專利名稱：低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及含鉬礦物質的處理技術，尤其是一種低品位輝鉬礦堆浸制取鉬產品的技術。
背景技術：
在鉬的工業(yè)生產中，目前隨著鉬礦資源的不斷開采，可供利用的高品位鉬礦資源越來越少，低品位鉬礦則大量堆存，傳統(tǒng)工藝浮選-焙燒-浸出工藝處理這些礦石不能獲得滿意的經濟和社會效益。如金堆城鉬業(yè)公司要求入選原礦鉬品位高于0.08％，低于0.08％的大量礦石則作為貧礦堆存，浪費了大量的資源，也造成了嚴重的環(huán)境污染。開發(fā)新的工藝技術，對這些數(shù)量巨大、體積龐大的低品位鉬礦石經濟、有效地加以利用，已成為鉬礦企業(yè)急需解決的新問題。申請人對鉬品位在0.06～0.08％的金堆城低品位輝鉬礦開展了細菌浸出和硫酸浸出研究，細菌浸出是在硫酸介質pH＝1.5～2.0條件下進行，硫酸浸出也保持同樣的酸度。由于低品位輝鉬礦的物理化學特性，細菌浸出和硫酸浸出都未能獲得理想的結果。上述兩個浸出過程均導致伴生的金屬離子進入溶液，而鉬在酸性溶液中易與溶液中的其它金屬離子(如Fe3+、Ca2+、Al3+)生成不溶性的絡合物而沉淀于礦渣中，經試驗可知，渣中的鉬很難再次提出。因此鉬在浸出液中的濃度很低，細菌和硫酸浸出鉬的浸出率均很低，沒有實用價值。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝，針對金堆城低品位輝鉬礦伴生堿土金屬和過渡金屬高的特點，用低濃度次氯酸鈉NaClO溶液在堿性介質下進行氧化浸出處理，通過直接堆浸處理破碎原礦而制取鉬產品，避免了傳統(tǒng)浮選-焙燒-浸出工藝中昂貴的磨礦費用，該工藝中堆浸、離子交換、尾水再生為一貫通的閉合循環(huán)系統(tǒng)，對低鉬浸出液通過離子交換進行提純、富集、結晶，最終制取鉬酸銨產品。
本發(fā)明同時還提供經濟實用的尾水再生步驟，尾水電氧化再生次氯酸鈉可以減少原料消耗，降低成本，并形成溶液的閉路循環(huán)，減少次氯酸鈉的運輸和儲存，減少廢液外排，甚至不排放廢液，經濟效益和環(huán)境效益明顯。電氧化后的尾水直接返回或補充少量的新鮮次氯酸鈉溶液后返回堆浸場繼續(xù)浸出鉬礦石。
再生尾水同在化工廠購買的化學法生產的次氯酸鈉溶液(稀釋成相同有效氯濃度)相比，有幾乎相等的氧化活性，其氧化浸出低品位輝鉬礦的能力基本一致，但其成本則比購買低25～35％。
本發(fā)明通過以下技術措施實現(xiàn)將鉬品位在0.03％～0.5％的輝鉬礦礦石破碎至-8mm粒度，筑堆，在堿性介質下按液固比1∶5進行堆浸，采用低濃度的次氯酸鈉溶液為浸礦劑，浸礦劑有效氯濃度在5～30g/L，溫度5～40℃，pH＝6～13條件下堆浸50～80天，用強堿性陰離子交換樹脂吸附浸出液中的鉬，用洗脫劑從吸附飽和樹脂上洗脫鉬，洗脫液經富集、提純、結晶得到鉬酸銨產品，離子交換樹脂的吸附后液，即尾水經電解過程，再生部分濃度為2～20g/L的有效氯，此再生尾水直接或補加部分次氯酸鈉后返回原礦堆浸場作浸礦劑繼續(xù)浸出，控制其有效氯濃度在5～30g/L，堆浸回收鉬金屬的整個工藝流程為一閉合循環(huán)系統(tǒng)。
所述尾水的電氧化再生采用連續(xù)式生產，即未再生的尾水以一定流量流入電解槽中，電氧化后，再生的尾水又以一定的流量從電解槽流出，通過調節(jié)池調整池內再生尾水的有效氯濃度后，直接將溶液作浸礦劑用，電氧化所用溶液為鉬礦經次氯酸鈉溶液浸出所得濾液，經離子交換樹脂吸附鉬后的交換后液，尾水Cl-含量30～70g/L、電解溫度20～60℃、電流密度300～3000mA/m2、原液pH＝3～12、電解時間5～60分鐘。連續(xù)電解，每小時可再生30～100L低濃度次氯酸鈉溶液。
