一種從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，包括以下步驟：用鹽酸浸出銀錳精礦，再用NH4HCO3調(diào)節(jié)pH，得到氯化銨浸出液，用氯化鈣的鹽酸溶液浸出氯化銨浸出后的渣得到氯化鈣浸出液；再電解氯化銨浸出液，制得鐵粉；殘留液中用結(jié)晶法制得MnCl2·4H2O，熱分解制得氯化錳；再用金屬鉛從氯化鈣浸出液中置換得到Ag，用金屬鐵或鋁置換得到Pb，本發(fā)明的方法較火法冶煉銀錳礦投資省，回收率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【專利說明】—種從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，具體涉及一種從銀錳礦中分離提Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銀錳礦是金銀礦床中的一種重要礦床，常含Mn、Fe、Pb、Ag、S，經(jīng)選礦焙燒一般含Mn和Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都達(dá)到20%以上，含Pb大約I~4%，含Ag為100g/t以上，含Au較少，是工業(yè)提Ag的主要原料。
[0003]傳統(tǒng)提煉銀錳礦的方法是高爐冶煉富錳渣，并同時(shí)得到硅鐵和粗鉛，Ag在富錳渣及硅鐵中含量較少，主要?dú)埩粼诖帚U中，再通過電解鉛進(jìn)入陽(yáng)極泥再回收。傳統(tǒng)的火法冶煉存在投資大，流程長(zhǎng)，回收率低，經(jīng)濟(jì)效益低下。
[0004]為了克服火法冶煉的不足，現(xiàn)有技術(shù)中也開始有了濕法冶煉工藝。目前已開發(fā)了的工藝主要步驟為硫酸與硫酸鐵或鐵屑進(jìn)行還原浸出脫Mn、Fe，再進(jìn)行氰化，或硫脲，氯化浸出Ag，雖然Mn、Fe脫除率達(dá)到98%，Ag浸出率得到90%以上，但對(duì)綜合回收Mn、Fe、Pb等遇到了難題，由于硫酸還原浸出液中Mn、Fe含量較高，錳鐵分離十分困難。采用黃鉀鐵礬法除鐵，當(dāng)用氧化劑氧化Fe2+為Fe3+時(shí)，Mn2+也被氧化為Mn4+而隨鐵礬一起沉淀；當(dāng)采用電解MnO2時(shí)，F(xiàn)e2+在陽(yáng)極氧化為Fe3+而生成Fe2O3隨MnO2 —起沉淀，當(dāng)采用分步法結(jié)晶時(shí)，硫酸錳與硫酸亞鐵均同時(shí)結(jié)晶，三種方法都無法分離Mn、Fe而形成有價(jià)值的產(chǎn)品；采用萃取法時(shí)，由于Fe2+含量高，需要消耗大量的氧化劑、萃取劑和反萃劑，經(jīng)濟(jì)效益差，因此銀錳礦的硫酸鹽浸出法由于不能將Mn、Fe、Pb、Ag等分離得到有價(jià)值的產(chǎn)品，綜合回收率差，無法替代火法冶煉，形成可靠的先進(jìn)技術(shù)工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的投資大、流程長(zhǎng)和綜合回收率低等問題，本發(fā)明提供了一種從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，克服了火法冶煉銀錳精礦投資大、工藝流程長(zhǎng)、銀分散、回收率不高、能耗高、環(huán)境治理復(fù)雜等缺點(diǎn)，克服了硫酸和硫酸鹽浸出，Mn、Fe無法分離，綜合回收不好等缺點(diǎn)；本發(fā)明具有成本低、效率高和環(huán)境治理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)的全濕法冶煉銀錳精礦的方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，包括以下步驟:
[0007](I)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤20%的鹽酸浸出銀錳精礦，再用NH4HCO3中和至PH至4~5，得到含Mn、Fe的氯化銨浸出液，用氯化鈣的鹽酸溶液浸出氯化銨浸出后的渣得到含Pb、Ag的氯化鈣浸出液；
[0008](2)電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液，制得鐵粉；從電解鐵粉的殘留液中用結(jié)晶法制得MnCl2.4H20，再用金屬鉛從步驟(I)中的含Pb、Ag的氯化鈣浸出液中置換得到Ag，用金屬鐵或鋁置換得到Pb。[0009]進(jìn)一步優(yōu)選，含Mn、Fe的氯化銨浸出液的具體制備條件:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%以上鹽酸浸出用NH4HCO3調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH值4~5，并使Cl_濃度≤150g/L,浸出溫度60~90°C，時(shí)間2~6h,機(jī)械攪拌。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選含Mn、Fe的氯化銨浸出液的具體制備條件:浸出條件為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的鹽酸浸出，浸出終點(diǎn)用NH4HCO3中和達(dá)到PH=5，溫度80°C，時(shí)間4小時(shí)。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選，制備含Pb、Ag的氯化鈣浸出液的具體條件=CaCl2水溶液的濃度為200~400g/L，HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7~15%，浸出溫度:80~95°C，時(shí)間:2~4h，機(jī)械攪拌。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選，制備含Pb、Ag的氯化鈣浸出液的具體條件:浸出溫度:90°C，時(shí)間:3h，CaCl2的濃度為300g/L，HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選，電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液具體條件:溫度40~60°C，PH:3~5.5，電流密度:100~250A/m2，槽壓:1~2.5V，時(shí)間:20~30h,
