湿法炼锌浸出渣中回收银的影响因素综述_张平

文章编号：1674-9669（2011）04-0026-02收稿日期：2011-02-22作者简介：张平（1987-），男，硕士研究生，主要从事有色金属选矿技术研究，E-mail:515599671@.0前言随着湿法炼锌技术的成熟与推广，锌冶炼厂每年产生的锌浸出渣也在逐渐增多.锌矿中的银经过湿法炼锌过程后绝大部分富集于锌浸出渣中.而且银作为贵金属的一种，在工业和人们日常生活中有着广泛的用途，主要应用于感光材料、装饰材料、接触材料、复合材料、银合金焊料、银浆、能源工业用银、银在催化剂中的应用、银在医药中的应用、银系列抗菌材料等领域[1].因此从含银的湿法炼锌浸出渣中分离回收银的研究意义重大.1湿法炼锌简介近年来国内锌冶炼行业发生了巨大变化，十年前只有四座主要的锌冶炼厂，包括株洲，葫芦岛，白银和韶关冶炼厂，工艺包括竖炉，ISP 和传统的湿法冶炼工艺.目前锌冶炼厂超过150个，一些民营企业为锌冶炼工业注入了新鲜的血液.一些新的工艺包括加压浸出和常压富氧浸出已经被采用[2].现在国内的锌冶炼厂基本上是采用湿法冶炼工艺.常规湿法炼锌工艺的过程有锌焙烧的浸出，硫酸锌溶液的净化，锌的电解沉积.在湿法炼锌过程中，银在锌焙烧中以硫化银（Ag 2S ）与硫酸银（Ag 2SO 4）的形态存在，硫化银不溶解，硫酸银溶入溶液中.溶解的银与溶液中的氯离子结合为氯化银沉淀,也就进入浸出渣中[3].2锌浸出渣银回收工艺湿法炼锌是20世纪初期就出现的炼锌方法，中外研究人员对锌浸出渣银的回收都进行了大量的研究，多年来锌浸出渣银回收的工艺方法有火法富集[4]、湿法炼锌浸出渣中回收银的影响因素综述张平（江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000）摘要：阐述银目前的应用领域及湿法炼锌工艺，重点介绍了锌浸出渣中银回收的工艺和锌浸出渣中回收银的影响因素及研究现状.关键词：湿法炼锌；银；锌浸出渣；工艺；影响因素中图分类号：TF832文献标识码：AReview on Factors Affecting Silver Recovery Out of Zinc Leaching SlagZHANG Ping（Faculty of Resources and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China ）Abstract:This paper expounds the application fields of silver and the zinc leaching process.The recovery process and influencing factors out of zinc leaching slag are focused.Key words :zinc hydro-metallurgy;silver;zinc leaching slag;process;influencing factor有色金属科学与工程第2卷第4期2011年8月Vol.2，No.4Aug .2011Nonferrous Metals Science and Engineering硫脲法[5-7]、氰化法[8]、氯化浸出法[9]、焙烧－浸出法[10]、浮选法等.前3种方法考虑到生产成本及环境污染等因素的影响，近年来我国学者很少研究.但在后两个工艺上花费比较大的精力，尤其在浮选方面.张丽军[11]采用常规药剂经过一粗二精工艺流程从湿法冶炼酸浸废渣中获得了含铅42%～44%，作业回收率96%的铅精矿，及含锌32%～35%，作业回收率77%～80%的锌精矿，锌精矿含银2162g/t，银的回收率为64.79%.选别效果非常显著，基本上实现了尾矿零排放，使废渣得到了资源化利用，并保护了环境.刘子龙[12]等对某厂湿法炼锌浸出渣进行浮选实验，实验中以丁基黄药和丁胺黑药作为捕收剂，经过一粗四精三扫流程，得到银精矿品位1478g/t，回收率58.12%,基本达到指标要求.程永彪[13]等针对某含银140g/t的浸出渣，先通过分析其中银化学性质及渣中物质性质，发现通过加氯化钠及硫化钠等预处理可以改善浮选指标，后用组合药剂通过一粗两精三扫流程，得到银精矿品位1860～2060g/t，回收率75.2%～79%.目前株州冶炼厂和河南豫光都采用浮选法回收银，并且取得了很大的效益.通过以上资料，表明浮选回收锌浸出渣将成为主流，必须对浮选法作出更深入的研究使之更加完美.3锌浸出渣中回收银的影响因素研究通过对这些工艺多年的研究，得到对锌浸出渣中银回收的影响因素有：渣中银的赋存状态、锌离子浓度、新药剂、不溶硫、pH值、浮选矿浆的浓度等. 3.1渣中银的赋存状态金云虹[14]研究了湿法炼锌浸出渣中银的赋存状态，指出在湿法冶炼过程中化学反应导致银矿物相发生了变化，原来的辉银矿、银黝铜矿已不复存在，新生成的含银矿物相主要有NeO－铜蓝、NeO－硫化银混合相.研究还表明从锌浸出渣中选银就是选NeO－铜蓝和NeO－硫化银混合物，渣中含NeO－闪锌矿量越多，银的选别指标越差.欲提高银的回收率须对湿法冶炼全过程进行最佳条件的控制.渣中银的赋存状态就像一对眼睛能帮人看清物质的本质.3.2锌离子浓度早期浮选锌浸出渣时学者就发现了锌离子浓度对银的浮选是特别重要，决定其是否能浮.