上述浸出過程中采用NaOH溶液、Na2CO3溶液調節(jié)堿性；離子交換過程采用的樹脂為強堿性陰離子交換樹脂中的凝膠和大孔型兩種類型；洗脫劑采用0.5～4.0mol/LNaOH溶液或1.0～4.0mol/L氨水；鉬產品主要為鉬酸銨。
此工藝制備的工業(yè)鉬酸銨產品質量穩(wěn)定，成本低，對環(huán)境的污染小，易實現(xiàn)工業(yè)化。
本發(fā)明的具體實施方式
及其


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
實施例1一、取有代表性的低品位輝鉬礦36kg，鉬礦的化學成分見表1、表2、表3。表1鉬礦的光譜分析結果

表2 鉬礦中主要組分的化學分析結果

表3 鉬礦的物相組成 (重量百分率％)

通過物相分析，礦石中的金屬硫化物以黃鐵礦為主，含少量輝鉬礦；金屬氧化物以赤鐵礦為主，少量磁鐵礦；碳酸鹽礦物以方解石為主；硅鋁酸鹽礦物主要是長石、云母類礦物；氧化物主要是石英等。礦石中鉬礦物主要是輝鉬礦，該礦物與黃鐵礦緊密嵌布或被黃鐵礦包裹。結晶粒度最大0.06mm，一般粒度0.02-0.005mm，最小小于0.005mm。輝鉬礦化學成分電子探針分析結果Mo＝58.37％ Fe＝2.40％ S＝39.16％。
二、將36公斤礦石破碎成-8mm粒度，將其裝入有機玻璃柱內。通過耐酸耐堿泵，將有效氯濃度在5～30g/L的次氯酸鈉溶液從低位槽泵入柱內，保持循環(huán)浸出礦石。每隔三天檢測浸出液中鉬濃度及有效氯濃度，每天檢測浸出液的pH，使其pH維持在3～12的范圍。浸出液中鉬濃度超過0.5g/L時，將其導入強堿性陰離子交換樹脂柱進行離子交換，鉬濃度低于0.5g/L的浸出液將其返回浸出柱繼續(xù)循環(huán)浸出。當浸液有效氯濃度低于5-30 g/L時，應補充適量的次氯酸鈉使其維持在上述范圍內。室溫浸出49天，鉬浸出率為80％，吸附率可達95％以上。用1.0～4.0mol/L氨水作為洗脫劑，洗脫吸附飽和樹脂上的鉬，洗脫率為85％以上。洗脫液經濃縮、提純、結晶得到鉬酸銨產品，鉬含量為54.3％，產品的綜合回收率為65％。吸附飽和樹脂經洗脫后，需要對樹脂進行再生處理以便循環(huán)使用。強堿性陰離子交換樹脂的再生劑采用4％的HCl，再生過程在離子交換柱中逆向進行。離子交換后液(尾水)導入電解系統(tǒng)，該尾水Cl-含量30～70g/L、電解溫度20～60℃、電流密度300～3000mA/m2、原液pH＝3～12、電解時間5～60分鐘。連續(xù)電解，每小時可再生30～100L低濃度次氯酸鈉溶液。此溶液經電氧化后產生了有效氯濃度大約為2～20g/L的次氯酸鈉溶液，將其直接返回低品位輝鉬礦浸出堆，堆浸三天，鉬浸出率可達43.44％。
實施例2一、取有代表性的低品位輝鉬礦1000kg，鉬礦的化學成分及含量及物相組成見實施例1的表1、表2、表3。
二、將1000kg礦石破碎成-8mm粒度，筑堆，用低濃度的次氯酸鈉溶液為浸礦劑，有效氯濃度5-30g/L，pH6～13，溫度5～40℃，液固比1∶5。用管道噴淋系統(tǒng)將浸礦劑噴灑在礦堆表面，浸礦劑通過重力逐漸向礦堆的下層滲透。經過70天堆浸，鉬浸出率可達80％以上，強堿型陰離子交換樹脂的吸附率為97％，用0.5～4.0mol/LNaOH溶液作為吸附飽和樹脂的洗脫劑，洗脫率為87％，洗脫液經濃縮、提純、結晶，得到鉬酸銨產品，鉬含量為54.1％，產品的綜合回收率為69％。尾水連續(xù)電解再生部分次氯酸鈉處理步驟同實施例1。
權利要求
