一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提出氧化鈹?shù)姆椒?，以解決對金綠寶石型鈹?shù)V直接酸浸存在浸出液中的雜質(zhì)含量高，不利于后續(xù)鈹?shù)幕厥盏膯栴}。它包括精礦的預(yù)處理、酸化焙燒、水浸、除雜、萃取、回收工序，具體過程為：將鈹精礦用3-5mol/L的鹽酸溶液預(yù)處理，按1:0.8-1.2的酸礦比，添加濃硫酸至步驟（1）得到的預(yù)處理料中，酸化焙燒0.5-1.5h；按液固比為2-3:1，水浸20-40min；共沉淀除雜；萃??；反萃：采用2-3mol/L的反萃取劑反萃步驟（5）所得到的負(fù)載有機(jī)相，將得到的反萃液用氨水鹽析或加熱分解得到產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡單可靠，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，氟化鈹、氧化鈹產(chǎn)品含量在97%以上，產(chǎn)品質(zhì)量好，鈹?shù)幕厥章?3%以上，適用于高氟低品位金綠寶石型鈹?shù)V石中提取鈹。
【專利說明】一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提出氧化鈹?shù)姆椒?，特別是從鈹含量低，氟含量高的金綠寶石型鈹?shù)V制取氧化鈹?shù)姆椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]鈹是一種稀有元素，在國民經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)中占有重要的地位，特別是在核工業(yè)、航空航天工業(yè)、電子工業(yè)等領(lǐng)域具有重要意義。從鈹冶金用于工業(yè)生產(chǎn)起，工業(yè)氧化鈹都是從綠柱石塊礦中提取的。由于綠柱石資源不能滿足工業(yè)發(fā)展的需求，1969年起美國布拉什公司開始用羥硅鈹石生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹。哈薩克斯坦烏爾巴鈹冶煉廠也從上世紀(jì)80年代開始用堿溶水解法從俄羅斯硅鈹石中提取工業(yè)氧化鈹。近年來，用來生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹?shù)木G柱塊礦日趨短缺，為了滿足鈹產(chǎn)品市場和軍工產(chǎn)品對鈹材的需要，必須尋找替代綠柱石塊礦的其他鈹?shù)V資源。非綠柱石鈹?shù)V石主要有:日光榴石、硅鈹釔礦、俄羅斯硅鈹石礦、加拿大似晶石、金綠寶石和香花石及塔菲石等。金綠寶石型鈹?shù)V資源儲量大，資源獨(dú)特，是鈹資源重要的后備資源。但由于金綠寶石型鈹?shù)V礦石品位低，難浮選富集；礦石分解困難，又都是從含有大量螢石的原礦中浮選出來的，所以金綠寶石型鈹?shù)V石含氟很高。因此如何分解礦石，浸出，以及脫除鈹?shù)V石中的氟或消除氟對工業(yè)氧化鈹冶煉過程的影響，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的處理工藝是該類型鈹?shù)V生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹?shù)碾y點(diǎn)。
