaction,the initial acid concentration plays a leading role in the reac⁃tion.As the leaching reaction proceeds,temperature becomes an important condition for the leading reaction.The final production process parameters were determined through a series of experiment for various influencing factors.Under the conditions determined,a one⁃year production follow⁃up was carried out,and it was found that the oxygenpressure leaching rate could reach over 97%.Key words :zinc concentrate;oxygen pressure leaching;leaching rate;process parameter;influencing factor ㊃25㊃中国有色冶金 A 生产实践篇·重金属　===============================================。

常压富氧直接浸出炼锌若贵(中国恩菲工程技术， 100038)[摘要]硫化锌精矿常压富氧直接浸出是目前世界上锌冶炼的新工艺、新技术，它与传统炼辞比少了精矿焙烧和制酸系统，且锌总回收率高，操作环境优越，是进行环境综合治理、淘汰落后工艺、改善环境、节能减排、循环经济、提高经济效益的好途径。

[关键词]常压富氧直接浸出；氧压浸出；硫化锌精矿；针铁矿法沉铁；铟回收；DL反应器；高压釜；技术经济[中图分类号]TF813.032.1 [文献标识码]B[文章编号]1672-6103(2009)03-0012-041富氧直接浸出发展过程硫化锌精矿富氧直接浸出技术被普遍认为是锌冶炼的又一次重大技术突破，号称第三代炼锌技术。

富氧直接浸出工艺主要分为两大类；即富氧压力浸出（简称：氧压浸出）和常压富氧浸出。

常压直接浸出工艺简称：DL。

氧压浸出历史较早，工艺也较为成熟，早在上世纪八十年代初，世界上第一个工业化的锌加压浸出装置在加拿大科明科公司特雷尔锌厂试车投产。

后来为了增加产量，在特雷尔建成并投产了一个较大的新型高压釜。

1983年位于加拿大安大略省提明斯市的基德·克里克冶炼厂投产了第二个氧压浸出车间。

1991年第三个氧压浸出车间在德国鲁尔锌公司达特伦冶炼厂建成投产，该厂由于种种原因1994年就停止了氧压浸出车间的生产。

尽管该技术推广不是很快，随后还是有两个厂采用该技术，总之加拿大科明科公司成功运用富氧压力直接浸出工艺，并取得较好的效果，对锌冶炼富氧直接浸出从理论和实践的结合上都作出极大的贡献。

但由于高压釜设备、仪表、控制等原因，使该技术难于推广。

中国科学院化冶所等单位在吸取国外氧压浸出技术的基础上，也曾经花费很大精力开发高压釜，同时在永昌和西和两个锌冶炼厂进行了生产试验，其中冶金集团永昌冶炼厂已投入生产运行。

常压富氧直接浸出是OUTOTEC（原奥托昆普）公司近年来开发的新工艺，应该说常压浸出工艺是在氧压浸出基础上发展起来的新技术，它规避了氧压浸出高压釜设备制作要求高、操作控制难度大等问题，而且同样达到浸出回收率高的目的。

柯明柯锌加压浸出工艺1．简介到目前为止，柯明柯Trail工厂的锌加压浸出车间已投入运行了14年，该氧压浸出工艺可以处理很多类型的锌精矿，这其中就包括来自于阿拉斯加红狗矿的精矿，不过其主要矿石来源还是柯明柯位于卑诗省金伯利地区的沙利文矿。

