濕法冶金渣中元素硫的回收方法

濕法冶金渣中元素硫的回收方法

前言

????有色冶煉工業(yè)中，絕大部分都是采用火法處理硫化礦，都不同程度存在著二氧化硫的污染問(wèn)題隨著資源的日益枯竭及對(duì)濕法冶金技術(shù)研究的深入，一些低品位復(fù)雜的硫化礦必將采用濕法冶金工藝處理很多濕法冶金工藝最大的優(yōu)點(diǎn)就是硫化礦中的硫不是以二氧化硫的形式產(chǎn)出，而是以元素硫的形式富集于各種殘?jiān)?/p>

????我國(guó)是個(gè)硫資源醫(yī)乏的國(guó)家在整個(gè)硫原料產(chǎn)量中，硫磺產(chǎn)量只占5~7%。80年代以來(lái)，硫磺的年產(chǎn)量保持在31-- 3 3萬(wàn)噸，但每年仍需大量進(jìn)口。

????我國(guó)的硫磺生產(chǎn)以黃鐵礦生產(chǎn)為主，占74%;各種綜合回收得到的硫磺占25%;還有從天然硫磺礦中回收硫磺數(shù)千噸硫磺廣泛用于化工、冶金、農(nóng)藥、選磯醫(yī)藥、染料及硫酸工業(yè)等行業(yè)，預(yù)計(jì)需求量每年將增長(zhǎng)3~4%，到2000年將達(dá)到40~43萬(wàn)噸。

? ? 目前，工業(yè)生產(chǎn)中已產(chǎn)生出多種含元素硫的物糕隨著濕法冶金工藝更多地運(yùn)用到硫化礦的處理，各種含元素硫的物料會(huì)越來(lái)越多，因此，研究回收元素硫的技術(shù)，充分利用硫資源，更多、更好地回收硫磺，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是十分重要且具有深遠(yuǎn)意義的。

2含元素硫物料的來(lái)源

????含元素硫物料主要有以下來(lái)源:( 1)氯化浸出硫化磯如三氯化鐵或氯化銅浸出黃銅礦，國(guó)外已用于生產(chǎn)氯氣加鹽酸浸出硫化銻礦，國(guó)內(nèi)也已用于銻白生六這些工藝中都產(chǎn)生含元素硫的浸出渣(2)氧壓酸浸法處理硫化磯如國(guó)外采用該法處理鋅精礦生產(chǎn)電鋅〔3〕產(chǎn)生含元素硫的浸出溉(3)電解過(guò)程如鎳梳電解，會(huì)產(chǎn)生含元素硫很高的陽(yáng)極泥我國(guó)金川公司產(chǎn)出的鎳高梳電解陽(yáng)極泥中含S0達(dá)91% 。

上述這些濕法冶金工藝中產(chǎn)生的含元素硫物料，含S0在25~?95%之間，是回收硫磺的很好原糕同時(shí)，這些物料都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，除含有大量羅外，還含有一定數(shù)量的貴金屬，回收元素硫后，貴金屬得到富集，更有利于貴金屬的回收

3元素硫的回收方法

????濕法冶金渣中元素硫的回收方法，主要分物理法和化學(xué)法兩類，現(xiàn)分別敘述如下3. 1物理法

????3. 1. 1高壓傾析法

????高壓傾析法的原理是利用高壓釜在加壓條件下對(duì)含硫物料進(jìn)行加熱，使元素硫呈熔融狀態(tài)沉在高壓釜的底部，然后排出冷卻，得到經(jīng)過(guò)富集的硫磺產(chǎn)品。

????加拿大科明科公司和舍利特。高爾登礦業(yè)公司建造了一個(gè)日處理3t鋅精礦的氧壓酸浸中間試驗(yàn)幾該廠采用高壓傾析法回收氧壓酸浸渣中的元素硫該法是在高壓釜中，在溫度105℃、壓力1. 14MPa條件下，使元素硫熔融沉在浸出礦漿底部并放出。傾析給料中固體物占9.3%，固體物含(%)S0 43.8 Zn 2. 1, Fe 13. 7??Pb 9. 8采用連續(xù)給料，連續(xù)出料方式進(jìn)行傾析回收元素硫得到的硫磺產(chǎn)品中含羅95. fp7o，雜質(zhì)含(%):Zn 1.6 Fe0.5?Pb0.1，硫回收率為91%。另外約9%的硫隨傾析溢流帶走，這部分硫可經(jīng)浮選收集

????采用傾析法回收的硫磺，因未反應(yīng)的金屬硫化物也熔融于其中，故硫磺質(zhì)量不很高。

?3. 1. 2熱過(guò)濾法

????熱過(guò)濾法的原理是元素硫在125~158℃溫度范圍內(nèi)具有很低的粘度(0. 096-0. 079P)，與水的粘度相近，可以用過(guò)濾的方法使物料中的S0與其它固體物料分離。

????加拿大科明科公司對(duì)傾析法得到的硫磺產(chǎn)品進(jìn)行了熱過(guò)濾法回收硫磺的試驗(yàn)具體流程如圖1所示

????該工藝采用硅藻土作過(guò)濾介質(zhì)。熱過(guò)濾前硫品位95. 6%，熱過(guò)濾后硫磺產(chǎn)品含羅達(dá)99. 9%，熱濾率達(dá)98%。產(chǎn)品中雜質(zhì)含量低(ppm): Zn 3 Fe 4 Pb 3 Cu 1，Te<2Hg <1 Se 14

