專利名稱：復(fù)雜銻精礦的硫酸鈉熔煉法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)雜銻精礦的處理方法，特別是火法合成可溶性銻鹽和稀酸除鐵的冶金過程。它通過硫酸鈉熔煉、浸出、沉銻、除鐵等步驟，產(chǎn)出銻酸鈉和其它有價金屬(鉛、金)精礦。
復(fù)雜銻精礦如含砷銻金精礦、脆硫銻鉛精礦煉銻的傳統(tǒng)濕法方法是硫化堿液浸出-電積流程。該流程成熟可靠，但流程長，設(shè)備復(fù)雜，成本高，且電積時產(chǎn)生硫代硫酸鈉、多硫化鈉，此電解液返回浸出時精礦中金損失于浸出液及陰極銻(趙天從著《銻》，386頁，504頁，冶金工業(yè)出版社，1987年)。近年發(fā)展了從硫化堿浸出液中空氣氧化直接沉銻(以銻酸鈉形式)，雖大大簡化了工藝，但存在硫化鈉消耗大，成本高等缺點，同時浸出渣含鉛品位低，難以富集，達不到鉛精礦等級的要求，不能充分利用資源。在處理含砷銻金精礦時因部分金包裹在黃鐵礦和毒砂中，使得脫銻后渣中的金仍難以浸出，需要用其它的預(yù)處理過程解離金。
為了克服以上不足，本發(fā)明提供了一種用硫酸鈉代替硫化鈉，通過高溫處理使礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，有利于銻、金、銀、鉛等有價金屬回收，能處理復(fù)雜銻精礦特別是含砷銻金精礦、脆硫銻鉛精礦的方法。
本發(fā)明的解決方案是用硫酸鈉(Na2SO4)、還原煤(C)和復(fù)雜銻精礦在高溫下熔煉，熔煉后，放出熔體并冷卻，破碎，細(xì)磨，然后與熔煉煙塵合并用水或NaOH的水溶液浸出，浸出后，鉛(或金或銀)及鐵和少量硫及還原煤的灰分留在浸出渣中，銻和砷及未反應(yīng)的硫酸鈉進入浸出液，浸出液經(jīng)通空氣氧化，銻以銻酸鈉的形式沉淀，硫則形成硫酸根、硫代硫酸根等陰離子，砷氧化成砷酸根仍留在溶液中，形成沉淀后液，沉銻后液經(jīng)濃縮結(jié)晶回收部分鈉鹽作為試返回熔煉過程，結(jié)晶后母液用硫酸亞鐵處理、排放。浸出渣中以硫化亞鐵形式存在的鐵，再用稀硫酸浸出，鐵進入溶液，硫離子以硫化氫形式析出，用沉銻后液吸收，經(jīng)除鐵后的浸出渣為高品位的有價金屬精礦如鉛精礦、金精礦。
有關(guān)過程和條件詳述如下1.熔煉熔煉過程中各物料的組成為(重量比)硫酸鈉∶還原煤∶復(fù)雜銻精礦＝1～1.5∶0.1～0.3∶1，熔煉溫度為650～1000℃，時間為0.5～3小時；放出的熔體經(jīng)冷卻，破碎，細(xì)磨至0.175mm以下，進入浸出過程。
熔煉過程的主要反應(yīng)有(1)(2)(3)(4)式(4)中n值取1～3，相應(yīng)生成的硫代銻酸鹽為NaSbS2、Na4Sb2S5和Na3SbS3。在生成硫代銻酸鹽的同時，黃鐵礦和毒砂發(fā)生分解(5)2.浸出浸出溫度為20～100℃，NaOH濃度為0～50g/L，浸出液固比(重量比)為1.5～3∶1，時間為0.25～4小時，濾渣用清水洗滌3次，洗水返回作下次浸出用。
浸出過程發(fā)生的主要反應(yīng)有(6)(7)(8)(9)3.沉銻在浸出液中通入空氣氧化沉淀銻，通空氣的壓力為0.2～1MPa，時間為5～20小時，溫度為20～50℃。沉銻過程發(fā)生的主要反應(yīng)有(10)(11)(12)(13)4.除鐵浸出渣中的鐵以硫化亞鐵存在，本發(fā)明用稀硫酸作浸出劑將其除去，(14)除鐵時的浸出溫度為10～30℃，時間為0.25～2小時，硫酸用量為銻浸出渣量(重量百分比)的5～15％，H2S氣體用沉銻后液吸收，所得FeSO4溶液用于中和蒸發(fā)結(jié)晶硫酸鈉后的母液或生產(chǎn)硫酸亞鐵產(chǎn)品。
所述的硫酸鈉可以是工業(yè)純硫酸鈉，也可以是沉銻后液蒸發(fā)結(jié)晶返回的含有Na2S2O3、Na2SO3、Na2S的Na2SO4。
本發(fā)明適用于含銻≥20％的含砷銻金精礦、銻金精礦、脆硫銻鉛精礦、銻鉛精礦、銻鉛銀精礦等復(fù)雜銻精礦的處理。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的硫化鈉浸出法比較，有以下優(yōu)點用硫酸鈉代替硫化鈉，大幅度降低處理費用；高溫熔煉過程破壞原料的礦物結(jié)構(gòu)，使銻、砷、鉛(或金)分離比較徹底，并且能有效地提高有價金屬的品位，有利于有價金屬的后續(xù)冶煉過程；廢水綜合治理，達到以廢治廢的目的。與氯化法相比，本發(fā)明無須特殊防腐，設(shè)備投資及維護費用低，所用試劑價廉易得，對于含砷銻金精礦，產(chǎn)出的高品位金精礦可直接氰化提金。與火法相比，有價金屬的回收率大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量好。