日本秋田冶炼厂从锌浸出渣中浮选银，尾矿银60～100g/t，回收率75%～80%，浮选矿浆pH为3～4，其浸出渣在两段过滤、两段清洗，溶液锌离子溶度降至5g/L以下后才开始浮选.经过对比株冶的条件，邓华[15]对株冶的锌浸出渣试验，作出锌离子浓度与银回收率的关系图，最终使锌离子浓度保持在20～30g/L，使企业经济更合理.为了合理完善其研究机理，周国华[16]做了锌离子对银矿物及银矿物－捕收剂浮选体系腐蚀电化学影响的Evans图研究，结果表明自然银电极的腐蚀电流受锌离子浓度的影响，并随其增加，银的腐蚀电流下降，反应活性降低.在浮选意义上来说，锌离子浓度的增加会导致捕收剂对银的捕收能力下降.因此锌离子的浓度对锌浸出渣的浮选是至关重要的. 3.3不溶硫株洲冶炼厂的锌Ⅰ系统浸出渣浮选实践中，刘文敏[17]发现浮选银生产的原料质量差，由于锌精矿的矿源复杂，银含量波动在0.002%～0.035%之间，再加上焙烧、浸出等工艺过程控制条件的波动，使得渣中的不溶硫含量变化很大.在浮选过程中，各种金属硫化物都易被浮选出来，随着不溶硫的增加银精矿产出量会上升，而银精矿品位将下降，结果导致企业成本升高.因此要在实践中适当提高沸腾炉焙烧温度，调节好风料比，确保锌精矿焙烧完全，控制不溶硫.3.4浮选矿浆的浓度浮选矿浆浓度也是浮选中的一个重要因素，矿浆的浓度直接影响到银精矿品位及回收率.张万生[18]在含银300～400g/t株冶锌Ⅱ系统锌浸出渣的浮选系统中，经过生产实践确定了矿浆浓度为1.5～1.6g/cm3，精矿品位为0.9557%～0.9754%，尾矿品位为0.0193%～0.0203%,回收率为42.5%～45.8%.3.5新药剂工业上对锌浸出渣进行浮选时一直都采用单一黑药，回收率一直不理想.周国华[16]针对株洲冶炼厂锌浸出渣开发出银的特效浮选捕收剂H－4及活化剂NS－6，采用一粗一精三扫的流程进行闭路试验，获得了品位（Ag）4409～4733g/t，回收率84.14%～84.97%的银精矿.若在对某锌浸出渣进行处理时，结合锌浸出渣中银的赋存状态，选择适合矿样的工艺和合理的药剂制度将可以更好的回收银.4结束语随着经济的不断发展，人类对资源的需求量不断增加，使得二次资源的深层次利用工艺技术也在不断进步，这将导致锌浸出渣得到更合理的回收利（下转第52页）第2卷第4期张平：湿法炼锌浸出渣中回收银的影响因素综述27再如中冶江铜在阿富汗建设的艾娜克铜矿，估算资源量（储量）6.24亿t，平均品位1.60%Cu，金属量995.32万t.但由于目前阿富汗工业不甚发达，电力供应紧张，没有大规模的矿山及冶炼企业，技术人员缺乏.因此，在这种条件下建设和运营大规模的采选冶联合企业，难度较大.因此，设计中采用部分工程提前投产，这样既利于积累项目建设及生产运营经验，又为整个项目建设和生产运营奠定基础.艾娜克铜矿提前投产工程采选设计规模为990万t/a（30000t/d），提前投产铜精矿47.64万t/a（铜精矿铜品位40%），最终设计规模为1980万t/a.3结束语矿山合理设计规模的确定是一个多层次、多因素、多目标的复杂系统.从技术上论证可能达到设计规模时，要以经审批通过的地质资源储量为基础，与设计规模计算有关的各项参数、指标的选取，特别是新工艺、新设备的各种指标的选取应当稳妥可靠，并留有余地.为了合理地、全面地确定矿山设计规模，必须将多个因素结合起来进行综合优化，以使确定的设计规模达到最佳经济效益.参考文献：[1]杜树浩,李勇,岳发强.利用模糊综合评价法确定矿山生产规模[J].黄金,2005，26(5):21-24.[2]张幼蒂,姬长生.大型矿山生产规模及其相关决策要素综合优化[J].中国矿业大学学报,2000，(1):15-19.[3]中华人民共和国国家标准.固体矿产资源/储量分类[M].北京：国家质量技术监督局，1999.[4]采矿设计手册编委会.采矿设计手册(上)[M].北京：中国建筑工业出版社，1987.[5]王秀册.对合理确定项目规模的探讨[J].河北冶金:2003，(3):57-59.[6]李华、春涛、曾凌云.矿产资源开采环境代价核算初探[J].现代矿业，2010，8(8):8-10.[7]郭有谦.生产规模的确定与市场需求[J].化工矿山技术,1994,23(4):44-45.[8]邓培蒂.矿山投资风险分析[J].安徽冶金科技职业学院学报，2004，(4):112-114.[9]牛国良.微观经济学原理[M].北京：清华大学出版社、北京交通大学出版社,2009.[10]孟今刚，孙忠强.矿产资源开发与可持续发展[J].现代矿业,2010，10(10)：10-12.（上接第27页）用.由于近年来各厂锌浸出渣银回收率还是很低，所以它仍将会是一个主要的研究课题.因此，不要一味的把精力都放在锌浸出渣中银的回收，可以从源头出发，对进入冶炼之前的铜铅锌精矿进行处理，控制它们的成分；也可以改变湿法炼锌时的某些工艺或条件，使得锌浸出渣中银回收的后续处理更加简单.参考文献：[1]赵怀志.银的主要应用领域和发展现状[J].云南冶金，2002，31(3)：118-127.[2]刘三平.中国湿法炼锌的新进展[J].矿冶，2009，18(4):25-28.[3]董英.常用有色金属资源开发与加工[M].北京:冶金工业出版社，2005:113-115.[4]K.R.Robilliard,J.King,J.M.Floycl.Sirosmelt 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