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選，電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液具體條件:溫度:50°C，PH=5,電流密度:150A/m2，槽壓:2V，時(shí)間:30h。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選，MnCl2.4H20結(jié)晶條件為蒸發(fā)濃縮到Mn的濃度> 130g/L,氯化猛熱分解溫度為300~400°C。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選，MnCl2.4H20結(jié)晶條件為蒸發(fā)濃縮到Mn的濃度≥150g/L。
[0017]本發(fā)明達(dá)到的有益效果:
[0018]本發(fā)明是采用NH4Cl和HCl直接中性浸出氧化焙燒后的銀錳精礦，控制Cl—濃度150g/L，PH值3~5，得到高含Mn、Fe的浸出液和含Pb、Ag的氯化渣，采用氯化電解在電流密度為100~200A/m2，槽壓I~2v，溫度50~60°C條件下電解鐵粉，分離Mn、Fe達(dá)97%，電解后液結(jié)晶得到純度90%以上的MnCl2.4H20,電鐵純度達(dá)到80%以上。氯化中浸渣再采用CaCl2200~300g/L, HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7~14% (70~150g/L)，進(jìn)行酸性浸出Pb、Ag，浸出
率達(dá)到90%以上，含-浸出液用鉛板置換銀得海綿銀粉，鑄錠得粗銀，用鐵板或鋁板置換鉛得海綿粗鉛鑄錠得粗鉛錠。按照上述工藝步驟，如附圖1所示工藝流程圖，實(shí)施銀錳礦的濕法冶煉可以得到含F(xiàn)e80%以上的電解鐵粉，純度為90%以上的MnCl2.4H20，含銀95%以上的粗銀，含鉛90%以上的粗鉛。
[0019]本發(fā)明克服了火法冶煉銀錳精礦投資大，工藝流程長(zhǎng)，銀分散，回收率不高，能耗高，環(huán)境治理復(fù)雜，因而經(jīng)濟(jì)效益差的缺點(diǎn)，克服了硫酸和硫酸鹽浸出，Mn、Fe無法分離，綜合回收不好的缺點(diǎn)。走出了一條低成本，高效率，節(jié)能減排，環(huán)境治理比較容易的全濕法冶煉銀錳精礦的路子，并開創(chuàng)了用含錳礦粉直接生產(chǎn)結(jié)晶氯化錳的先例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明銀錳礦濕法冶金的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明的具體步驟為
[0022](I)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%以上鹽酸浸出用NH4HCO3調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH值4~5，并使Cl_濃度(150g/L，浸出溫度60~90°C，時(shí)間2~6h，機(jī)械攪拌，得到含Mn、Fe的氯化銨浸出液，用氯化鈣的鹽酸溶液浸出氯化銨浸出后的渣得到含Pb、Ag的氯化鈣浸出液，制備具體條件:CaCl2水溶液的濃度為200~400g/L，HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7~15%，浸出溫度:80~95°C，時(shí)間:2~4h,機(jī)械攪拌。；
[0023](2)電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液，制得鐵粉，具體條件:溫度40~60°C，PH:3~5.5，電流密度:100~250A/m2，槽壓:1~2.5V，時(shí)間:20~30h ;從電解鐵粉的殘留液中用結(jié)晶法制得MnCl2.4H20,熱分解制得氯化錳，MnCl2.4H20結(jié)晶條件為蒸發(fā)濃縮到Mn的濃度≤130g/L，熱分解溫度為300~400°C;再用金屬鉛從步驟(I)中的含Pb、Ag的氯化鈣浸出液中置換得到Ag，用金屬鐵或鋁置換得到Pb。
[0024]實(shí)施例1
[0025]用含銀190g/t，金0.012g/t，鐵20.4%，錳20%，鉛1.37%的銀錳精礦分別在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的HCl濃度，液固比為4，80°C條件下，浸出2小時(shí)，終點(diǎn)PH值用NH4HCO3控制PH值=5±0.5，用氯化銨濃度達(dá)到150g/L和Cl—濃度150g/L的NH4Cl與HCl的混合液，液固比為4，80°C條件下，進(jìn)行PH=4~5的中性浸出(一次浸出)，分別得到浸出液含Mn59~78.4g/L，F(xiàn)e42 ~53g/L，Ag7 ~18mg/L，Pb0.3 ~0.4g/L。浸出渣含 Agl90 ~220g/t，Pb2.3 ~3%。Μη2.5 ~4%, Fe3.2 ~4.5%, 一次浸出率(渣計(jì))Mn87.5%, Fe84.3%。