[0003]金綠寶石型鈹?shù)V中含有螢石白云石等礦物，含鈣高，如采用添加氟硅酸氨焙燒轉(zhuǎn)化法處理該類型礦，由于在轉(zhuǎn)化過程中，大量的鈹形成氟鈹酸鈣難溶物，不利于鈹?shù)幕厥?，使鈹?shù)幕厥章曙@著降低。如直接酸浸，浸出液中的雜質(zhì)含量高，不利于后續(xù)鈹?shù)幕厥?，增加了消耗及成本?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提 供一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提出氧化鈹?shù)姆椒?，以解決對金綠寶石型鈹?shù)V直接酸浸存在浸出液中的雜質(zhì)含量高，不利于后續(xù)鈹?shù)幕厥盏膯栴}。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?它包括精礦的預(yù)處理、酸化焙燒、水浸、除雜、萃取、回收工序，具體過程為:
(1)預(yù)處理:將鈹精礦用3-5mol/L的鹽酸溶液預(yù)處理，液固比為2_3:1，對精礦進(jìn)行預(yù)處理；
(2)酸化焙燒:按1:0.8-1.2的酸礦比，添加濃硫酸至步驟(I)得到的預(yù)處理料中，在溫度為400-500。。下，酸化焙燒0.5-1.5h ；
(3)兩段水浸:按液固比為2-3:1，將步驟(2)得到的焙燒渣，加入沸水中攪拌，水浸20-40min，過濾后濾渣再經(jīng)過二段沸水浸出，過濾并熱水洗滌，兩段水浸液混合為浸出液；兩段水浸渣經(jīng)過洗滌遺棄；(4)共沉淀除雜:將步驟(3)的浸出液加熱保溫，溫度控制在90-95°C，用堿調(diào)pH值在
3.0-4.0之間，反應(yīng)4-5h，同時(shí)，鐵也水解沉淀出去；過濾，沉淀渣用硫酸銨溶液漿化洗滌，洗液返回步驟(3)兩段水浸；
(5)萃取:將步驟(4)得到的除雜浸出液用有機(jī)相萃取劑萃取，有機(jī)相萃取劑是體積比為20-30: 80-70的二(2-乙基己基磷酸)與煤油的混合物，萃取相比為1:1，萃取時(shí)間為3-5min,進(jìn)行至少兩級逆流萃取,得到萃取負(fù)載有機(jī)相和萃余液；
(6)反萃:采用2-3mol/L的反萃取劑反萃步驟(5)所得到的負(fù)載有機(jī)相，萃取相比為1:1，采用二級逆流反萃，得到反萃有機(jī)相和反萃液；
(7)回收:將步驟(6)得到的反萃液用氨水鹽析或加熱分解得到產(chǎn)品。
[0006]進(jìn)一步的，所述步驟(4)中調(diào)pH值的堿為氨水或氫氧化鈉中的一種。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟(5)反萃過程中，反萃取劑采用氟化氫銨或碳酸銨中的一種，采用氟化氫銨進(jìn)行反萃時(shí)，步驟(6)得到的反萃液用氨水鹽析，蒸發(fā)結(jié)晶形成氟化鈹；用碳酸銨反萃時(shí)，碳酸銨反萃液經(jīng)過加熱，使鈹以堿式碳酸鈹?shù)男问匠恋砦龀?，液固分離，沉淀用純水洗滌，加熱煅燒形成氧化鈹。
[0008]進(jìn)一步的，所述步驟(2)酸化焙燒中焙燒渣球磨到100-120目。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn):1.本發(fā)明用鹽酸溶液進(jìn)行預(yù)處理，減少后續(xù)浸出過程中雜質(zhì)含量；2.焙燒礦采用酸化焙燒，煙氣可以回收礦石中的氟，減少浸出液中氟的含量，浸出采用水浸，浸出液酸度低，有利于后續(xù)處理，鈹?shù)慕雎食^93% ;3.浸出液中的鐵、鋁、氟雜質(zhì)采用共沉淀出去，減少萃取除鐵成本和廢水量，同時(shí)避免萃取乳化，也使萃取過程更加穩(wěn)定，避免氟對萃取效率的影響，提高氧化鈹質(zhì)量；4.反萃采用氟化氫銨，反萃液鹽析加熱分解回收氟化鈹；或者用碳酸銨反萃，反萃液只要加熱就可以使鈹以堿式碳酸鈹?shù)男问匠恋砦龀?，減少水解酸耗和廢水量。本發(fā)明生產(chǎn)操作簡單可行，廢水量小，環(huán)境污染小，成本低，產(chǎn)品質(zhì)量高，鈹回收率可以達(dá)到73%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
