本發(fā)明涉及冶金，具體涉及一種含砷物料中金屬的梯度提取方法。

背景技術(shù)：

1、砷在自然界以毒砂(feass)、硫砷銅礦(cu3ass4)、砷鐵礦(feas)、雄黃(as2s2)和雌黃(as2s3)等形態(tài)廣泛存在于有色金屬和貴金屬礦物當(dāng)中。在資源短缺的大背景下，難選冶資源的開發(fā)越來越成為趨勢，其中以含as的銅鋅鉛礦產(chǎn)資源最為典型。以含as的鋅礦冶煉工藝為例，火法熔煉后會產(chǎn)生大量含as氧化鋅煙塵，在該過程中as得到富集，這部分煙塵中的as甚至高達(dá)礦石中as含量的數(shù)倍以上，在后續(xù)的濕法浸出工藝中這部分as傾向于同鋅一起浸出，而使得體系中as含量超標(biāo)(最高可達(dá)～20g/l)。其他有價金屬冶煉中(包括錫、鉛、銅等)也都存在這樣的問題。大量的as進(jìn)入到溶液系統(tǒng)，對工藝的能耗、設(shè)備的維護(hù)、產(chǎn)品的質(zhì)量等都會造成惡劣的影響。如何控制濕法冶金過程中as的浸出行為，降低后續(xù)除砷的負(fù)擔(dān)，減小除砷渣量等問題亟待解決。

2、目前主要的溶液除砷方法包括膜分離法、吸附法等物理除as方法和硫化法、氧化法、還原法等化學(xué)除as方法，其中物理除as方法面向的主要是as濃度不足1g/l的深度除as的場合，對濕法冶金動輒10g/l以上的as去除需求并不適用。濕法冶金領(lǐng)域主要采用化學(xué)除as方法對溶液進(jìn)行處理。硫化法主要是將硫化鈉或硫化氫等加入到溶液中與as結(jié)合成硫化砷，以達(dá)到除砷目的。還原法常見于銅冶煉除砷的場合，主要是以cu3as沉淀形式，達(dá)到除砷的目的。硫化法因需要使用硫化物，后者劇毒，操作環(huán)境惡劣，限制其應(yīng)用，而還原法對溶液成分要求較高，要求溶液cu2+和as2+的摩爾比不低于3，其應(yīng)用也因此受到限制。氧化法一般采用氧化劑將溶液中的as氧化成五價as，再引入fe3+或ca2+等金屬陽離子生成砷酸鹽沉淀，達(dá)到除砷目的。氧化法是在目前眾多除砷方法中于濕法冶金最為適用、也是最為行之有效的方法。

3、含as礦物作為難處理礦物的一個極為重要的來源，其處理工藝的開發(fā)在資源開發(fā)逐漸向難處理礦物轉(zhuǎn)移的大背景下，將成為不可回避的課題，如何經(jīng)濟(jì)有效地從這些礦物中回收有價金屬對有色金屬行業(yè)節(jié)能降耗、解決三廢問題等都具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含砷物料中金屬的梯度提取方法，以高效回收回收含砷物料中的金屬。

2、上述目的可以是通過以下技術(shù)方案的實施方式實現(xiàn)：

3、一種含砷物料中金屬的梯度提取方法，包括如下步驟：

4、步驟一)低酸浸出：向含砷冶金物料加入硫酸進(jìn)行浸出處理，酸礦比500-550kg/t、液固比4:1～6:1，得到低酸浸出液和低酸浸出渣；

5、步驟二)高酸浸出：向低酸浸出渣加入硫酸進(jìn)行浸出處理，酸礦比200-300kg/t、液固比2:1～4:1，得到高酸浸出液和高酸浸出渣；

6、步驟三)向高酸浸出液中加入fe3+、控制fe/as比為0.1～1并調(diào)節(jié)高酸浸出液的ph至1.5～5.0進(jìn)行反應(yīng)使砷沉淀，得到除砷渣和除砷后液；對除砷后液和低酸浸出液中的金屬離子進(jìn)行提取。

