復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金屬分離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬分離回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金 屬分離新方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國四川、新疆等地、云南三江地區(qū)、瀾長江流域及緬甸老撾境內(nèi)的湄公河流域儲 藏著大量的銅鉛鋅銀的多金屬礦，此類多金屬復(fù)雜礦床的綜合利用有兩種工藝路線，一種 是分選分煉，即通過選礦分別選出鉛精礦、鋅精礦和銅精礦，再分別處理以提取鉛、鋅和銅。 這種工藝的難點(diǎn)是選礦。由于分選困難，不僅選礦回收率低，而且鉛、鋅和銅互含高，精礦質(zhì) 量差。例如四川白玉呷村銅礦，臨滄糯武銅礦的情況均證明了這一點(diǎn)。
[0003] 另一種工藝路線是選治聯(lián)合工藝，選礦不分選，只選出混合精礦，然后用治金手段 處理混合精礦。其優(yōu)點(diǎn)是選礦回收率大幅度提高，選礦作業(yè)簡單。此種工藝路線問題在于 銅、鉛、鋅和銀混合精礦的活化。復(fù)雜銅鉛鋅銀多金屬共生礦儲數(shù)大，有價(jià)金屬品種多，分離 工藝難度大，目前國內(nèi)外分離方法發(fā)展現(xiàn)狀有如下幾種： 1、濕法分離工藝 ①氯化浸出 一些難溶性金屬硫化物在酸性氯鹽溶液條件下浸出，可以氯的絡(luò)合離子形態(tài)溶出，如[PbCl41'[ZnCl412^等。這為酸性氯鹽溶液選擇性浸出金屬硫化物提供了熱力學(xué)基礎(chǔ)。常 用的氯化浸出劑為鹽酸、氯鹽和氯氣等。
[0004] 贛南燙坪銅鉛鋅復(fù)合硫化礦，在溫度105°C，固液比1:4, Fe3+濃度192克/t的條 件下浸出3小時(shí)，銅、鉛和鋅的浸出率分別為99. 5%、98. 6%和99. 6%，硫呈元素硫或黃鐵礦形 態(tài)富集于渣中。
[0005] 但由于氯化浸出多金屬礦時(shí)，存在以ZnCl2溶液制取電鋅較困難，以PbCl2為原料 制取金屬鉛工藝流程較長，在浸出和后續(xù)電積工藝銜接上較困難，氯離子的存在對環(huán)境和 設(shè)備要求較高等問題。因此，該方法的工業(yè)實(shí)施較為困難。
[0006] ②硫酸化焙燒選擇性浸出 多金屬硫化礦在適當(dāng)?shù)臍夥蘸蜏囟认?，在空氣中進(jìn)行硫酸化焙燒，使鐵主要轉(zhuǎn)變成 Fe203，而銅鋅等轉(zhuǎn)變成硫酸鹽，實(shí)現(xiàn)選擇性硫酸化焙燒，所得焙砂再用稀硫酸浸出，達(dá)到選 擇性浸出的目的。如用2%的Na 2S〇Jt添加劑，在550°C焙燒lh，然后對焙砂以重量分?jǐn)?shù)為 9. 5%的112504作為浸出劑，在液固比為2. 5的條件下浸出30min，銅、鋅浸出率分別為95%和 90% 〇
[0007] 但由于焙燒酸浸工藝采用先焙燒后浸出的工序，使得整體工藝流程冗長浸出率 低，設(shè)備運(yùn)行維修成本提高，而且焙燒工序產(chǎn)出的低濃度302氣體存在較難回收和污染大的 缺點(diǎn)，不利于當(dāng)前冶金企業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)的需要。
[0008] ③堿性浸出 國內(nèi)采用硫化精礦氨浸工藝：在NH4+濃度為300g/L，氧化劑SN22濃度為60kg/t，催化 AN31用量為0. 12kg/t，液固比為5的條件下，常溫?cái)嚢?h，銅的浸出率可達(dá)80. 25%。
[0009] 采用堿性浸出工藝具有浸出過程選擇性強(qiáng)的特點(diǎn)。但對于現(xiàn)行的工藝而言，有效 解決后續(xù)工藝的銜接存在一定問題，而且氨氣的存在對工作環(huán)境和自然環(huán)境也提出了較高 的要求。