[0026]實(shí)施例2
[0027]以實(shí)施例1的一次氯化浸出渣在CaCl2300g/L，HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，85~90°C，液固比為5的條件下進(jìn)行Pb、Ag的一次浸出3小時(shí)，得到浸出液含Agl58mg/L，Pb5.8g/L,渣含Ag28.5g/t。Pb0.47%，渣計(jì)一次浸出率 Ag85.3%, Pb79.6%。
[0028]實(shí)施例3
[0029]將實(shí)例I產(chǎn)出的含Mn、Fe的氯化銨浸出液在電流密度200A/m2，槽壓2.0V，槽溫50°C陽(yáng)極板為石墨，陰極板為鋁板PH為3和5的條件下進(jìn)行電解24h，得到含F(xiàn)e質(zhì)量分?jǐn)?shù)為82%，Mn2.4%的鐵粉，Mn、Fe分離率達(dá)到97%，陰極電流效率81.2%，電解后液含Mn80.5g/L, Fe7g/L,蒸發(fā)濃度到含Mnl30g/L以上結(jié)晶得到含Mn26.7%，F(xiàn)e4.2%的MnCl2.4H20 (理論質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%)。
[0030]將實(shí)例2的含Agl58mg/L，Pb5.48g/L的氯化浸出液用鉛板置換海綿銀粉和鋁板置換海綿鉛，Pb置換Ag后液含Ag7mg/L，置換率95.6%，鋁板置換Pb后液含Pb0.45g/L,置換率 91.7%。
[0031]以上實(shí)施例僅就本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的權(quán)利要求不受此限制。
【權(quán)利要求】
1.一種從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤20%的鹽酸浸出銀錳精礦，再用NH4HCO3中和至PH至4~5，得到含Mn、Fe的氯化銨浸出液，用氯化鈣的鹽酸溶液浸出氯化銨浸出后的渣得到含Pb、Ag的氯化鈣浸出液； (2)電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液，制得鐵粉；從電解鐵粉的殘留液中用結(jié)晶法制得MnCl2.4H20，熱分解制得氯化錳；再用金屬鉛從步驟(I)中的含Pb、Ag的氯化鈣浸出液中置換得到Ag，用金屬鐵或鋁置換得到Pb。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:含Mn、Fe的氯化銨浸出液的具體制備條件:用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%以上鹽酸浸出用NH4HCO3調(diào)節(jié)終點(diǎn)pH值4~5，并使Cl—濃度≤150g/L,浸出溫度60~90°C，時(shí)間2~6h，機(jī)械攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:含Mn、Fe的氯化銨浸出液的具體制備條件:浸出條件為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的鹽酸浸出，浸出終點(diǎn)用NH4HCO3中和達(dá)到PH=5，溫度80°C，時(shí)間4小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:制備含Pb、Ag的氯化鈣浸出液的具體條件=CaCl2水溶液的濃度為200~400g/L，HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7~15%，浸出溫度:80~95°C，時(shí)間'2~4h，機(jī)械攪拌。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:制備含Pb、Ag的氯化鈣浸出液的具體條件:浸出溫度:90°C，時(shí)間:3h，CaCl2的濃度為300g/L，HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液具體條件:溫度40~60°C，PH:3~5.5，電流密度:100 ~250A/m2，槽壓:1 ~2.5V，時(shí)間:20 ~30h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于:電解含Mn、Fe的氯化銨浸出液具體條件:溫度:50°C，PH=5,電流密度:150A/m2，槽壓:2V，時(shí)間:30h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于=MnCl2.4H20結(jié)晶條件為蒸發(fā)濃縮到Mn的濃度> 130g/L，氯化錳熱分解溫度為300 ~400。。。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的從銀錳礦中分離提取Mn、Fe、Pb和Ag的濕法冶金方法，其特征在于=MnCl2.4H20結(jié)晶條件為蒸發(fā)濃縮到Mn的濃度> 150g/L，氯化錳熱分解溫度為300。。。
【文檔編號(hào)】C01G45/06GK103468947SQ201310356247
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】李世平, 余坦, 韋國(guó)龍, 王志斌 申請(qǐng)人:貴州頂效開發(fā)區(qū)宏達(dá)金屬綜合回收有限公司