该车间的产品主要包括硫酸锌、黄钾铁钒矿浆和单质硫，黄钾铁钒矿浆会在焙砂浸出作业得到进一步处理，而硫则销往北美地区。

未反应的硫化锌从熔融硫中分离并返回到锌焙烧回收锌。

柯明柯锌加压浸出车间于1981年早些时候投产，使用一台高压釜处理来自于沙利文矿的锌精矿，处理量为188t/d。

锌浸出率可以达到97％，每天可以生产88吨可溶锌和54吨硫。

先前的文章已经详细的描述了整个工艺流程，并评述了车间前八年运行中的经历。

在这一时期，车间进行了大量的改动消除了生产过程中的瓶颈问题，并提高了浸出率。

以上这些改变使得车间产能力经常超出设计水平，通常产量大约可以占到Trail锌产量的20％。

2．柯明柯锌生产现状在柯明柯Trail工厂，锌加压浸出是锌生产系统的三个工艺流程之一。

大约70％的锌产量来自于锌焙烧工艺，20%来之于加压浸出工艺，氧化物浸出占到10％。

这些工艺的产品作为Trail硫化物浸出厂的原料，如图一所示。

在该厂，硫酸锌溶液得到净化，首先是除铁，接着用锌粉除杂。

铁－铅渣（含有来自于加压浸出的黄钾铁钒）在浓密机中与硫酸锌泥浆分离，然后经过洗涤和过滤送往铅冶炼厂进一步回收金属。

净化后的硫酸锌溶液泵送至电解车间，在这里锌被从电解液中电积出来。

电解废液（返酸）用泵返回到浸出车间。

3.锌加压浸出概述柯明柯锌加压浸出流程在本质上与先前报道的工艺流程是一样的。

基本工艺流程如图2所示。

锌精矿在浸出前先要在球磨机中进行磨矿，该球磨机处于一个拥有一套水力旋流器的闭路循环中。

水力螺旋器溢流中的细颗粒精矿进入一台直径12.7m的浓密机，浓密底流被送至一台带搅拌的贮槽，并加入木质璜酸钠。

然后这些备好的矿浆原料被泵送至一台拥有四个舱室的高压釜，其直径 3.7m，长15.2m，在可控速率下运转。

高铁闪锌矿精矿高氧氨浸工艺理论研究高铁闪锌矿精矿高氧氨浸工艺理论研究摘要：总结了锌提取的冶金生产方法，指出，由于环境问题和能源问题，火法炼锌必然要逐渐被湿法炼锌所取代，但目前的所有湿法炼锌，都未能同时满足锌的高提取率与铁的低提取率要求，特别在面对高铁闪锌矿时这一问题更加突出;而“高铁闪锌矿精矿高氧催化氧化氨浸工艺”可以解决上述问题。

热力学和动力学研究表明该方法是可行的。

关键词：锌,冶炼,高铁闪锌矿,催化氧化,氨浸,理论研究现代炼锌方法分为火法炼锌与湿法炼锌两大类，以湿法冶炼为主。

火法炼锌包括焙烧、还原蒸馏和精炼三个主要过程，约占世界锌总产量的10%。

湿法炼锌包括传统的湿法炼锌和全湿法炼锌两类。

传统的湿法炼锌实际上是火法与湿法的联合流程，包括焙烧、浸出、净化、电积和熔铸五个主要过程。

全湿法炼锌是在硫化锌精矿直接加压浸出的技术基础上形成的。

湿法炼锌约占世界锌总产量的90%。

铁闪锌矿[(1-n)Zn.nFe]S通过机械磨矿和选矿的方法很难使铁分离，导致产出的锌精矿中含锌量低(≤45%)、含铁量高(≥10%)，有些含铁量甚至高达了18%左右，这就是所谓的高铁闪锌矿精矿。