1.一種低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝，是對鉬礦石破碎加工、浸出、回收含鉬浸出液，經富集和提純得到鉬產品，其特征在于將鉬品位在0.03％～0.5％的輝鉬礦礦石破碎至-8mm粒度，筑堆，在堿性介質下按液固比1∶5進行堆浸，采用低濃度的次氯酸鈉溶液為浸礦劑，浸礦劑有效氯濃度在5～30g/L，溫度5～40℃，pH＝6～13條件下堆浸50～80天，用強堿性陰離子交換樹脂吸附浸出液中的鉬，用洗脫劑從吸附飽和樹脂上洗脫鉬，洗脫液經富集、提純、結晶得到鉬酸銨產品，離子交換樹脂的吸附后液，即尾水經電解過程，再生部分濃度為2～20g/L的有效氯，此再生尾水直接或補加部分次氯酸鈉后返回原礦堆浸場作浸礦劑繼續(xù)浸出，控制其有效氯濃度在5～30g/L，堆浸回收鉬金屬的整個工藝流程為一閉合循環(huán)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是尾水的電氧化再生采用連續(xù)式生產，即未再生的尾水以一定流量流入電解槽中，電氧化后，再生的尾水又以一定的流量從電解槽流出，通過調節(jié)池調整池內再生尾水的有效氯濃度后，直接將溶液作浸礦劑用，電氧化所用溶液為鉬礦經次氯酸鈉溶液浸出所得濾液，經離子交換樹脂吸附鉬后的交換后液，尾水Cl-含量30～70g/L、電解溫度20～60℃、電流密度300～3000mA/m2、原液pH＝3～12、電解時間5～60分鐘。連續(xù)電解，每小時可再生30～100L低濃度次氯酸鈉溶液。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是浸出過程中采用NaOH溶液、Na2CO3溶液調節(jié)堿性。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是離子交換過程采用的樹脂為強堿性陰離子交換樹脂中的凝膠和大孔型兩種類型。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是洗脫劑采用0.5～4.0mol/LNaOH溶液或1.0～4.0mol/L氨水。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是鉬產品主要為鉬酸銨。
全文摘要
一種低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝,用低濃度次氯酸鈉NaClO溶液在堿性介質下進行氧化浸出處理,通過直接堆浸處理破碎原礦而制取鉬產品,避免了傳統(tǒng)浮選－焙燒－浸出工藝中昂貴的磨礦費用,該工藝中堆浸、離子交換、尾水再生為一貫通的閉合循環(huán)系統(tǒng),對低鉬浸出液通過離子交換進行提純、富集、結晶,最終制取鉬酸銨產品,本發(fā)明同時還提供經濟實用的尾水再生步驟,尾水電氧化再生次氯酸鈉可以減少原料消耗,降低成本,并形成溶液的閉路循環(huán),減少次氯酸鈉的運輸和儲存,減少廢液外排,此工藝制備的工業(yè)鉬酸銨產品質量穩(wěn)定,成本低,對環(huán)境的污染小,易實現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號C22B3/04GK1386870SQ02113699
公開日2002年12月25日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權日2002年4月30日
發(fā)明者鄒平, 趙有才, 杜強, 周德林, 鄧之福, 閻森 申請人:云南省冶金研究設計院