低品位多金属矿石焙砂中铜、锌的回收工艺

　　随着高品质矿石资源的日渐减少，低品位多金属矿石成为重要的矿石资源[1-2],对低品位多金属矿石进行合理、高效、环保开发已成为冶炼行业面临的主要技术问题。开发利用低品位多金属矿石，可通过选矿方法得到满足传统工艺要求的精矿[3-4],或采用湿法冶炼工艺直接处理。低品位锌矿往往包含多种金属成分，选矿分离困难；且其中的有价金属成分少，采用传统冶炼工艺成本高，回收困难。较为经济有效的方法是对低品位矿石或焙砂进行酸性浸出，得到含多种有价金属的酸浸液，再通过萃取-电积等方法从中分别回收各种金属[5-9].试验对典型的低品位多金属矿石焙砂采用一次浸出-焙烧-二次浸出工艺回收铜、锌。

　　1试验部分

　　1.1试验原料

　　试验所用低品位多金属矿石焙砂取自云南祥云某冶炼厂。将焙砂细磨至粒径小于74μm,化学成分见表1.焙砂中，铜品位为7.58%,锌品位为10.21%,铁品位为25.72%,另外也含有一定量金、银等贵金属。焙砂的XRD物相分析结果表明，铁主要以Fe2O3形式存在，锌主要以ZnSO4形式存在，铜主要以CuSO4形式存在，其余部分为PbS、CaSO4、Fe1-xS、SiO2等。

　　试验所用硫酸、七水硫酸锌等均为分析纯。

　　1.2试验过程

　　根据原料特点及有价金属铜、锌的赋存状态，选择两段浸出工艺。浸出剂加入到烧杯中，并置于恒温水浴锅中加热到设定温度后，加入焙砂进行搅拌浸出。到达浸出时间后停止搅拌，趁热过滤并洗涤浸出渣，浸出渣烘干后测定金属质量分数，计算金属浸出率。

　　1.3试验原理

　　硫酸浸出过程中，多金属矿石焙砂中的铜和锌直接溶解于浸出液中形成硫酸铜和硫酸锌溶液，其他部分氧化物与硫酸发生如下反应：

　　一次浸出渣中含有部分硫化物，常规条件下难以浸出，需焙烧处理。焙烧过程中，硫化铜和硫化锌发生如下反应[10-11]:

　　焙烧形成的CuO、ZnO与硫酸反应形成硫酸铜和硫酸锌进入溶液。

　　2试验结果与讨论

　　2.1一次浸出

　　2.1.1浸出温度对金属浸出率的影响

　　在液固体积质量比3∶1、初始硫酸质量浓度20g/L、浸出时间2h条件下，浸出温度对焙砂中铜、铁、锌浸出率的影响试验结果如图1所示。

　　从图1看出：浸出温度对铜、锌浸出率影响不明显，温度在50~70℃范围内，铜浸出率在91%左右，锌浸出率在87%左右；铁浸出率随温度升高而显着升高。浸出的目的是从低品位难处理多金属矿石焙砂中浸出铜和锌，而将铁尽可能多地留在浸出渣中，故适宜的浸出温度选择为60 ℃，此条 件 下，铜 浸 出 率 为91.32%,锌 浸 出 率 为87.91%,铁浸出率为22.03%.