我国是世界上最大的锌生产国，高铁闪锌矿资源分布非常广泛，矿藏量巨大，约占我国已探明可利用锌资源的20%。

现行的湿法炼锌都未能很好地解决高铁闪锌矿精矿在冶炼过程中存在的问题。

1、高铁闪锌矿精矿冶炼面临的窘境1.1传统湿法在锌精矿的沸腾焙烧过程中，不可避免地生成铁酸锌(ZnOFeO)，它是一种难溶于稀硫酸的铁氧体。

ZnO+FeO==ZnOFeO(1-1)在一般酸浸条件下，ZnOFeO不溶解而留在中性浸出残渣中，使渣含锌在20%左右。

生产中采用热酸浸出(温度90-95℃，始酸大于150g/L，终酸40-60g/L)，使渣中的锌溶解：ZnOFeO+4HSO=ZnSO+Fe(SO)+4HO(1-2)同时渣中残留的硫化锌使三价铁还原到2价而溶解：ZnS+Fe(SO)=ZnSO+2FeSO+S(1-3)热酸浸出后金属浸出率显著提高，铅、银富集于渣中，但大量铁也转入溶液，溶液含铁量达到20mg/L~40mg/L。

常压富氧直接浸出炼锌若贵(中国恩菲工程技术， 100038)[摘要]硫化锌精矿常压富氧直接浸出是目前世界上锌冶炼的新工艺、新技术，它与传统炼辞比少了精矿焙烧和制酸系统，且锌总回收率高，操作环境优越，是进行环境综合治理、淘汰落后工艺、改善环境、节能减排、循环经济、提高经济效益的好途径。

[关键词]常压富氧直接浸出；氧压浸出；硫化锌精矿；针铁矿法沉铁；铟回收；DL反应器；高压釜；技术经济[中图分类号]TF813.032.1 [文献标识码]B[文章编号]1672-6103(2009)03-0012-041富氧直接浸出发展过程硫化锌精矿富氧直接浸出技术被普遍认为是锌冶炼的又一次重大技术突破，号称第三代炼锌技术。

富氧直接浸出工艺主要分为两大类；即富氧压力浸出（简称：氧压浸出）和常压富氧浸出。

常压直接浸出工艺简称：DL。

氧压浸出历史较早，工艺也较为成熟，早在上世纪八十年代初，世界上第一个工业化的锌加压浸出装置在加拿大科明科公司特雷尔锌厂试车投产。

后来为了增加产量，在特雷尔建成并投产了一个较大的新型高压釜。

1983年位于加拿大安大略省提明斯市的基德·克里克冶炼厂投产了第二个氧压浸出车间。

1991年第三个氧压浸出车间在德国鲁尔锌公司达特伦冶炼厂建成投产，该厂由于种种原因1994年就停止了氧压浸出车间的生产。

尽管该技术推广不是很快，随后还是有两个厂采用该技术，总之加拿大科明科公司成功运用富氧压力直接浸出工艺，并取得较好的效果，对锌冶炼富氧直接浸出从理论和实践的结合上都作出极大的贡献。

但由于高压釜设备、仪表、控制等原因，使该技术难于推广。

中国科学院化冶所等单位在吸取国外氧压浸出技术的基础上，也曾经花费很大精力开发高压釜，同时在永昌和西和两个锌冶炼厂进行了生产试验，其中冶金集团永昌冶炼厂已投入生产运行。

常压富氧直接浸出是OUTOTEC（原奥托昆普）公司近年来开发的新工艺，应该说常压浸出工艺是在氧压浸出基础上发展起来的新技术，它规避了氧压浸出高压釜设备制作要求高、操作控制难度大等问题，而且同样达到浸出回收率高的目的。

湿法炼锌的浸出过程一、锌焙烧矿的浸出目的与浸出工艺流程（一）锌焙烧矿浸出的目的湿法炼锌浸出过程，是以稀硫酸溶液（主要是锌电解过程产生的废电解液）作溶剂，将含锌原料中的有价金属溶解进入溶液的过程。

其原料中除锌外，一般还含有铁、铜、镉、钴、镍、砷、锑及稀有金属等元素。

在浸出过程中，除锌进入溶液外，金属杂质也不同程度地溶解而随锌一起进入溶液。

这些杂质会对锌电积过程产生不良影响，因此在送电积以前必须把有害杂质尽可能除去。

在浸出过程中应尽量利用水解沉淀方法将部分杂质（如铁、砷、锑等）除去，以减轻溶液净化的负担。

浸出过程的目的是将原料中的锌尽可能完全溶解进入溶液中，并在浸出终了阶段采取措施，除去部分铁、硅、砷、锑、锗等有害杂质，同时得到沉降速度快、过滤性能好、易于液固分离的浸出矿浆。

