四川某浸锌渣稳定化处理与无尾综合利用研究*

锌冶炼废渣是一种含重金属的固体危险废物，随着我国铅锌行业的快速发展，此类废弃物的数量巨大，如何妥善处理与处置已成为决定铅锌冶炼企业可持续发展的重要因素[1]。现有固化等技术可实现重金属废渣的稳定，但固化后的重金属难以实现回收。因此，迫切需要一种兼顾重金属固体废物的资源化回收及稳定化处理新技术[2]。硫化固化是重金属废渣中不稳定金属元素稳定固化的方法之一，其通过硫化剂将重金属废渣中的金属元素固定化，改善危险废渣的浸出毒性[3]。另外，硫化固化的产物一般为金属硫化物，有可能通过参考金属硫化矿物的富集方法进行浮选富集而回收利用。硫化固化产物的粒度一般较细，可通过近年推广较好的微泡浮选柱进行强化捕收。为了实现氧压浸锌渣中有价金属元素的回收和残留重金属固化，以会理鑫沙锌业氧压浸锌渣为研究对象，提出了硫化固化—泡沫浮选—建材制备的新思路，旨在将氧压浸锌渣中的铅、 锌转化为金属硫化物进行固化，加以浮选回收，最终尾矿用以制备硫磺建材，实现氧压浸锌渣的无尾处理，对于四川省乃至我国的重金属浸出渣的资源化、无害化处理具有重要实践意义和参考价值。

1 试验原料

氧压锌渣取自会理鑫沙锌业电锌厂，该锌渣成分主要为硫磺，以及硫酸盐类(硫酸锌、硫酸钙、硫酸亚铁等)。水泥熟料取自河北唐山冀东水泥厂，九水硫化钠(分析纯)购买自中国试剂网，脱硫石膏取自北京石景山电厂，水为自来水。原料ICP元素成分分析结果见表1。

表1 氧压浸锌渣元素含量ICP分析结果 %浸锌渣成分ZnPbFeCaSCdCuAlAs含量

由表1可知，该锌渣中铁、硫元素含量较高，铅锌含量也各有5%左右，具备综合回收利用价值。

2 试验结果

2.1 硫化率优化试验

2.1.1 硫化钠用量试验

固定棒磨时间为1 h，考察九水硫化钠用量对铅锌硫化率的影响。九水硫化钠用量对铅锌硫化率的影响见图1。

图1 硫化剂用量对铅锌硫化率的影响●—铅硫化率；■—锌硫化率

由图1可见，随九水硫化钠用量的增加，铅锌硫化率均呈先上升后下降的趋势，在其用量为相对浸锌渣量97.2 kg/t时，铅锌硫化率同时达到最大值。

2.1.2 棒磨时间条件试验

选择浸锌渣用量97.2 kg/t进行棒磨时间试验，试验结果见图2。

图2 棒磨时间对铅锌硫化率的影响●—铅硫化率；■—锌硫化率

由图2可见，在棒磨时间为2 h时，铅锌硫化率均超过90%，继续延长磨矿时间无实质意义。

2.2 浮选优化试验

在最佳硫化条件下硫化后的浸锌渣中的硫磺具备一定的天然可浮性，铅锌硫酸盐大部分转化为铅锌金属硫化物，参照铅锌金属硫化矿的浮选理论，尝试采用捕收能力强的戊黄药进行富集。

2.2.1 硫磺浮选

由于单质硫磺具备一定的天然可浮性[4]，因此采用优先浮硫磺流程。在硫化渣自然pH值 10.5～11下，采用MIBC(甲基异丁基甲醇)为捕收剂兼起泡剂浮选硫磺，考察MIBC用量对硫磺品位的影响，试验结果见图3。

图3 MIBC用量对硫磺品位和回收率的影响△—硫磺品位；▲—硫磺回收率

由图3可见，随MIBC用量的增加，硫磺回收率和品位在其用量相对硫化后渣60 g/t时达到最佳值，此时硫磺回收率为58.56%、品位为45.47%。

2.2.2 铅浮选

选硫磺后的矿浆进行铅浮选，固定硫化锌抑制剂硫酸锌用量500 g/t，考察戊黄药用量对铅回收率和品位的影响，结果见图4。硫磺浮选后矿浆pH值为9.5～10.5，是硫化矿物比较合适的酸碱度[5]，故未进一步考察。

图4 戊黄药用量对铅精矿品位和回收率的影响△—铅品位；▲—铅回收率

由图4可见，戊黄药用量为相对硫化后渣90 g/t时，铅粗精矿品位和回收率均能达到较好的指标，继续增大用量铅品位下降；戊黄药用量选择90 g/t。

固定戊黄药用量90 g/t进行硫酸锌用量试验，试验结果见图5。

图5 硫酸锌用量对铅精矿品位和回收率的影响△—铅品位；▲—铅回收率

由图5可见，当硫酸锌用量为相对硫化渣500 g/t时，铅粗精矿品位、回收率分别为26.88%、84.06%，指标最佳。硫酸锌用量选择500 g/t。

2.2.3 锌浮选

铅浮选后矿浆进行锌浮选，固定硫化锌捕收剂乙硫氮用量相对硫化渣40 g/t，考察硫化锌活化剂硫酸铜用量对锌回收率和品位的影响，结果见图6。铅浮选后矿浆pH值为9～10，适于硫化锌矿物浮选。

文章来源：《中国建材科技》 网址: http://www.zgjckjzz.cn/qikandaodu/2021/0115/730.html