对多金属尾矿的减量化及利用的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911285182.0 (22)申请日 2019.12.13 (71)申请人 潘爱芳 地址 100032 北京市西城区广安门外红居 街10号院三号楼二单元2004 (72)发明人 潘爱芳马昱昭马润勇畅捷 孙悦胡神涛李奎梦史国义 (74)专利代理机构 北京易捷胜知识产权代理事 务所(普通合伙) 11613 代理人 齐胜杰 (51)Int.Cl. C22B 7/00(2006.01) C22B 1/02(2006.01) C22B 15/00(2006.01) C22B 13/。

2、00(2006.01) C22B 19/30(2006.01) C22B 19/20(2006.01) C01B 33/18(2006.01) (54)发明名称 一种对多金属尾矿的减量化及利用的方法 (57)摘要 本发明属于固体废弃物资源化技术领域， 具 体涉及一种对多金属尾矿的减量化及利用的方 法。 本发明经碳酸钠配料焙烧、 碱液浸出、 硫酸氢 铵共混焙烧、 水浸出、 黄铵铁矾沉淀、 重金属离子 沉淀、 提铝、 提硅制白炭黑或硅胶、 从重金属离子 沉淀中回收提锌、 锌盐水热反应制备氧化锌等步 骤。 本发明的对多金属尾矿的减量化及利用的方 法不仅从多金属尾矿中提取铝、 硅， 制得光催化 剂和黄。

3、铵铁矾， 同时还对尾矿中毒性较大的铅、 铜、 Cd等重金属离子进行固定， 整个流程中用到 的酸、 碱均可在工艺内循环使用。 本方法可实现 多金属尾矿的高附加值利用、 以及实现了多金属 尾矿的无害化和减量化处理。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 111100988 A 2020.05.05 CN 111100988 A 1.一种对多金属尾矿的减量化及利用的方法， 其特征在于， 其包括： 步骤1： 碳酸钠共混焙烧： 将金属尾矿研磨成150-250目的矿粉， 将矿粉、 碳酸钠混合均 匀， 进行焙烧， 焙烧温度为800-900， 焙烧0.5-3h， 得到焙烧熟料； 步骤2： 碱浸： 将焙烧。

4、熟料用氢氧化钠的水溶液溶出， 然后进行固液分离， 液相中含有硅 酸钠和偏铝酸钠， 得到预脱硅的固体渣； 步骤3： 硫酸氢铵共混焙烧： 将固体渣再研磨成150-250目的粉料， 与硫酸氢铵混合， 进 行焙烧， 得到焙烧产物， 焙烧过程中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵； 步骤4： 加水浸出： 将步骤3得到的焙烧物加水浸出， 在加热条件下， 固液分离， 得到浸出 渣和浸出液， 所述浸出渣中含硫酸铅和硅渣； 步骤5： 浸出液氧化和沉铁： 向所述浸出液中通入臭氧进行曝气， 臭氧通入速度为每分 钟0.8-1.2L/L浸出液， 通入20-40min， 将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+； 向。

5、浸出液中加碳酸氢 铵溶液， 以调节浸出液的pH， 控制溶液温度90-95， 先控制溶液pH值1.52进行沉铁反应， 沉铁结束后， 过滤， 得到滤液和黄铵铁矾沉淀； 步骤6： 沉铜： 滤液调pH沉金属离子： 继续向步骤5的滤液中慢慢加入氢氧化钠溶液， 调 节滤液的pH至9.5-10.5， 控制温度为2035， 过滤， 得滤渣和滤液； 其中滤渣主要含Cu (OH)2和Zn(OH)2， 滤液中含偏铝酸离子； 步骤7： 沉铝： 将步骤2分离得到的液相和步骤6的滤液合并， 用弱酸盐下调pH至5.5-8之 间， 得到氢氧化铝沉淀， 液相含硅酸钠溶液； 步骤8： 提锌： 将步骤6得到的滤渣溶于苛性钠溶液中，。