圖1本發(fā)明工藝流程示意圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
1.廣西某脆硫銻鉛精礦，其主要成分為(％)Sb25.31，Pb24，S20，F(xiàn)e8.1。
熔煉所用原料與試劑的配比(重量比)為硫酸鈉∶脆硫銻鉛精礦∶還原煤為1∶1∶0.2，熔煉溫度為1000℃，時間為2小時，熔煉后保留在熔體中的銻和鉛分別為81％和80％，19％的銻和20％的鉛揮發(fā)進入煙塵，熔體冷卻，破碎，細(xì)磨至0.175mm以下，然后與熔煉煙塵合并以液固比為2.85∶1用20g/L NaOH水溶液進行浸出，浸出時間為2小時，浸出溫度為80℃。浸出液經(jīng)通空氣氧化，氧化條件為空氣壓力為0.3MPa，溫度為40℃，時間為10小時，得到的銻酸鈉產(chǎn)品含銻47.4％，沉淀后液含銻0.06g/L。浸出渣用30g/L的硫酸溶液以液固比為3∶1在30℃下浸出1小時，得到脫鐵渣含鉛53％，作為鉛精礦。從脆硫銻鉛精礦到銻酸鈉銻的回收率為94％。
2.湖南某含砷銻金精礦，其主要成分為(％)Sb29.31，As6.5，S22.55，F(xiàn)e13.73，Au50g/T熔煉所用原料與試劑的配比(重量比)為硫酸鈉∶含砷銻金精礦∶還原煤為1∶1∶0.15，熔煉溫度為1000℃，時間為2小時，保留在熔體中的銻和砷分別為79％和81％，21％的銻和19％的砷揮發(fā)進入煙塵，熔體冷卻，破碎，細(xì)磨至0.175mm以下，然后與熔煉煙塵合并以液固比為2.5∶1用50g/L NaOH水溶液進行浸出，浸出時間為1小時，浸出溫度為80℃。浸出液經(jīng)通空氣氧化，氧化條件為空氣壓力為0.3MPa，溫度為40℃，時間為10小時，得到的銻酸鈉產(chǎn)品含銻46％，沉銻后液含銻0.08g/L，含砷15g/l。浸出渣用40g/L的硫酸溶液以液固比為3∶1在30℃下浸出1.5小時，得到脫鐵渣含金150g/T，銻1.5％，砷0.4％，銻的回收率為92％，金的回收率為98％。
權(quán)利要求
1.一種處理復(fù)雜銻精礦的方法，其特征在于本發(fā)明包括硫酸鈉熔煉預(yù)處理，浸出、沉銻、除鐵等步驟，產(chǎn)出銻酸鈉和其它有價金屬(鉛、金)精礦，其中a.熔煉過程中各物料的組成為(重量比)硫酸鈉∶還原煤∶復(fù)雜銻精礦＝1～1.5∶0.1～0.3∶1，熔煉溫度為650～1000℃，時間為0.5～3小時；放出的熔體經(jīng)冷卻，破碎，細(xì)磨至0.175mm以下，進入浸出過程；b.浸出溫度為20～100℃，NaOH濃度0～50g/L，浸出液固比(重量比)為1.5～3∶1，時間為0.25～4小時，濾渣用清水洗滌3次，洗水作下次浸出用；c.在浸銻液中通入空氣氧化沉淀銻，通空氣的壓力為0.2～1MPa，時間為5～20小時，溫度為20～50℃；d.用稀硫酸作浸出劑將除鐵，除鐵時的浸出溫度為10～30℃，時間為0.25～2小時，硫酸用量為銻浸出渣量的5～15％，產(chǎn)出H2S氣體用沉銻后液吸收，所得FeSO4溶液用于處理結(jié)晶硫酸鈉后的母液或生產(chǎn)硫酸亞鐵產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫酸鈉為工業(yè)純硫酸鈉，或含有Na2S2O3、Na2SOa、Na2S的Na2SO4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的復(fù)雜銻礦包括含銻≥20％的含砷銻金精礦、銻金精礦、脆硫銻鉛精礦、銻鉛精礦、銻鉛銀精礦。
全文摘要
一種復(fù)雜銻精礦的處理方法，本發(fā)明包括硫酸鈉熔煉、浸出、沉銻、除鐵等步驟，產(chǎn)出銻酸鈉和其它有價金屬(鉛、金)精礦。本發(fā)明與傳統(tǒng)的硫化鈉浸出法比較，用硫酸鈉代替硫化鈉，大幅度降低處理費用；高溫熔煉過程破壞原料的礦物結(jié)構(gòu)，使銻、砷、鉛或銀分離比較徹底，并且能有效地提高其它有價金屬的品位，有利于后續(xù)冶煉過程；有利于廢水綜合治理，達到以廢治廢的目的。本發(fā)明適用于含銻≥20％的含砷銻金精礦、銻金精礦、脆硫銻鉛精礦、銻鉛精礦、銻鉛銀精礦等復(fù)雜銻精礦的處理。
文檔編號C22B30/02GK1162650SQ96118109
公開日1997年10月22日 申請日期1996年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月12日
發(fā)明者賓萬達, 楊天足, 陳希鴻, 盧宜源 申請人:中南工業(yè)大學(xué)