способ переработки окисленной цинковой руды

Формула изобретения

1. Способ переработки окисленной цинковой руды, включающий сульфидизирующий обжиг окисленной цинковой руды с сульфидизатором, отличающийся тем, что обжиг осуществляют в атмосфере водяного пара при температуре 923-973К.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сульфидизатора используют некондиционный пиритный концентрат с содержанием серы не ниже 40%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пирометаллургии цинка, в частности к комбинированным процессам обогащения, и может быть использовано при подготовке труднообогатимых окисленных и смешанных цинковых руд к флотации.

Известны два способа переработки окисленных и смешанных медно-свинцово-цинковых полиметаллических руд сложного вещественного состава, предусматривающие в одном случае предварительное получение коллективного окисленного концентрата сернокислотным выщелачиванием из него окисленной меди и цинка и последующее флотационное выделение свинца из остатка выщелачивания при рН 1,5; в другом случае - выделение коллективного сульфидного концентрата в голове процесса и его переработку пирометаллургическими способами с последующим выделением коллективного окисленного концентрата, поступающего на гидрометаллургическую переработку (Абрамов А.А, Гросман Л.И., Перлов П.М. Рациональные схемы переработки окисленных и смешанных медно-свинцово-цинковых руд. - В кн. : Тр. науч.-техн. конф. ин-та Механобр. Л.: Механобр, 1969, т. 2, с. 77-86.).

К недостаткам данных способов следует отнести большой расход серной кислоты, сложную многостадиальную технологическую схему переработки руды.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ Е. Стахурского, Е. Оруба, С. Санак и К. Дабровского, предусматривающий обжиг бедных и труднообогатимых окисленных свинцово-цинковых руд в восстановительной среде с небольшими добавками серы или пирита (Абрамов А.А Технология обогащения окисленных и смешанных руд цветных металлов. - М.: Недра, 1986, с. 274-275). Это позволяет сульфидизировать поверхность окисленных минералов свинца и цинка и затем флотировать их в обычном режиме флотации сульфидов ксантогенатами.

К недостаткам способа следует отнести довольно низкую степень сульфидизации и использование для поддержания восстановительной среды кокса или высокосернистого угля.

Технический результат - повышение степени сульфидизации окисленных минералов цинка в руде и использование дешевого сульфидизатора.

Технический результат достигается тем, что окисленная цинковая руда с содержанием цинка 5-8% (до 80% окисленная) подвергается сульфидизирующему обжигу в печи "кипящего слоя" в атмосфере водяного пара твердым сульфидизатором. В качестве сульфидизатора используется некондиционный пиритный концентрат с содержанием серы не менее 40%. Продуктами термического разложения пирита являются элементарная сера и сернистое железо. Окисленный минерал цинка в руде - смитсонит (карбонат цинка) разлагается до оксида при температуре 723-773 К. Сульфидизация оксида цинка осуществляется продуктом диссоциации пирита - элементарной серой и продуктом дальнейшего окисления сернистого железа водой - сероводородом. Сульфидообразование не ограничивается образованием тонкой сульфидной пленки на поверхности окисленных минералов, образование сульфида идет во всем объеме минеральной частицы. Лучшие показатели сульфидизации оксида цинка получаются при температуре 923-973 К. Восстановительная среда в системе образуется за счет водорода, образующегося при окислении сернистого железа водой с образованием магнетита, сероводорода. Образующийся сульфид цинка в данной атмосфере устойчив до 1073 К. Процесс сульфидизирующего обжига осуществляется в замкнутой системе без выделения серосодержащих газов в атмосферу. Непрореагировавшие серосодержащие газы подвергаются очистке. Кроме того, процесс сульфидизации сопровождается декрипитацией минералов, что значительно улучшает вскрытие ценных компонентов руды. Обработанная таким образом окисленная цинковая руда становится пригодной для флотационного обогащения. Флотация сульфидов тяжелых цветных металлов не представляет технологической проблемы.

Пример 1: При достижении температуры в печи 923 К в реактор загружается 0,044 кг окисленной цинковой руды с содержанием цинка 5-8% (до 80% окисленной), смешанной с некондиционным пиритным концентратом в количестве 0,006 кг (20% избыток от стехиометрии). Водяной пар подается в реактор через форсунку снизу. Расход воды составляет 0,01 л/мин на 0,05 кг шихты. При сульфидизирующем обжиге в течение 30 мин степень сульфидизации цинка составляет 90%.

Пример 2: 0,044 кг окисленной цинковой руды с содержанием цинка 5-8% (до 80% окисленной) и 0,006 кг некондиционного пиритного концентрата обжигаются в атмосфере водяного пара при температуре в печи 873 К в течение 30 мин. Степень сульфидизации цинка 80%.

Пример 3: 0,044 кг окисленной цинковой руды с содержанием цинка 5-8% (80% окисленной) и 0,006 кг некондиционного пиритного концентрата обжигаются в атмосфере водяного пара при температуре в печи 973 К в течение 30 мин. Степень сульфидизации цинка 95%.

Осуществление предлагаемого способа позволит вовлечь в переработку труднообогатимые окисленные цинковые руды, использовать в качестве сульфидизатора некондиционный пиритный концентрат с содержанием серы не менее 40%. Ведение процесса сульфидизации при температуре 923-973 К в атмосфере водяного пара исключает применение для поддержания восстановительной среды твердых восстановителей - угля или кокса. Водяной пар выступает в качестве терморегулятора процесса обжига.