6、 调节pH12， 锌酸根离子进入液 相， 过滤固液分离， 获得的滤液和滤渣； 滤渣含Cu(OH)2， 将铜离子固定， 以供进一步处理； 将 滤液加入到水热反应釜中， 在150220下水热反应512h， 分离得到氧化锌沉淀； 或者向步骤6得到的滤渣中加入稀硫酸、 锌粉反应过滤， 调节滤液pH11， 转入水热反 应釜中， 在150220下水热反应512h， 分离得到氧化锌沉淀； 滤渣含铜。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤1中， 矿粉与碳酸钠的质量比为1:0.8 2.5。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤2中， 采用氢氧化钠溶液进行溶出时所 用氢氧化钠溶液的浓度。

7、为0.050.3mol/L， 溶出时的固液质量比为1:35， 溶出温度为80 95， 溶出反应时间为0.5-3h。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤3中， 硫酸氢铵的用量为将所述粉料中 的锌、 铁、 铜和铝反应完全所需理论量的1.5-2倍， 在350-400条件下， 焙烧1-4h， 焙烧过程 中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤4中， 水的用量按固液比为1:5-6， 在 50-90下搅拌溶出20-60min， 固液分离， 得到浸出渣和浸出液， 浸出渣中主要含硫酸铅和 硅渣。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特。

8、征在于， 将步骤4得到的含硫酸铅和硅渣的浸出渣， 溶于苛性钠溶液中， 分离得到硫酸铅和水玻璃； 向水玻璃中加入稀硫酸或盐酸并静置， 得到 含水硅酸凝胶而固态化， 以水洗清除溶解在其中的电解质离子， 干燥后得硅胶， 水洗液转变 为硫酸钠或氯化钠的溶液。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤5中的臭氧可替换为双氧水。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111100988 A 2 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 向步骤7的硅酸钠溶液中加入稀硫酸或盐 酸并静置， 得到含水硅酸凝胶而固态化， 以水洗清除溶解在其中的电解质离子， 干燥后得硅 胶， 洗涤液为硫酸钠或氯化钠的溶液；。

9、 或者： 向水玻璃溶液中通入CO2， 使水玻璃充分进行碳分生成微纳米的白炭黑， 同时得到 的碳酸钠溶液， 加入活性石灰乳液进行苛化反应， 然后进行过滤分离， 得到碳酸钙固体和氢 氧化钠溶液， 氢氧化钠溶液在步骤2中循环使用。 9.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 步骤8中， 水热反应时， 还加入了质量百分 浓度8-10的PEG20000或SDBS溶液， 所述PEG20000或SDBS溶液的用量为水热反应釜中反应 体系总体积的4.0-8.0， 搅拌均匀后在180210下反应6-10h， 生成氧化锌沉淀， 干燥 得到花瓣状结构氧化锌粉体,用作光催化剂。 权利要求书 2/2 页 3 CN 1。

10、11100988 A 3 一种对多金属尾矿的减量化及利用的方法 技术领域 0001 本发明属于固体废弃物资源化技术领域， 具体涉及一种对多金属尾矿的减量化及 利用的方法。 背景技术 0002 尾矿是指在特定经济技术条件下， 矿石经粉碎、 磨细选冶出 “有用组分” 精矿之后， 剩余的固体废弃物。 中国矿业对目标矿物的采选回收率比西方发达国家低20。 其中， 铁锰 黑色金属矿山采选平均回收率仅仅为65， 有色金属矿山采选综合回收率只有60 70； 选矿厂对铅锌矿的综合回收利用率不到30。 此外， 中国矿产资源80为共伴生矿， 尤其是矿石中主成矿元素虽然得到一定的回收， 但伴生有价元素却往往回收很少。

11、， 甚至没 有进行回收， 致使主成矿元素以外的其他大量有价值资源存留于尾矿之中而被浪费。 仅以 包钢为例， 目前所排放的1.8亿吨尾矿渣之中， 所含稀土元素比例， 比百里之外的白云鄂博 原矿还高。 而中国是矿产资源开采大国， 每年排放的尾矿量十分庞大。 根据 中国矿产资源 节约与综合利用报告(2015) ， 仅在20112015年的5年时间里， 尾矿的年排放量高达15亿 吨以上， 目前， 我国尾矿累积堆存146亿吨， 绝大部分堆积在尾矿坝中。 据全国矿产资源节约 与综合利用报告(2016)显示， 截止2015年， 我国尾矿堆存量达146亿吨。 按照目前尾矿排放 增量， 到2018年底， 我国尾。

