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高铅高砷硫化锑矿的处理方法.pdf

  • 上传人:Y94****206
  • 文档编号:413975
  • 上传时间:2018-02-14
  • 格式:PDF
  • 页数:7
  • 大小:268.07KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN88105788.6

    申请日:

    1988.10.11

    公开号:

    CN1041787A

    公开日:

    1990.05.02

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    |||授权||||||公开

    IPC分类号:

    C22B3/00; C01G30/00

    主分类号:

    C22B3/00; C01G30/00

    申请人:

    中南工业大学

    发明人:

    唐谟堂; 鲁君乐; 汪键; 赵天从; 晏德生; 贺青蒲; 吴铁辉; 袁延胜

    地址:

    湖南省长沙市左家垅

    优先权:

    专利代理机构:

    中南工业大学专利事务所

    代理人:

    艾佩

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    内容摘要

    高铅高砷硫化锑矿的处理方法,包括用含硫酸根的氯化剂浸出,用可溶性钡盐深度除铅和蒸馏除砷等分离过程,使锑-铅、锑-砷逐级分离。锑-铅、锑-砷的分离系数分别达到1044、1200以上。含锑溶液用碱液或碱性氧化物中和水解,以进一步分离和富集其中的锌、铋、铜、锡等,并制取高纯氯氧锑。本方法适用于含铅≤40%,含砷≤20%的硫化锑矿及复杂硫化锑矿的处理。

    权利要求书

    1: 1、高铅高砷硫化锑矿的处理方法,本发明的特征在于下述步骤与条件: (a)用含盐酸2~4N、硫酸根1~2N、5b 5+
    2: 05~1.30倍理论量的氯化剂浸出,控制温度60~90℃,液固比2~5∶1; (b)浸出渣用含盐酸2~4N、硫酸根1~2N的洗酸充分酸洗,洗酸用量为氯化剂用量的20~40%,再用水充分水洗,酸洗液与60~80%的浸出液合并返回再生氯化剂; (c)对其余浸出液中的高价金属离子进行还原的同时,加入Ba∶Pb=3~10∶1(摩尔比)的可溶性钡盐除铅; (d)对进入上述溶液中的砷,经蒸馏除去,得到低铅低砷的含锑溶液,控制酸度为3~10N,馏出液出口温度95~120℃,残液出口温度130~150℃。 2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可溶性钡盐为BaCl 2 或Ba(OH) 2 。 3、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用5~12级馏除砷。 4、根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述含锑溶液按0.5~2倍的量加入4~8N的碱液或固体碱性氧化物进行中和水解,控制温度40~50℃,至脱水后搅动20~120分钟,滤后洗涤,得到氯氧锑。 5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述碱液为氨水。 6、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当含锑溶液中含有锌、铋、铜、锡的至少一种时,上述元素富集于水解母液。

    说明书


    本发明涉及一种湿法处理硫化锑矿的冶金过程,它通过氯化浸出、溶液分离、水解净化等步骤,逐步分离出铅、砷、及可能含有的其它金属。

        高铅(Pb>0.2)、高砷(As>0.2)的硫化锑矿,包括高铅硫化锑矿,高砷硫化锑矿,高铅高砷硫化锑矿,以及其中还含有银、铁、锌、铋、铜、锡等金属的复杂硫化锑矿,目前尚未有成熟的工业处理方法。其原因在于锑-铅分离、锑-砷分离问题一直未得到解决。

        湿法处理方面,西德专利(Ger.offen,De.30041631(cl COIG30/00))介绍的方法是用氯气和盐酸浸出高铅锑矿,然后除铅,制成金属锑或锑白,但是除铅过程中需将含锑溶液蒸发浓缩或全部蒸馏出来,能耗大,设备要求高,费用大。“湿法炼锑新工艺研究”(《中国金属学会重有色冶金学术委员会会议论文集》第三卷82~84页,1981年11月)介绍了FeCl3浸出-隔膜电积锑处理含砷锑矿的方法,但该方法只适用于绝大部分砷以毒砂形态存在的锑矿。

        本发明的目的,是提供一种从这类矿物中分离金属,特别是分离锑、砷、铅的方法,并从中提取锑品、富集其它有价元素。

        本发明的解决方案是用含硫酸根(SO2-4)和五价锑(Sb5+)的氯化剂浸出矿物原料,铅以沉淀物留在浸出渣中,锑及部分砷进入浸出液;浸出液用可溶性钡盐深度除铅;加热溶液到AsCl3的沸点温度以上,使砷蒸馏而被分离。含锑溶液用碱或碱性氧化物进行中和水解,使其它金属进入水解母液而分离,提高锑品纯度。

        有关过程和条件详述如下:

        一.氯化-浸出

        本过程是在以氯化物形态浸出有价金属的同时,使铅呈固体沉淀物与浸出液基本分离,其反应过程为:

        只要SO2-4足够多,进入浸出液中的可溶性铅含量会很低。

        氯化剂组成:

        盐酸        2~4N        硫酸根        1~2N

        Sb5+为理论量的1.05~1.30倍

        (当矿物原料中存在Fe3+,Cu2+等高价金属离子时,可利用这些高价金属离子代替一部分五价锑。)

        浸出液固比2∶1~5∶1,料浆温度60~90℃,浸出至有关反应充分完成,通常需要2~4小时,经分离后的浸渣用含盐酸2~4N、硫酸根1~2N的洗酸充分洗涤(用量为氯化剂用量的20~40%,分3~5批量洗涤),再用水洗净。连续生产中,取出20~40%的浸出液纳入下步处理,其余浸出液与酸洗液合并返回,经氯气再生后作为下一循环地氯化剂,此时的洗酸酸度与氯化剂的酸度应相同。

