兰坪低品位氧化锌矿NH3-(NH4)2SO4体系浸出
2011-08-04凌江华尹周澜胡慧萍李珊珊胡久刚陈启元
凌江华,尹周澜,胡慧萍,李珊珊,胡久刚,陈启元
(中南大学 化学化工学院,湖南 长沙,410083)
云南兰坪低品位氧化锌矿资源丰富,达700多万t。但该矿石氧化程度深,矿物组成复杂,多金属共生,钙镁含量高,褐铁矿化严重[1-2]。用传统酸法炼锌工艺难以经济利用矿石中的有价金属,而且除铁、除硅过程复杂[3-4],因此,开发新的工艺来处理这些难选低品位氧化锌矿势在必行。“氨浸—萃取—电积”工艺具有能耗低、除杂简单、污染少、适应性强等优点,在处理复杂低品位矿石时具有显著的技术优势和经济效益,已在铜、钴、镍等冶炼工业得到了广泛应用[5-7]。“氨浸—萃取—电积”工艺同样也适用于处理氧化锌矿,且活性基团为β-二酮的萃取剂适合于从氨溶液中萃取锌,国内外一些研究者采用β-二酮作为该工艺的萃取剂取得了较好的实验结果[8-12]。氨浸作为该工艺首道工序,其优劣直接决定了锌回收率、除杂过程难易程度以及萃取工序的顺利运行。目前国内外采用氨法浸出低品位氧化锌的报道相对较少,其浸出条件也比较苛刻。Moghaddam等[13]采用(NH4)2CO3浓度为2 mol/L,pH=11的NH3-(NH4)2CO3体系,考察了高硅氧化锌矿的浸出行为,锌的浸出率为 88.2%;王瑞祥等[14]采用总NH3浓度为7.5 mol/L,NH4+与NH3物质的量之比n(NH4+)/n(NH3)=2 (pH=9.3)的NH3-NH4Cl体系直接浸出低品位氧化锌矿,锌的浸出率为 88.9%;刘亚川等[15]研究了难选低品位氧化锌矿的NH3-NH4Cl体系浸出,在总氨浓度为9 mol/L,n(NH4+)/n(NH3)=1(pH=9.6)的条件下,锌的浸出率为87.51%。虽然他们获得了较高的锌浸出率,但浸出剂的总氨浓度(>3 mol/L)或 pH(>9.0)过高,锌主要以[Zn(NH3)4]2+配合离子的形式存在,而自由Zn2+的浓度很低,导致β-二酮萃取剂对锌的萃取率很低[10-12]。……