12、矿堆存量将达到200亿吨。 尾矿的大量排放堆积， 不仅占用土地、 浪费宝贵的自然资源、 严重污染环境， 而且存在极大的安全隐患， 一旦发生溃坝事故， 将会 带来巨大的环境灾害、 经济损失和人员伤亡。 如何解决尾矿排放带来的环境和安全问题、 提 高尾矿综合利用率， 一直是相关行业和国家有关部门十分关注和亟待解决的热点问题。 0003 截止目前， 尾矿主要用于二次选矿、 充填开采和制备各类建筑材料、 农业及环境的 恢复和治理等方面的利用， 但是利用率很少， 尤其在中国， 利用率仅仅达尾矿总量的 18.9， 且利用的经济价值较低。 究其原因， 根本在于缺少能产出高附加值产品的尾矿综合 利用技术。 因。

13、此， 解决尾矿的大量堆存、 延长金属尾矿产品的产业链， 提高金属尾矿资源化 利用率， 迫切需要开发金属尾矿的综合利用新工艺技术， 实现从金属尾矿原料到资源化利 用新产品的实质性突破和升级。 0004 在多金属尾矿(包括但不限于金银铅锌矿尾矿、 铅锌矿尾矿、 铅锌铜矿尾矿、 铜银 矿尾矿、 银铅锌矿尾矿、 铜多金属矿尾矿等)的综合利用方法中， 现有技术往往只对尾矿中 某一种或少数几种金属元素进行回收利用， 且往往成本较高， 经济效益不明显。 特别是多金 属尾矿， 其原生矿床往往含有三种或三种以上成矿金属元素， 且其他伴生金属元素种类较 多， 含量也较高， 选矿后依然有较多个品位较高的金属元素赋存。

14、在尾矿当中。 如果不能实现 对多金属尾矿中剩余有价金属元素的回收富集利用， 则这些尾矿中的重金属环境污染的同 时， 造成大量资源浪费和严重的经济损失。 发明内容 0005 (一)要解决的技术问题 说明书 1/7 页 4 CN 111100988 A 4 0006 为了解决现有技术的上述问题， 本发明提供一种对多金属尾矿的减量化及利用的 方法， 能够回收分离多种金属尾矿中的硅和铝， 并将金属元素分离富集， 实现金属尾矿的减 量化和资源化。 0007 (二)技术方案 0008 为了达到上述目的， 本发明采用的主要技术方案包括： 0009 一方面， 本发明提供一种对多金属尾矿的减量化及利用的方法， 。

15、其包括： 0010 步骤1： 将金属尾矿研磨成150-250目的矿粉， 将矿粉、 碳酸钠混合均匀， 进行焙烧， 焙烧温度为800-900， 焙烧0.5-3h， 得到焙烧熟料； 0011 步骤2： 将焙烧熟料用氢氧化钠的水溶液溶出， 然后进行固液分离， 液相中含有硅 酸钠和偏铝酸钠， 得到预脱硅的固体渣； 0012 步骤3： 将固体渣再研磨成150-250目的粉料， 与硫酸氢铵混合， 进行焙烧， 得到焙 烧产物， 焙烧过程中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵； 0013 步骤4： 将步骤3得到的焙烧物加水浸出， 在加热条件下， 固液分离， 得到浸出渣和 浸出液， 所述浸出渣中含硫酸铅。

16、和硅渣； 0014 步骤5： 向所述浸出液中通入臭氧进行曝气， 臭氧通入速度为每分钟0.8-1.2L/L浸 出液， 通入20-40min， 将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+； 向浸出液中加碳酸氢铵溶液， 以调节浸 出液的pH， 控制溶液温度90-95， 先控制溶液pH值1.52进行沉铁反应， 沉铁结束后， 过 滤， 得到滤液和黄铵铁矾沉淀； 0015 步骤6： 滤液调pH沉金属离子： 继续向步骤5的滤液中慢慢加入氢氧化钠溶液， 调节 滤液的pH至9.5-10.5， 控制温度为2035， 过滤， 得滤渣和滤液； 其中滤渣主要含Cu (OH)2和Zn(OH)2， 滤液中含偏铝酸离子； 0016 。

