物料粒度對氧壓浸出工藝的影響分析

曾春燕

摘要：本文對鋅精礦氧壓浸出工藝過程展開了簡單說明，并以一段氧壓浸出后的礦漿作為樣本，對鋅精礦粒度對氧壓浸出工藝的具體影響進行了探究。結果表明：當物料粒度下降時，浸出效率呈現出逐漸提升的趨勢;經過砂磨機處理物料后，浸出率增大了2%-3%，浸出渣中包含的鋅元素下降。

關鍵詞：氧壓浸出;物料粒度;鋅精礦

引言：對于常規的浸出工藝而言，其難以實現鋅精礦的直接浸出?；谶@樣的情況，部分工廠會對鋅精礦展開焙燒處理，依托產生的二氧化硫氣體制備工業硫酸，并對這些工業硫酸展開常溫浸出。但是，這樣的工藝容易引發嚴重的環境污染問題。而氧壓浸出工藝就能夠避免上述問題的發生，促使鋅精礦中的鋅直接轉化為硫酸鋅，相應工藝值得重點探究。

一、鋅精礦氧壓浸出工藝過程分析

氧壓浸出工藝的主要步驟包括物料準備環節、壓浸環節、閃蒸及冷卻環節、硫回收環節等。

其中，在物料準備環節中，主要利用砂磨機對破碎、篩分、加水攪拌后的鋅精礦礦漿展開研磨操作，促使其粒度降低，礦漿含固量穩定在70%左右，為后續浸出的展開提供更好條件。

在氧壓浸出環節中，主要將完成研磨的礦漿、廢電解液添加到壓力釜（反應釜）中，將壓力釜溫度控制在145-155℃，氧壓維持在1-1.1Mpa，反應時間普遍在1-2小時的范圍內。依托該環節操作，硫化鋅中所包含的硫元素被氧化為S6+，鋅元素被還原為Zn2+，硫化鋅轉變為可溶硫酸鋅。為了提升氧壓浸出速度，可以添加FeSO4[1]，同時加入添加劑，防止鋅精礦顆粒被融硫所包裹，避免對鋅的有效浸出造成負面影響。經過氧壓浸出的礦漿隨后進行閃蒸、冷卻、濃密操作。

在閃蒸及冷卻環節中，主要將經過壓力釜浸出后的礦漿轉移至閃蒸槽、調節（冷卻）槽。一般來說，經過上述處理后，存在于壓力釜中的硫元素保持在熔融狀態下，當礦漿泵至閃蒸槽之后，為了促使硫元素始終穩定在熔融狀態下，需要將溫度控制在120℃。隨后，將礦漿泵至調節槽展開冷卻操作，溫度穩定在80-90℃，壓強降為常壓。

在硫回收環節中，主要對二段壓浸濃密機底流展開浮選回收硫精礦的操作，并將完成浮選后的尾礦展開水洗處理，最終轉移至送渣場進行堆存，或者進行鉛銀的回收。相對應的，浮選出的硫精礦傳遞至粗硫池中展開熔融，在加熱、過濾處理的支持下，促使未浸出的硫化物中所包含的硫元素實現熔融。此后，要將處于熔融狀態的硫元素轉移至精硫池內，完成硫元素的產出，最終轉變為硫磺。

相比于傳統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，更有利于后續的儲存與銷售。同時，該工藝的鋅回收率更高，成本也相對較低、工藝過程更為簡單，自動化程度高，因此有著極高的應用、推廣與研究價值。

二、鋅精礦粒度對氧壓浸出工藝的具體影響探究

（一）礦樣與設備

本次試驗的礦樣選定為在生產現場提取的一段氧壓浸出后的礦樣。分析礦樣中的元素，確定在粗粒級礦樣中包含大量鋅元素;在較細粒級礦樣中包含大量硫元素。試驗使用的設備反應釜以及反應釜控制儀、烘箱、高壓氧氣筒等等。將浸出后續作業電解的廢液設為浸出液，其中的硫酸含量為每升160克。

（二）浸出試驗操作

提取試劑溶液、浸出礦樣，同時放置于高壓反應釜中，通氧，并將壓力調節至十個大氣壓;進行加熱操作直至溫度達到130℃，展開攪拌操作;加熱至150℃后控制恒溫，展開浸出，持續時間為2 小時，隨后停止加熱與攪拌操作;進行降溫處理直至60℃，開啟反應釜，取出浸出礦漿;實施過濾、烘干操作，將浸出渣進行制樣，并展開分析[2]。

（三）磨礦前后的礦樣粒度變化

使用以鋯珠為磨礦介質的砂磨機進行磨礦，以此達到提升磨礦效果、降低粒徑的目標。此時，砂磨機給礦粒度如下：+0.075毫米粒級礦中，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毫米粒級礦中，鋅品位為27.51%，硫品位為34.6%，鋅含量為44.28%。

砂磨機排礦粒度如下：+0.075、-0.075+0.063毫米粒級礦中，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中的鋅元素含量均發生了較大變化，物料粒度與元素分布均影響著浸出效率。

（四）結果數據分析

分別提取給礦與排礦兩種礦樣展開分析。此時，礦漿提取量為500毫升，礦漿濃度控制造38%，鋅品位設為40%。為保證結果準確性，展開5 組浸出試驗，得到的結果如下：

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，當物料粒度下降時，浸出效率呈現出逐漸提升的趨勢;經過砂磨機處理物料后，浸出率增大了2%-3%，浸出渣中包含的鋅元素下降?？梢哉f，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。

總結：綜上所述，相比于傳統的焙燒制酸等工藝而言，氧壓浸出工藝有著極高的應用、推廣與研究價值。對該工藝中的物料粒度因素進行探究，結果表明：當物料粒度下降時，浸出效率隨之提升，這意味著降低物料粒度能夠達到提升氧壓浸出工藝效果的目標。

參考文獻：

[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過程中的問題[J].中國有色冶金，2020，49（01）：17-20.

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