浸出使用的锌原料主要有硫化锌精矿（如在氧压浸出时）或硫化锌精矿经过焙烧产出的焙烧矿、氧化锌粉与含锌烟尘以及氧化锌矿等。

其中焙烧矿是湿法炼锌浸出过程的主要原料，它是由ZnO和其他金属氧化物、脉石等组成的细颗粒物料。

焙烧矿的化学成分和物相组成对浸出过程所产生溶液的质量及金属回收率均有很大影响。

（二）焙烧矿浸出的工艺流程浸出过程在整个湿法炼锌的生产过程中起着重要的作用。

生产实践表明，湿法炼锌的各项技术经济指标，在很大程度上决定于浸出所选择的工艺流程和操作过程中所控制的技术条件。

因此，对浸出工艺流程的选择非常重要。

为了达到上述目的，大多数湿法炼锌厂都采用连续多段浸出流程，即第一段为中性浸出，第二段为酸性或热酸浸出。

通常将锌焙烧矿采用第一段中性浸出、第二段酸性浸出、酸浸渣用火法处理的工艺流程称为常规浸出流程，其典型工艺原则流程见图1。

图1湿法炼锌常规浸出流程常规浸出流程是将锌焙烧矿与废电解液混合经湿法球磨之后，加入中性浸出槽中，控制浸出过程终点溶液的PH值为5．0～5．2。

在此阶段，焙烧矿中的ZnO只有一部分溶解，甚至有的工厂中性浸出阶段锌的浸出率只有20%左右。

西部矿业氧压浸出锌冶炼工艺MES实施方案研究0 引言制造执行系统( manufacturing execution system，MES)［1］是美国AMＲ公司( Advanced ManufacturingＲesearch，Inc．) 在20 世纪90 年代初首先提出的，旨在加强EＲP 计划的执行功能，把EＲP 系统同车间作业现场控制系统联系起来。

MES 系统的实施可以协助企业实现智能化工厂，进行实时智能决策，为用户提供一个快速反应、富有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业降低成本、按期交货、提高产品质量和服务质量，进而提高企业效益。

21 世纪是信息化［2］时代，信息化、智能化技术的广泛应用给人类生产生活的各个领域带来了前所未有的重大变革。

信息化与工业化融合是在此背景下的一个必然趋势，将给工业生产带来新的发展机遇，显着推动企业的技术和管理进步。

MES 是实现生产过程物料流、能量流和信息流集成的关键所在，MES 通过与EＲP 系统之间的双向信息交互，实现生产的高效化和透明化，进而与供应链管理( supply chain management，SCM) 、客户关系管理( customer relationship management，CＲM) 整合形成完整的企业信息化系统。

MES 在企业信息化建设过程中处于基础地位，是实现高质量、低成本、低物耗和低能耗生产的主要手段。

MES 系统已经具有国际和国内标准，其功能框架明确，但其具体技术规划和功能实现则与所面向的行业和工艺流程密切相关。

本文将针对西部矿业引进的、我国第二套氧压浸出锌冶炼工艺来规划和实施MES 系统。

1 湿法锌冶炼工艺及对MES 的需求锌冶炼工艺包括火法冶炼和湿法冶炼。

火法炼锌［3］主要由焙烧→还原→蒸馏三个过程组成，常用密闭鼓风炉冶炼，能同时产出铅和锌，但锌产量比例不高，且SO2难以回收利用。

湿法炼锌技术以其环保，生产易于实现自动化、连续化、大型化等优点得到迅速发展，包括常规浸出法、热酸浸出法和氧压浸出法。