17、步骤7： 将步骤2分离得到的液相和步骤6的滤液合并， 用弱酸盐下调pH至5.5-8之 间， 得到氢氧化铝沉淀， 液相含硅酸钠溶液； 0017 步骤8： 将步骤6得到的滤渣溶于苛性钠溶液中， 调节pH12， 锌酸根离子进入液 相， 过滤固液分离， 获得的滤液和滤渣； 滤渣含Cu(OH)2， 将铜离子固定， 以供进一步处理； 将 滤液加入到水热反应釜中， 在150220下水热反应512h， 分离得到氧化锌沉淀； 0018 或者向步骤6得到的滤渣中加入稀硫酸、 锌粉反应过滤， 调节滤液pH11， 转入水 热反应釜中， 在150220下水热反应512h， 分离得到氧化锌沉淀； 滤渣含铜。 0019 根。

18、据本发明的较佳实施例， 步骤1中， 矿粉与碳酸钠的质量比为1:0.82.5。 0020 其中， 碳酸钠可与尾矿中的铝和硅反应生成霞石， 反应过程释放CO2， 使铁尾矿活 性熟料具有良好的可溶性， 结构疏松， 可以将尾矿中90以上的铝、 硅有效活化， 并且在步 骤2中还提供了碱性浸出液环境； 碳酸钠还能促进铁橄榄石、 莫来石、 石英石的分解。 热力学 及纯物质试验研究结果表明， 碳酸钠均能与硅、 铝发生反应优先生成铝硅酸钠。 0021 根据本发明的较佳实施例， 步骤2中， 采用氢氧化钠溶液进行溶出时所用氢氧化钠 溶液的浓度为0.050.3mol/L， 溶出时的固液质量比为1:35， 溶出温度为8。

19、095， 溶出 反应时间为0.5-3h。 0022 根据本发明的较佳实施例， 步骤3中， 硫酸氢铵的用量为将所述粉料中的锌、 铁、 铜 和铝反应完全所需理论量的1.5-2倍， 在350-400条件下， 焙烧1-4h， 焙烧过程中产生的尾 气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵。 稀硫酸可用于制备反应原料硫酸氢铵。 说明书 2/7 页 5 CN 111100988 A 5 0023 根据本发明的较佳实施例， 步骤4中， 水的用量按固液比为1:5-6添加， 在50-90 下搅拌溶出20-60min， 固液分离， 得到浸出渣和浸出液， 浸出渣中主要含硫酸铅和硅渣。 0024 根据本发明的较佳实施例，。

20、 将步骤4得到的含硫酸铅和硅渣的浸出渣， 溶于苛性钠 溶液中， 分离得到硫酸铅和水玻璃； 向水玻璃中加入稀硫酸或盐酸并静置， 得到含水硅酸凝 胶而固态化， 以水洗清除溶解在其中的电解质离子， 干燥后得硅胶， 水洗液转变为硫酸钠或 氯化钠的溶液。 0025 根据本发明的较佳实施例， 步骤5中的臭氧可替换为双氧水。 0026 根据本发明的较佳实施例， 向步骤7的硅酸钠溶液中加入稀硫酸或盐酸并静置， 得 到含水硅酸凝胶而固态化， 以水洗清除溶解在其中的电解质离子， 干燥后得硅胶， 洗涤液为 硫酸钠或氯化钠的溶液； 或者： 向水玻璃溶液中通入CO2， 使水玻璃充分进行碳分生成微纳 米的白炭黑， 同时得。

21、到的碳酸钠溶液， 加入活性石灰乳液进行苛化反应， 然后进行过滤分 离， 得到碳酸钙固体和氢氧化钠溶液， 氢氧化钠溶液在步骤2中循环使用。 0027 根据本发明较佳实施例， 步骤7所用的弱酸盐为硫酸铵或硫酸氢铵。 0028 根据本发明的较佳实施例， 步骤8中， 水热反应时， 还加入了质量百分浓度8-10 的PEG20000或SDBS溶液， 所述PEG20000或SDBS溶液的用量为水热反应釜中反应体系总体积 的4.0-8.0， 搅拌均匀后在180210下反应6-10h， 生成氧化锌沉淀， 干燥得到花瓣状 结构氧化锌粉体,用作光催化剂； 水热反应后的滤液中大量硫酸盐， 可用于制备硫酸铵或硫 酸氢铵。