7、可選的，所述步驟三)中采用所提取的金屬離子的氫氧化物調(diào)節(jié)高酸浸出液的ph。

8、可選的，所述步驟一)中低酸浸出反應(yīng)時間1～6h、反應(yīng)溫度70-90℃；

9、所述步驟二)中高酸浸出反應(yīng)時間1～6h、反應(yīng)溫度70-90℃。

10、可選的，將除砷渣返回到步驟二)的低酸浸出渣中再次進(jìn)行浸出處理。

11、可選的，所述步驟三中，fe3+采用fe2(so4)3、fecl3或者fe(no3)3中的至少一種。

12、可選的，所述步驟三)中反應(yīng)時間1～4h、反應(yīng)溫度70-90℃。

13、可選的，所述含砷冶金物料為含砷煙塵。

14、可選的，所述步驟三)中對除砷后液和低酸浸出液中的鋅離子和/或銅離子進(jìn)行提取。

15、可選的，所述步驟一)中的低酸浸出液的浸出終點h+濃度0.01-0.05mol/l。

16、可選的，所述步驟二)中的高酸浸出液的浸出終點h+濃度0.45-0.75mol/l。

17、發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：

18、本發(fā)明的方法通過低酸浸出和高酸浸出的梯度浸出方法處理含砷物料。將as先少浸出甚至不浸出的條件下，使有價金屬盡可能多的浸出，然后再控制有價金屬全部浸出的條件下，盡量減少as浸出的分段浸出的方式，減少as進(jìn)入溶液系統(tǒng)，降低除as負(fù)擔(dān)。本發(fā)明的方法綜合考慮了as和有價金屬在整個浸出系統(tǒng)的去向、as去除的可行性、中和劑選取等等，所優(yōu)選出的參數(shù)可指導(dǎo)實際生產(chǎn)，且金屬回收率高，對物料的兼容性好，便于推廣。

技術(shù)特征：

1.一種含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟三)中采用所提取的金屬離子的氫氧化物調(diào)節(jié)高酸浸出液的ph。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟一)中低酸浸出反應(yīng)時間1～6h、反應(yīng)溫度70-90℃；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，將除砷渣返回到步驟二)的低酸浸出渣中再次進(jìn)行浸出處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟三中，fe3+采用fe2(so4)3、fecl3或者fe(no3)3中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟三)中反應(yīng)時間1～4h、反應(yīng)溫度70-90℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述含砷冶金物料為含砷煙塵。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟三)中對除砷后液和低酸浸出液中的鋅離子和/或銅離子進(jìn)行提取。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟一)中的低酸浸出液的浸出終點h+濃度0.01-0.05mol/l。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷物料中金屬的梯度提取方法，其特征在于，所述步驟二)中的高酸浸出液的浸出終點h+濃度0.45-0.75mol/l。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種含砷物料中金屬的梯度提取方法，包括如下步驟：步驟一)低酸浸出：向含砷冶金物料加入硫酸進(jìn)行浸出處理，酸礦比500?550kg/t、液固比4:1～6:1，得到低酸浸出液和低酸浸出渣；步驟二)高酸浸出：向低酸浸出渣加入硫酸進(jìn)行浸出處理，酸礦比200?300kg/t、液固比2:1～4:1，得到高酸浸出液和高酸浸出渣；步驟三)向高酸浸出液中加入Fe<supgt;3+</supgt;、控制Fe/As比為0.1～1并調(diào)節(jié)高酸浸出液的pH至1.5～5.0進(jìn)行反應(yīng)使砷沉淀，得到除砷渣和除砷后液；對除砷后液和低酸浸出液中的金屬離子進(jìn)行提取。本發(fā)明通過將As先少浸出甚至不浸出的條件下，使有價金屬盡可能多的浸出，然后再控制有價金屬全部浸出的條件下，盡量減少As浸出的分段浸出的方式，減少As進(jìn)入溶液系統(tǒng)，降低除As負(fù)擔(dān)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉振,吳筱,秦明曉,丁劍,付軍健,韓國強,孫寧磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國恩菲工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10