        二.还原与深度除铅

        浸出液中含有过剩的Sb5+及其它高价金属离子,需还原成低价离子,加入2~5倍理论量的锑粉进行还原。同时加入可溶性钡盐如BaCl2、Ba(OH)2等,使溶液中的铅与生成的BaSO4形成共沉淀而除去。反应式为:

        钡盐用量(摩尔比)为:Ba∶Pb=3~10∶1。本过程可在5~50℃的温度下进行,时间需2~8小时。

        三.深度除砷

        对溶液中含有的砷(AsCl3),是在溶液经深度除铅后,用连续分馏法脱除。在溶液有足够的酸度和温度时,有下述反应:

        酸度控制在3~10N,蒸馏温度适宜的控制范围是:馏出液出口温度95~120℃,残液出口温度130~150℃。分馏塔级数视含砷量多少而定,可采用单级或多级,一般用到5~12级。

        浸出及脱铅过程中,锑-铅,锑-砷分离因数分别可达到αSb-Pb=1044~7801、αSb-As=1200~51737。经深度除铅,除砷后可达到Pb/Sb=0.2~0.0377%,As/Sb=0.0121~0.0302%。

        浸出渣加入氯化钙溶液浸铅,分离出硫磺渣和浸铅液,前者可按常规方法回收硫,后者用Ca(OH)2沉铅,得到3Pb(OH)2·PbCl2。

        当用上述过程处理复杂硫化锑矿时,锌、铋、铜、锡等金属呈氯化物形态进入含锑溶液,而银、黄铁矿等留在浸渣中。

        对于经上述还原,并除铅、除砷的含锑溶液,本发明的进一步方案是通过下述过程制取氯氧锑和富集有价元素。其方法是向含锑溶液中加入碱液或固体碱性氧化物,例如:NaOH,Na2CO3,NH4OH,CaO,ZnO等,最好是氨水进行中和水解。碱液加入量依碱液浓度,还原液锑浓度,氯根总浓度及其它金属浓度而定。碱液浓度为4~8N时,碱液加入量为还原液的0.5~2倍。水解温度40~65℃,水解至脱水后再搅动20~120分钟,经洗涤处理即得到高纯度的氯氧锑。含锑溶液中的锌、铋、铜、锡等进入水解液被分离。

        本发明采用逐级分离过程,实现了铅-锑,砷-锑的彻底分离,并可分离和富集其它伴生元素,达到了从高铅、高砷硫化锑矿中提取有价金属的目的。可适用于含铅≤40%,含砷≤20%的硫化锑矿,以及还含有其它伴生元素的复杂硫化锑矿的处理。本发明的另一个优点是,中和水解过程可大大节省用水量及废水排放量(二者均为冲稀水解的1/3~1/9),扩大设备生产能力(为冲稀水解的3~9倍)。

        附图为本发明的原则流程图。

        实施例1.高铅低砷硫化锑矿

        矿物成份(%):

        Sb        46.30        Pb        1.90        As        0.07

        Fe        2.82        Zn        0.67        S        22.11

        Ag        65g/T

        氯化剂组成:盐酸4N 硫酸钠1.8N Sb5+171.53g/l

        浸出时间:2小时        溶液温度:85℃        浸出液返回量:64.4%

        洗酸组成:盐酸4N        硫酸钠1.8N

        洗酸用量:为氯化剂用量的35.6%

        BaCl2用量:4g/l还原液

        氨水浓度:5N        用量:为还原液的1.363倍

        锑的平均浸出率为99.63%;浸渣含硫40.93%;硫和铅的入渣率分别为94.57%和67.74%。深度除铅后(省去蒸馏除砷),经过中和水解,再制成锑白,其成份(%)为:Sb2O399.84,Pb0.0085,As0.021;白度88~90.8,达到国标零级锑白标准。

        实施例2.高铅高砷复杂硫化锑矿

        矿物成份(%):

        Sb14.22        Pb24.18        As1.18

        Zn10.98        Ag0.19        Sn0.58

        Fe12.41        Bi0.62        Cu0.45

        S        22.96        C3.33        Mn0.14

        CaO 0.40 SiO24.80

        氯化剂组成:

        盐酸        3N        硫酸        1.8N

        Sb5+122.5g/l Fe3+48.16g/l

        浸出时间:4小时        溶液温度:85℃        浸出液返回量:75.5%

        洗酸组成:盐酸3N        硫酸1.8N

        洗酸用量:为氯化剂用量的24.5%

        BaCl2用量:4.5g/l还原液

        蒸馏除砷级数:5级

        氨水浓度:5N        用量:为还原液的1倍

        锑、锌、铋、铜、锡的浸出率分别为(%):

        Sb98.84        Zn94.66        Bi95.19

        Cu75.95        Sn55.31

        铅、银、硫、铁、砷的入渣率分别为(%):

        Pb97.15        Ag80.74        S94.91

        Fe45.01        As64.67

        浸渣成分(%):

        Sb0.6025        Pb31.485        Zn0.785

        Ag0.2056        Fe7.4875        Bi0.04

        Cu0.145        Sn0.3475        As1.0225

        S29.21 Cl-11.28

        浸出液成分(g/l):

        Sb140.16        Pb0.857        Zn82.57

        Ag0.197        Fe42.45        Bi6.773

        Cu2.63        Sn3.53        As2.10

        S34.67 Cl-345.77

        这种溶液经还原、深度除铅、除砷后,再经中和水解,将锌、铋、铜、锡等有价金属富集于水解液,锑制成氯氧锑,然后制成锑白,产出的锑白成分为:Sb2O399.51~99.52;As0.047;Pb0.003~0.013;Cu0.004~0.007;Bi<0.001;Sn<0.001;Mn<0.005,达到国标零级锑白要求。

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