22、、 硫酸钠， 在整个工艺流程中循环使用。 0029 需说明的是， 本发明的对多金属尾矿的减量化及利用的方法， 所处理的尾款包括 但不限于铅锌矿尾矿、 含铜矿尾矿、 铝土矿尾矿、 磁铁矿尾矿等主要含铁、 铜、 锌、 铅、 铝、 硅 等元素的一种或者多种尾矿的混合。 本发明设计的工艺线路主要是为了获得这些尾矿中的 铝、 硅、 铁、 锌， 而对其中所含的铜、 铅、 镉等毒害性重金属进行固定， 实现尾矿的减量化， 防 止大量尾矿堆积对农田、 水质的不可逆破坏。 0030 (三)有益效果 0031 本发明的有益效果是： 0032 本发明的对多金属尾矿的减量化及利用的方法不仅从多金属尾矿中制得硅胶或 白炭。

23、黑， 提取铝， 制得光催化剂氧化锌和黄铵铁矾沉淀， 同时还对尾矿中毒性较大的铅、 铜、 Cd等重金属离子进行富集和固定， 整个流程中用到的酸、 碱均可在工艺内循环使用。 本方法 适用性强， 过程可控， 经济效益良好， 可实现多金属尾矿的高附加值利用， 减少尾矿中重金 属对矿区周围土壤和水质的污染， 同时使尾矿减量化。 附图说明 0033 图1为本发明较佳实施例的流程示意图； 图中虚线表示固相沉淀， 实线为滤液或液 相。 具体实施方式 0034 为了更好的解释本发明， 以便于理解， 下面结合附图， 通过具体实施方式， 对本发 明作详细描述。 0035 如图1所示， 为本发明较佳实施例的对多金属尾。

24、矿的减量化及利用的方法， 其包 说明书 3/7 页 6 CN 111100988 A 6 括： 0036 步骤1： 将金属尾矿研磨成150-250目的矿粉， 将矿粉、 碳酸钠混合均匀， 进行焙烧， 焙烧温度为800-900， 焙烧0.5-3h， 得到焙烧熟料。 0037 优先地， 矿粉与碳酸钠的质量比为1:0.82.5。 0038 通过将矿粉和碳酸钠混合焙烧， 所得多金属尾矿活性熟料具有良好的可溶性， 焙 烧熟料变得多孔， 且结构疏松， 可以将其中90以上的Cu、 Pb、 Zn、 Si有效活化。 0039 步骤2： 将焙烧熟料用氢氧化钠的水溶液溶出， 然后进行固液分离， 液相中含有硅 酸钠和偏。

25、铝酸钠， 得到预脱硅的固体渣。 0040 采用氢氧化钠浸出， 部分铝和部分硅转变为偏铝酸根和硅酸根， 进入液相。 0041 优选地， 采用氢氧化钠溶液进行溶出时所用氢氧化钠溶液的浓度为0 .05 0.3mol/L， 溶出时的固液质量比为1:35， 溶出温度为8095， 溶出反应时间为0.5-3h。 0042 步骤3： 将固体渣再研磨成150-250目的粉料， 与硫酸氢铵混合， 硫酸氢铵的用量为 将所述粉料中的锌、 铁、 铜和铝反应完全所需理论量的1.5-2倍， 在350-400条件下， 焙烧 1-4h， 焙烧过程中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵。 0043 焙烧过程发生的化学反。

26、应如下： 0044 ZnCO3ZnO+CO2 0045 ZnCO3+2NH4HSO4(NH4)2Zn(SO4)2+H2O +CO2 0046 ZnO+2NH4HSO4(NH4)2Zn(SO4)2+H2O 0047 Zn2SiO4+4NH4HSO42(NH4)2Zn(SO4)2+2H2O +SiO2 0048 Fe2O3+6NH4HSO42(NH4)3Fe(SO4)3+3H2O 0049 Al2O3+6NH4HSO42(NH4)3Al(SO4)3+3H2O 0050 (NH4)3Fe(SO4)3NH4Fe(SO4)2+2NH3 +H2O +SO3 0051 (NH4)2Zn(SO4)2ZnSO4。

