物料粒度對(duì)氧壓浸出工藝的影響分析

曾春燕

摘要：本文對(duì)鋅精礦氧壓浸出工藝過(guò)程展開(kāi)了簡(jiǎn)單說(shuō)明，并以一段氧壓浸出后的礦漿作為樣本，對(duì)鋅精礦粒度對(duì)氧壓浸出工藝的具體影響進(jìn)行了探究。結(jié)果表明：當(dāng)物料粒度下降時(shí)，浸出效率呈現(xiàn)出逐漸提升的趨勢(shì);經(jīng)過(guò)砂磨機(jī)處理物料后，浸出率增大了2%-3%，浸出渣中包含的鋅元素下降。

關(guān)鍵詞：氧壓浸出;物料粒度;鋅精礦

引言：對(duì)于常規(guī)的浸出工藝而言，其難以實(shí)現(xiàn)鋅精礦的直接浸出。基于這樣的情況，部分工廠會(huì)對(duì)鋅精礦展開(kāi)焙燒處理，依托產(chǎn)生的二氧化硫氣體制備工業(yè)硫酸，并對(duì)這些工業(yè)硫酸展開(kāi)常溫浸出。但是，這樣的工藝容易引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。而氧壓浸出工藝就能夠避免上述問(wèn)題的發(fā)生，促使鋅精礦中的鋅直接轉(zhuǎn)化為硫酸鋅，相應(yīng)工藝值得重點(diǎn)探究。

一、鋅精礦氧壓浸出工藝過(guò)程分析

氧壓浸出工藝的主要步驟包括物料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、壓浸環(huán)節(jié)、閃蒸及冷卻環(huán)節(jié)、硫回收環(huán)節(jié)等。

其中，在物料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)中，主要利用砂磨機(jī)對(duì)破碎、篩分、加水?dāng)嚢韬蟮匿\精礦礦漿展開(kāi)研磨操作，促使其粒度降低，礦漿含固量穩(wěn)定在70%左右，為后續(xù)浸出的展開(kāi)提供更好條件。

在氧壓浸出環(huán)節(jié)中，主要將完成研磨的礦漿、廢電解液添加到壓力釜（反應(yīng)釜）中，將壓力釜溫度控制在145-155℃，氧壓維持在1-1.1Mpa，反應(yīng)時(shí)間普遍在1-2小時(shí)的范圍內(nèi)。依托該環(huán)節(jié)操作，硫化鋅中所包含的硫元素被氧化為S6+，鋅元素被還原為Zn2+，硫化鋅轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芰蛩徜\。為了提升氧壓浸出速度，可以添加FeSO4[1]，同時(shí)加入添加劑，防止鋅精礦顆粒被融硫所包裹，避免對(duì)鋅的有效浸出造成負(fù)面影響。經(jīng)過(guò)氧壓浸出的礦漿隨后進(jìn)行閃蒸、冷卻、濃密操作。

在閃蒸及冷卻環(huán)節(jié)中，主要將經(jīng)過(guò)壓力釜浸出后的礦漿轉(zhuǎn)移至閃蒸槽、調(diào)節(jié)（冷卻）槽。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)上述處理后，存在于壓力釜中的硫元素保持在熔融狀態(tài)下，當(dāng)?shù)V漿泵至閃蒸槽之后，為了促使硫元素始終穩(wěn)定在熔融狀態(tài)下，需要將溫度控制在120℃。隨后，將礦漿泵至調(diào)節(jié)槽展開(kāi)冷卻操作，溫度穩(wěn)定在80-90℃，壓強(qiáng)降為常壓。

在硫回收環(huán)節(jié)中，主要對(duì)二段壓浸濃密機(jī)底流展開(kāi)浮選回收硫精礦的操作，并將完成浮選后的尾礦展開(kāi)水洗處理，最終轉(zhuǎn)移至送渣場(chǎng)進(jìn)行堆存，或者進(jìn)行鉛銀的回收。相對(duì)應(yīng)的，浮選出的硫精礦傳遞至粗硫池中展開(kāi)熔融，在加熱、過(guò)濾處理的支持下，促使未浸出的硫化物中所包含的硫元素實(shí)現(xiàn)熔融。此后，要將處于熔融狀態(tài)的硫元素轉(zhuǎn)移至精硫池內(nèi)，完成硫元素的產(chǎn)出，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧恰?/p>

相比于傳統(tǒng)的焙燒制酸等工藝而言，依托氧壓浸出工藝，存在于精礦中的硫能夠以硫元素的形式完成回收，更有利于后續(xù)的儲(chǔ)存與銷售。同時(shí)，該工藝的鋅回收率更高，成本也相對(duì)較低、工藝過(guò)程更為簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，因此有著極高的應(yīng)用、推廣與研究?jī)r(jià)值。

二、鋅精礦粒度對(duì)氧壓浸出工藝的具體影響探究

（一）礦樣與設(shè)備

本次試驗(yàn)的礦樣選定為在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)提取的一段氧壓浸出后的礦樣。分析礦樣中的元素，確定在粗粒級(jí)礦樣中包含大量鋅元素;在較細(xì)粒級(jí)礦樣中包含大量硫元素。試驗(yàn)使用的設(shè)備反應(yīng)釜以及反應(yīng)釜控制儀、烘箱、高壓氧氣筒等等。將浸出后續(xù)作業(yè)電解的廢液設(shè)為浸出液，其中的硫酸含量為每升160克。