[0010] ④直接加壓酸性浸出 直接酸浸法是一種采用酸為浸出劑(硫酸等)，氧氣為氧化劑在一定壓力下直接浸出混 合精礦的方法。其主要反應(yīng)式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金屬分離方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟（1)，熱活化：將回轉(zhuǎn)窯加熱至300-650°C，緩緩加入精礦和固硫劑，然后恒溫?zé)峄?化3. 5-4. 5h，固硫劑的加入的質(zhì)量為精礦中硫的質(zhì)量的20-50%，得到含氧化鋅的煙氣和活 化精礦； 所述的煙氣經(jīng)收塵后得到的氣體先通入第一級凈化液進(jìn)行第一級噴淋凈化，再通入第 二級凈化液中進(jìn)行第二級噴淋凈化，得到的凈化的氣體直接排放至大氣中；向一、二級凈化 噴淋后的液體加入NaOH直至不產(chǎn)生沉淀為止，過濾，濾液濃縮結(jié)晶，得到亞硫酸鈉固體； 所述的第一級凈化液為質(zhì)量濃度為40%的碳酸鈉水溶液，第二級凈化液為質(zhì)量濃度為 40%的氫氧化鈉水溶液； 步驟（2)，氧化浸出：步驟（1)得到的活化精礦經(jīng)球磨至200目后，加入到含硫酸的水溶 液中，該水溶液中硫酸的質(zhì)量百分含量為15%，活化精礦與含硫酸的水溶液的固液比為1 : 3,然后用蒸汽加熱到85°C以上時(shí)，加入氧化劑氧化，氧化劑的用量為活化精礦中硫的質(zhì)量 的1. 1-1. 2倍，接著恒沸3-4h，然后經(jīng)過濾，得到浸出渣和浸出液； 步驟（3)，銅、鉛、銀和鋅的分離：步驟（2)得到的浸出渣用水洗滌至中性后，得到含鉛 和銀的渣；洗滌液返回至步驟（2)的氧化浸出工藝段，與濃硫酸一起配制成含硫酸的水溶 液，用于氧化浸出； 向步驟（2)得到的浸出液中加入二氧化錳至Fe2+全部氧化成Fe3+后，加入硫酸至pH為 1. 5,然后進(jìn)行水解除去Fe3+，過濾，得到含鐵的濾渣和濾液； 步驟（4)，置換銅與沉鋅：向步驟（3)得到的濾液中加入鐵進(jìn)行置換，鐵的加入量為濾 液中銅含量的1. 2-1. 3質(zhì)量倍，過濾，得到濾液和濾渣；濾渣用水洗滌至pH為7,得到粗銅 粉；洗滌液返回至步驟（2)的氧化浸出工藝段，與濃硫酸一起配制成含硫酸的水溶液，用于 氧化浸出；濾液送入常規(guī)的電積鋅工藝電積得鋅產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金屬分離方法，其特征在于，所 述的步驟（1)回轉(zhuǎn)窯加熱采用煤氣加熱方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金屬分離方法，其特征在于，步 驟（1)所述的固硫劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鐵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金屬分離方法，其特征在于，步 驟（2)所述的氧化劑為雙氧水、氯酸鈉、漂白粉和空氣中的任意兩種的組合。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)雜銅鉛鋅銀混合精礦有價(jià)金屬分離方法，屬于金屬分離回收技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法包括熱活化、氧化浸出、銅、鉛、銀和鋅的分離以及置換銅與沉鋅四大步驟，本發(fā)明方法實(shí)用性廣，適用于各種多金屬混合精礦的分離；本發(fā)明工藝的實(shí)現(xiàn)，使得這種多金屬礦只需混合選，不需分選，這樣使得礦山企業(yè)不需要分選設(shè)備和分選場地等，降低了投資約30%和降低生產(chǎn)成本20%，降低了礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)，選礦回收率提高25%以上，周期縮短了三分之一，人員減少了三分之一，電耗減少了三分之一。同時(shí)，本發(fā)明較之目前國內(nèi)外的工藝具有投資小，生產(chǎn)周期短，有價(jià)金屬回收率高，易于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】C22B15-00, C22B19-00, C22B3-46, C22B11-00, C22B13-00, C22B3-08
【公開號】CN104789771
【申請?zhí)枴緾N201510225942
【發(fā)明人】黃言生, 孫偉明, 王憲, 蘇全鋼
【申請人】昆明貴益金屬材料有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月6日