27、+2NH3 +H2O +SO3 0052 NH4HSO4H2SO4+NH3 0053 CaCO3+H2SO4CaSO4+H2O +CO2 0054 PbO+H2SO4PbSO4+H2O 0055 在焙烧过程中， 产生大量的气体， 使焙烧物变得多孔和疏松。 硫酸氢铵焙烧氧化锌 矿的反应温度在350-400即可保证锌的提取率。 硫酸氢铵分解后， 可产生硫酸， 在焙烧和 高温情况下， 产生的硫酸有极强的氧化性， 能够破坏矿物中的酸根或离子团， 加水溶解后， 又具有很强的酸性， 可酸浸提金属氧化物中的金属元素。 0056 其中， 优选地， 硫酸氢铵的用量为将所述粉料中的锌、 铁、 铜和铝反应完全所需理。

28、 论量的1.5倍， 在350条件下， 焙烧2h， 焙烧过程中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸 铵或硫酸氢铵。 稀硫酸可用于制备反应原料硫酸氢铵， 在工艺流程内循环使用。 0057 步骤4： 将步骤3得到的焙烧物加水浸出， 固液比为1:5-6， 在50-90下搅拌溶出 20-60min， 固液分离， 得到浸出渣和浸出液， 所述浸出渣中含硫酸铅和硅渣。 0058 优选地， 按照固液比为1:5加水浸出， 在60下搅拌溶出30min， 固液分离， 得到浸 出渣和浸出液， 浸出渣中主要含硫酸铅和硅渣。 0059 浸出液中主要是硫酸盐， 包括硫酸铁， 硫酸铜、 硫酸锌等， 而渣中除了不可溶的硫 酸铅之外。

29、， 还包含部分硅渣。 说明书 4/7 页 7 CN 111100988 A 7 0060 而含硫酸铅和硅渣的浸出渣， 可进一步溶于苛性钠溶液中， 分离得到硫酸铅和水 玻璃。 水玻璃可转化为白炭黑或硅胶。 如向水玻璃中加入稀硫酸或盐酸并静置， 得到含水硅 酸凝胶而固态化， 以水洗清除溶解在其中的电解质离子， 干燥后得硅胶， 洗涤液为硫酸钠或 氯化钠的溶液。 0061 步骤5： 向所述浸出液中通入臭氧进行曝气， 通入速度为每分钟0.8-1.2L/L浸出 液， 通入20-40min， 将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+； 向浸出液中加碳酸氢铵溶液， 以调节浸出 液的pH， 控制溶液温度90-95， 。

30、先控制溶液pH值1.52进行沉铁反应， 沉铁结束后， 过滤， 得到滤液和黄铵铁矾沉淀。 0062 通入臭氧的目的主要是将各种亚金属离子转化更高价态， 如将Fe2+氧化成Fe3+。 但 在含有铜离子或钴离子的情况下， 几乎不存在Fe2+， 不过为了将所有亚铁离子转化三价铁离 子， 可通入一定量臭氧或加入双氧水实现， 以便于后续的黄铁钒沉淀。 0063 步骤6： 继续向步骤5的滤液中慢慢加入氢氧化钠溶液， 调节滤液的pH至9.5-10.5， 控制温度为2035， 过滤， 得滤渣和滤液； 其中滤渣主要含Cu(OH)2和Zn(OH)2， 滤液中含 偏铝酸离子和少量硅酸钠。 其中， 绝大部分的镍离子、 。

31、Cd离子、 Mn离子等都沉淀下来。 0064 在加氢氧化钠溶液， 调节pH时， 可参照如下表1的各金属沉淀和溶剂pH范围。 0065 表1： 不同金属离子的沉淀pH 0066 0067 步骤7： 将步骤2分离得到的液相和步骤6的滤液合并， 用弱酸盐下调pH至5.5-8之 间， 得到氢氧化铝沉淀， 液相含硅酸钠溶液。 0068 向硅酸钠溶液中加入稀硫酸或盐酸并静置， 得到含水硅酸凝胶而固态化， 以水洗 清除溶解在其中的电解质离子， 干燥后得硅胶， 洗涤液为硫酸钠或氯化钠的溶液； 或者： 向 水玻璃溶液中通入CO2， 使水玻璃充分进行碳分生成微纳米的白炭黑， 同时得到的碳酸钠溶 液， 加入活性石灰。