原料:金綠寶石型鈹精礦，BeO含量為1.31%，含氟5.46%，
(I)預(yù)處理:將鈹精礦用3mol/L的鹽酸溶液預(yù)處理，液固比為2:1，對精礦進(jìn)行預(yù)處理，洗去大部分的鐵，碳酸鎂等雜質(zhì)，洗液用石灰中和處理后，溶液回收氯化鈣、氫氧化鎂等，鈹損失率為2% ；
(2 )酸化焙燒:按1: 0.8的酸礦比，添加濃硫酸至步驟(I)得到的預(yù)處理料中，在溫度為400°C下，酸化焙燒0.5h，焙燒煙氣為HF、SiF4, H20、固體顆粒物等，煙氣經(jīng)過收塵除雜處理回收氫氟酸等，得到的焙燒渣球磨到100目，焙燒損失率為5% ；
(3)兩段水浸:按液固比為2:1，將步驟(2)得到的焙燒渣，加入沸水中攪拌，水浸20min，過濾后濾渣再經(jīng)過二段沸水浸出，過濾并熱水洗滌，兩段水浸液混合為浸出液；浸出率為93%，兩段水浸渣經(jīng)過洗滌遺棄；
(4)共沉淀除雜:將步驟(3)的浸出液加熱保溫，溫度控制在90°C，用氨水調(diào)pH值在
3.0，反應(yīng)4h，使氟、鋁形成共沉淀16A1 (0H，F(xiàn)).6H20，同時(shí)，鐵也水解沉淀出去，反應(yīng)后期加少量雙氧水，使鐵沉淀完全；過濾，沉淀渣用硫酸銨溶液漿化洗滌，洗液返回步驟(3)兩段水浸，渣遺棄，鈹損失率為10% ；
(5)萃取:將步驟(4)得到的除雜浸出液用有機(jī)相萃取劑萃取，有機(jī)相萃取劑是體積比為20: 80的二(2-乙基己基磷酸)與煤油的混合物，萃取相比為1:1，萃取時(shí)間為3min，進(jìn)行兩級逆流萃取，得到萃取負(fù)載有機(jī)相和萃余液，萃取率為99% ；
(6)反萃:采用2mol/L的氟化氫銨溶液，反萃步驟(5)所得到的負(fù)載有機(jī)相，萃取相比為1:1，，采用二級逆流反萃，得到反萃有機(jī)相和反萃液，反萃率為95% ；
(7)回收:將步驟(6)得到的反萃液用氨水鹽析并加熱分解，氟化氫銨反萃液蒸發(fā)結(jié)晶形成氟化鈹，鈹回收率為98% ;得到含97%的氟化鈹，鈹總回收率為73%。
[0011]實(shí)施例2
原料:金綠寶石型鈹精礦，BeO含量為1.53%，含氟6.13%，
(1)預(yù)處理:將鈹精礦用5mol/L的鹽酸溶液預(yù)處理，液固比為3:1，對精礦進(jìn)行預(yù)處理，洗去大部分的鐵，碳酸鎂等雜質(zhì)，洗液用石灰中和處理后，溶液回收氯化鈣、氫氧化鎂等，鈹損失率為2% ；
(2)酸化焙燒:按1:1.2的酸礦比，添加濃硫酸至步驟(I)得到的預(yù)處理料中，在溫度為500°C下，酸化焙燒1.5h，焙燒煙氣為HF、SiF4, H20、固體顆粒物等，煙氣經(jīng)過收塵除雜處理回收氫氟酸等，得到的焙燒渣球磨到120目，焙燒損失率為5% ；
(3)兩段水浸:按液固比為3:1，將步驟(2)得到的焙燒渣，加入沸水中攪拌，水浸40min，過濾后濾渣再經(jīng)過二段沸水浸出，過濾并熱水洗滌，兩段水浸液混合為浸出液；浸出率為95%，兩段水浸渣經(jīng)過洗滌遺棄； (4)共沉淀除雜:將步驟(3)的浸出液加熱保溫，溫度控制在95°C，用氫氧化鈉調(diào)pH值在4.0，反應(yīng)5h，使氟、鋁形成共沉淀16A1 (OH, F).6H20,同時(shí)，鐵也水解沉淀出去，反應(yīng)后期加少量雙氧水，使鐵沉淀完全；過濾，沉淀渣用硫酸銨溶液漿化洗滌，洗液返回步驟(3)兩段水浸，渣遺棄，鈹損失率為10% ；