????熱過(guò)濾采用的過(guò)濾介質(zhì)除硅藻土外，還可用不銹鋼篩網(wǎng)、玻璃纖維等

????加拿大國(guó)際鎳公司湯普森精煉廠曾用以不銹鋼篩網(wǎng)作介質(zhì)的壓濾機(jī)，過(guò)濾含S0 95%的鎳電解陽(yáng)極泥在保溫137℃條件下進(jìn)行過(guò)濾，脫硫率達(dá)90%濾餅中含S0 50%，貴金屬在濾餅中富集了50倍

????我國(guó)在處理鎳高梳電解陽(yáng)極泥時(shí)采用熱過(guò)濾法回收元素硫所用物料為含(%):S0 92. 2, CuO 0. 89 Ni 2. 03 Fe 0. 53的陽(yáng)極泥脫硫率為82~?87，渣率為18~23%，熱過(guò)濾渣含硫約67%，貴金屬富集了5倍硫磺產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品中不含貴金屬。

????熱過(guò)濾法適用于處理含S0很高的原料原料含硫越高，熱濾率就越大，且得到的硫磺質(zhì)量越妹缺點(diǎn)是需要的設(shè)備較復(fù)雜，需進(jìn)行保溫過(guò)濾，熱過(guò)濾渣中殘余的硫較多，羅回收率也不高

????3. 1. 3浮選法

????浮選法回收含硫物料中的元素硫，工藝非常簡(jiǎn)單，加一些輕油或不需加任何藥劑就可進(jìn)行浮選加拿大科明科公司試驗(yàn)浮選法回收鋅精礦浸出礦漿中硫的工藝流程如圖2所示

????該法采用高壓釜礦漿直接減壓，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)槽、浮選濃密，得到硫的富集恤給料中固體物的成分為(%):S047. 1 Zn 1. 6 Fe 13.a Pb 9. 7浮選精礦成分為(%):S0 88. 0 Zn1.0 Fe2.3 Pb 1.5浮選尾礦中羅可降至0.07%，硫的回收率接近100%

????前述高壓傾析法中，約有9%的S0隨傾析溢流帶走溢流中的固體物含S07%，也是采用浮選法進(jìn)行回收，得到的羅精礦與直接浮選高壓浸出礦漿得到的羅精礦品位相似，約為85%。從這一點(diǎn)可以看出，浮選法得到的羅精礦在一定范圍內(nèi)與原料中羅含量關(guān)系不大

????浮選法不需要復(fù)雜設(shè)備，能處理含大量未反應(yīng)硫化物的礦漿，缺點(diǎn)是回收的硫磺品位較低，只能起到富集硫的作用。另外，一些有價(jià)金屬也夾雜在硫富集物中

????3. 1. 4制粒篩分法

????制粒篩分法的原理是含羅物料在經(jīng)過(guò)加熱、驟冷處理后，將元素硫形成顆粒較大的硫粒，再進(jìn)行篩分回收。

????美國(guó)用氧壓酸浸處理重金屬硫化礦，浸出渣經(jīng)充分洗滌后再漿化至含固體量20%(固體物中含S0>20%)，再放入高壓釜中加熱至135℃，攪拌2h接著，在15min內(nèi)，使溫度從135式降至120，使粒狀硫固化然后，再冷卻排料，通過(guò)一個(gè)蒙有金屬絲濾網(wǎng)的篩子，濾網(wǎng)的孔目為80目，篩上物即為S0該產(chǎn)品通常含S0 96%，所含雜質(zhì)主要是氧化鐵和微細(xì)的黃鐵礦，總Fe為1. 4%

加拿大研究采用制粒篩分法回收黃銅礦氧壓浸出礦漿中的元素硫最初黃銅礦的粒度99. g'7o過(guò)325目。浸出后使礦漿在13擴(kuò)及無(wú)氧情況下保持1 0min，再驟冷至10求使元素硫變成硫粒，粒度為+20目，經(jīng)篩分即得到羅的富集物，再經(jīng)純化可制得純硫磺產(chǎn)品

制粒篩分法工藝上較難掌握，得到的硫磺質(zhì)量也不高

????3.1.5真空蒸餾法

????真空蒸餾法回收元素硫的原理是:在高于450℃條件下，使元素硫升華揮發(fā)，再冷凝回收。

????加拿大等人進(jìn)行了含S0 3 8. 2%的物料的蒸餾試驗(yàn)在427℃、用氮或水蒸汽保持惰性條件，在管式反應(yīng)器中進(jìn)行硫的蒸餾，S0幾乎完全蒸餾出來(lái)硫磺產(chǎn)品含雜質(zhì)約0.5%主要是銅硫化物灰塵。

蒸餾法回收元素硫的成本較高，設(shè)備要求較復(fù)雜，一般很少采用。

3. 2化學(xué)法

????化學(xué)法回收元素硫是利用可以溶解元素硫的溶劑，