32、乳液进行苛化反应， 然后进行过滤分离， 得到碳酸钙固体和氢氧化钠溶 液， 氢氧化钠溶液在步骤2中循环使用。 其中， 可用于调节pH的弱酸盐为硫酸氢铵或硫酸铵。 0069 步骤8： 将步骤6得到的滤渣溶于pH大于12的苛性钠溶液中， 锌酸根离子进入液相， 固液分离； 将滤液加入到水热反应釜中， 在150220下水热反应512h， 分离得到氧化锌 沉淀。 固液分离的滤渣中含Cu(OH)2， 将铜离子固定， 以供进一步处理。 0070 其中， 水热反应过程， 还可加入质量百分浓度8-10的PEG20000或SDBS溶液， 所述 PEG20000或SDBS溶液的用量为水热反应釜中反应体系总体积的4.0。

33、-8.0， 搅拌均匀后 在180210下反应6-10h， 生成氧化锌沉淀， 干燥得到花瓣状结构氧化锌粉体,可作光催 化剂； 水热反应后的滤液中大量硫酸盐， 可用于制备硫酸铵或硫酸氢铵、 硫酸钠， 在整个工 艺流程中循环使用。 0071 以下为本发明的具体实施例。 0072 实施例1 0073 本实施例用于减量化处理铝土矿尾矿， 包括以下步骤： 说明书 5/7 页 8 CN 111100988 A 8 0074 步骤1： 将铝土矿尾矿研磨成200目的矿粉， 将矿粉、 碳酸钠混合均匀， 进行焙烧， 焙 烧温度为900， 焙烧2h， 得到焙烧熟料； 矿粉与碳酸钠的质量比为1:2。 0075 步骤2：。

34、 将焙烧熟料用0.3mol/L氢氧化钠的水溶液溶出， 固液质量比为1:4， 溶出温 度为95， 溶出时间为2h， 固液分离， 液相中含有硅酸钠和偏铝酸钠， 得到预脱硅的固体渣。 0076 步骤3： 将固体渣再研磨成200目的粉料， 与硫酸氢铵混合， 硫酸氢铵的用量为将所 述粉料中的锌、 铁、 铜和铝反应完全所需理论量的1.5倍， 在350条件下， 焙烧2h， 焙烧过程 中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵。 0077 步骤4： 将步骤3得到的焙烧物加水浸出， 固液比为1:5， 在60下搅拌溶出30min， 固液分离， 得到浸出渣和浸出液， 所述浸出渣中含硫酸铅和硅渣。 0078 而。

35、含硫酸铅和硅渣的浸出渣， 可进一步溶于苛性钠溶液中， 分离得到硫酸铅和水 玻璃。 0079 步骤5： 向浸出液中通入臭氧进行曝气， 常压通入速度为每分钟1L/L浸出液， 通入 30min， 将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+； 向浸出液中加碳酸氢铵溶液， 以调节浸出液的pH， 控 制溶液温度90， 先控制溶液pH值1.52进行沉铁反应， 沉铁结束后， 过滤， 得到滤液和黄 铵铁矾沉淀。 0080 步骤6： 继续向步骤5的滤液中慢慢加入氢氧化钠溶液， 调节滤液的pH至9.5-10.5， 控制温度为35， 过滤， 得滤渣和滤液； 其中滤渣主要含Cu(OH)2和Zn(OH)2， 滤液中含偏铝酸 离子。

36、和少量硅酸钠。 0081 步骤7： 将步骤2分离得到的液相和步骤6的滤液合并， 加入如硫酸氢铵， 下调pH至 5.5-8之间， 得到氢氧化铝沉淀， 液相含硅酸钠溶液。 0082 继续向硅酸钠溶液中通入CO2， 使水玻璃充分进行碳分生成微纳米的白炭黑， 同时 得到的碳酸钠溶液， 加入活性石灰乳液进行苛化反应， 然后进行过滤分离， 得到碳酸钙固体 和氢氧化钠溶液， 氢氧化钠溶液经过浓度调节后， 可以回用到步骤2中。 0083 步骤8： 将步骤6得到的滤渣溶于pH大于12的苛性钠溶液中， 其中氢氧化锌中的锌， 大部分以锌酸根离子进入液相， 固液分离。 滤渣中主要是Cu(OH)2和其他非两性金属的氢氧。