(5)萃取:將步驟(4)得到的除雜浸出液用有機(jī)相萃取劑萃取，有機(jī)相萃取劑是體積比為30: 70的二(2-乙基己基磷酸)與煤油的混合物，在相比為I，萃取時(shí)間為5min，進(jìn)行三級逆流萃取，得到萃取負(fù)載有機(jī)相和萃余液，萃取率為99% ；
(6)反萃:采用3mol/L的碳酸銨進(jìn)行反萃，反萃步驟(5)所得到的負(fù)載有機(jī)相，相比為1，采用二級逆流反萃，使鈹以堿式碳酸鈹?shù)男问匠恋砦龀?，液固分離，沉淀用純水洗滌，反萃率為94% ；
(7)回收:沉淀的碳酸銨反萃液經(jīng)過加熱煅燒形成氧化鈹，得到含98%的氧化鈹，煅燒燒損為1% ;鈹回收率為74%。
【權(quán)利要求】
1.一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒?，其特征在?它包括精礦的預(yù)處理、酸化焙燒、水浸、除雜、萃取、回收工序，具體過程為: (1)預(yù)處理:將鈹精礦用3-5mol/L的鹽酸溶液預(yù)處理，液固比為2_3:1，對精礦進(jìn)行預(yù)處理； (2)酸化焙燒:按1:0.8-1.2的酸礦比，添加濃硫酸至步驟(I)得到的預(yù)處理料中，在溫度為400-500。。下，酸化焙燒0.5-1.5h ； (3)兩段水浸:按液固比為2-3:1，將步驟(2)得到的焙燒渣，加入沸水中攪拌，水浸20-40min，過濾后濾渣再經(jīng)過二段沸水浸出，過濾并熱水洗滌，兩段水浸液混合為浸出液；兩段水浸渣經(jīng)過洗滌遺棄； (4)共沉淀除雜:將步驟(3)的浸出液加熱保溫，溫度控制在90-95°C，用堿調(diào)pH值在3.0-4.0之間，反應(yīng)4-5h，同時(shí)，鐵也水解沉淀出去；過濾，沉淀渣用硫酸銨溶液漿化洗滌，洗液返回步驟(3)兩段水浸； (5)萃取:將步驟(4)得到的除雜浸出液用有機(jī)相萃取劑萃取，有機(jī)相萃取劑是體積比為20-30: 80-70的二(2-乙基己基磷酸)與煤油的混合物，萃取相比為1:1，萃取時(shí)間為3-5min,進(jìn)行至少兩級逆流萃取,得到萃取負(fù)載有機(jī)相和萃余液； (6)反萃:采用2-3mol/L的反萃取劑反萃步驟(5)所得到的負(fù)載有機(jī)相，萃取相比為1:1，采用二級逆流反萃，得到反萃有機(jī)相和反萃液； (7)回收:將步驟(6)得到的反萃液用氨水鹽析或加熱分解得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒?，其特征在?所述步驟(4)中調(diào)pH值的堿為氨水或氫氧化鈉中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒?，其特征在?所述步驟(5)反萃過程中，反萃取劑采用氟化氫銨或碳酸銨中的一種，采用氟化氫銨進(jìn)行反萃時(shí)，步驟(6)得到的反萃液用氨水鹽析，蒸發(fā)結(jié)晶形成氟化鈹；用碳酸銨反萃時(shí)，步驟(6)得到的碳酸銨反萃液經(jīng)過加熱，使鈹以堿式碳酸鈹?shù)男问匠恋砦龀觯汗谭蛛x，沉淀用純水洗滌，加熱煅燒形成氧化鈹。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種從選礦富集比低的金綠寶石型鈹精礦中提取鈹?shù)姆椒?，其特征在?所述步驟(2)酸化焙燒中焙燒渣球磨到100-120目。
【文檔編號】C22B3/40GK103468975SQ201310371862
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】馬進(jìn), 張恩玉, 易超, 洪濤, 貢大雷, 馬愛軍, 魯興武, 曹桂銀, 李俞良, 邵傳兵, 程亮, 韓曉龍, 李守榮 申請人:西北礦冶研究院