（二）浸出試驗(yàn)操作

提取試劑溶液、浸出礦樣，同時(shí)放置于高壓反應(yīng)釜中，通氧，并將壓力調(diào)節(jié)至十個(gè)大氣壓;進(jìn)行加熱操作直至溫度達(dá)到130℃，展開(kāi)攪拌操作;加熱至150℃后控制恒溫，展開(kāi)浸出，持續(xù)時(shí)間為2 小時(shí)，隨后停止加熱與攪拌操作;進(jìn)行降溫處理直至60℃，開(kāi)啟反應(yīng)釜，取出浸出礦漿;實(shí)施過(guò)濾、烘干操作，將浸出渣進(jìn)行制樣，并展開(kāi)分析[2]。

（三）磨礦前后的礦樣粒度變化

使用以鋯珠為磨礦介質(zhì)的砂磨機(jī)進(jìn)行磨礦，以此達(dá)到提升磨礦效果、降低粒徑的目標(biāo)。此時(shí)，砂磨機(jī)給礦粒度如下：+0.075毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為34.79%，硫品位為40.84%，鋅含量為28.82%;-0.075+0.063毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為40.3%，硫品位為37.76%，鋅含量為3.27%;-0.063+0.04毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為40.92%，硫品位為38.22%，鋅含量為17.52%;-0.04+0.038毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為34.27%，硫品位為40.57%，鋅含量為6.11%;-0.038毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為27.51%，硫品位為34.6%，鋅含量為44.28%。

砂磨機(jī)排礦粒度如下：+0.075、-0.075+0.063毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為43.49%，硫品位為30.24%，鋅含量為1.82%;-0.063+0.04毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為42.81%，硫品位為38.86%，鋅含量為7.78%;-0.04+0.038毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為34.72%，硫品位為44.13%，鋅含量為8.54%;-0.038毫米粒級(jí)礦中，鋅品位為35.2%，硫品位為33.67%，鋅含量為81.86%。

能夠看出，在磨礦前后，物料粒度以及不同粒級(jí)中的鋅元素含量均發(fā)生了較大變化，物料粒度與元素分布均影響著浸出效率。

（四）結(jié)果數(shù)據(jù)分析

分別提取給礦與排礦兩種礦樣展開(kāi)分析。此時(shí)，礦漿提取量為500毫升，礦漿濃度控制造38%，鋅品位設(shè)為40%。為保證結(jié)果準(zhǔn)確性，展開(kāi)5 組浸出試驗(yàn)，得到的結(jié)果如下：

在第一組中，給礦樣本渣率為61.8%，浸渣鋅品位為11.46%，浸出效率為91.01%;排礦樣本渣率為52.2%，浸渣鋅品位為8.76%，浸出效率為93.39%。

在第二組中，給礦樣本渣率為57%，浸渣鋅品位為12.55%，浸出效率為94.21%;排礦樣本渣率為53.8%，浸渣鋅品位為8.08%，浸出效率為96.29%。

在第三組中，給礦樣本渣率為57.5%，浸渣鋅品位為10.91%，浸出效率為94.8%;排礦樣本渣率為53%，浸渣鋅品位為6.89%，浸出效率為96.77%。

在第四組中，給礦樣本渣率為58%，浸渣鋅品位為11.49%，浸出效率為93.94%;排礦樣本渣率為52.7%，浸渣鋅品位為6.64%，浸出效率為96.81%。

在第五組中，給礦樣本渣率為58.1%，浸渣鋅品位為10.37%，浸出效率為93.26%;排礦樣本渣率為52.2%，浸渣鋅品位為6.9%，浸出效率為96.4%。

總體而言，當(dāng)物料粒度下降時(shí)，浸出效率呈現(xiàn)出逐漸提升的趨勢(shì);經(jīng)過(guò)砂磨機(jī)處理物料后，浸出率增大了2%-3%，浸出渣中包含的鋅元素下降。可以說(shuō)，物料粒度的下降，促使鋅精礦中鋅的回收率提高，有效避免了鋅元素的浪費(fèi)。

總結(jié)：綜上所述，相比于傳統(tǒng)的焙燒制酸等工藝而言，氧壓浸出工藝有著極高的應(yīng)用、推廣與研究?jī)r(jià)值。對(duì)該工藝中的物料粒度因素進(jìn)行探究，結(jié)果表明：當(dāng)物料粒度下降時(shí)，浸出效率隨之提升，這意味著降低物料粒度能夠達(dá)到提升氧壓浸出工藝效果的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 彭造偉，陳昭云，廖園園.淺談解決氧壓浸出工藝濕法煉鋅生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題[J].中國(guó)有色冶金，2020，49（01）：17-20.

[2]?? 楊澤.鋅精礦氧壓浸出中分散劑加入量對(duì)工藝的影響[J].中國(guó)有色冶金，2019，48（05）：5-7+39.