37、 化物沉淀渣。 将滤液加入到水热反应釜中， 再加入质量百分浓度8的PEG20000溶液， PEG20000溶液的用量为水热反应釜中反应体系总体积的5， 搅拌均匀后在180下反应 6h， 生成花瓣状结构氧化锌粉体,具有较大比表面积， 可作光催化剂使用。 0084 水热反应后的滤液中大量硫酸盐， 可用于制备硫酸铵或硫酸氢铵、 硫酸钠， 在整个 工艺流程中需要的环节中循环使用。 0085 在实验室规模试验上述方法， 经测， 可使铝土矿尾矿减量达65以上， 回收了铝土 尾矿中的铝和硅元素， 制备白炭黑或者硅胶， 制得黄铵铁矾， 同时将对环境污染作用较大的 铅、 铜、 镉等固定下来。 0086 实施例2。

38、 0087 本实施例用于德兴铜尾矿， 包括以下步骤： 0088 步骤1： 将铜尾矿研磨成200目的矿粉， 将矿粉、 碳酸钠混合均匀， 进行焙烧， 焙烧温 度为850， 焙烧2.5h， 得到焙烧熟料； 矿粉与碳酸钠的质量比为1:1.5。 0089 步骤2： 将焙烧熟料用0.25mol/L氢氧化钠的水溶液溶出， 固液质量比为1:6， 溶出 温度为90， 溶出时间为2h， 固液分离， 液相中含有硅酸钠和偏铝酸钠， 得到预脱硅的固体 说明书 6/7 页 9 CN 111100988 A 9 渣。 0090 步骤3： 将固体渣再研磨成200目的粉料， 与硫酸氢铵混合， 硫酸氢铵的用量为将所 述粉料中的锌。

39、、 铁、 铜和铝反应完全所需理论量的2倍， 在400条件下， 焙烧3h， 焙烧过程中 产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵。 0091 步骤4： 将步骤3得到的焙烧物加水浸出， 固液比为1:6， 在90下搅拌溶出60min， 固液分离， 得到浸出渣和浸出液， 所述浸出渣中含硫酸铅和硅渣。 而含硫酸铅和硅渣的浸出 渣， 可进一步溶于苛性钠溶液中， 分离得到硫酸铅和水玻璃。 0092 步骤5： 向浸出液中通入臭氧进行曝气， 常压通入速度为每分钟0.8L/L浸出液， 通 入20min， 将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+； 向浸出液中加碳酸氢铵溶液， 以调节浸出液的pH， 控制溶液温度90。

40、， 先控制溶液pH值1.52进行沉铁反应， 沉铁结束后， 过滤， 得到滤液和 黄铵铁矾沉淀。 0093 步骤6： 继续向步骤5的滤液中慢慢加入氢氧化钠溶液， 调节滤液的pH至9.5-10.5， 控制温度为30， 过滤， 得滤渣和滤液； 其中滤渣主要含Cu(OH)2和Zn(OH)2， 滤液中含偏铝酸 离子和少量硅酸钠。 0094 步骤7： 将步骤2分离得到的液相和步骤6的滤液合并， 用硫酸铵下调pH至5.5-8之 间， 得到氢氧化铝沉淀， 液相含硅酸钠溶液。 0095 步骤8： 向步骤6得到的滤渣中可加入稀硫酸， 将金属离子浸到酸液中。 测出酸液中 铜离子、 Cr离子， Cd离子的浓度， 估算总。

41、摩尔量， 加入1.05-1倍该摩尔量的锌粉， 置换出铜和 Cd等氧化性金属， 经过滤后， 回收金属单质。 滤液中主要为硫酸锌， 加入苛性钠溶液， 转入水 热反应釜中， 在150220下水热反应512h， 分离得到氧化锌沉淀。 水热反应后的滤液中 大量硫酸盐， 可用于制备硫酸铵或硫酸氢铵、 硫酸钠， 在整个工艺流程中循环使用。 0096 发明人已在实验室规模试验上述方法， 经测， 可使铜尾矿减量达70， 回收了铜尾 矿中的铝、 硅、 铁元素， 制备白炭黑或者硅胶， 同时将重金属铅、 铜、 镉等固定下来， 避免其对 放对矿产地区周围土壤及水质的污染。 0097 最后应说明的是： 以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案， 而非对其 限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或全部技术特征进 行等同替换， 但本质上都不脱离本发明各实施例技术方案的范围。 说明书 7/7 页 10 CN 111100988 A 10 图1 说明书附图 1/1 页 11 CN 111100988 A 11 。