CN102732718A - 一种用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用空气和二氧化硫混合气低温常压处理硫经矿的方法。目前处理硫化矿的方法很多，大多采用先焙烧脱硫后再浸出，浸出的方法一般采用高温高压，能耗较大、生产成本较高且对环境污染严重。本发明的特征在于将硫化矿直接酸浸，同时，通入一定比例的空气和SO2混合气作为氧化剂，把矿物中硫氧化，接着将矿浆中的钴还原进入溶液中，达到浸出矿料中有价金属的目的，之后通过浓密机进行固液分离。本发明保证了浸出有价金属的效果且采用空气和SO2混合气作为氧化剂，无需高温条件，具有成本低、环境友好等优点。

Description

一种用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法
技术领域
本发明涉及冶金行业中硫化矿浸出工艺，具体地说是一种用空气和二氧化硫混合气低温常压处理含钴、铜、镍的硫化矿的方法。
背景技术
目前的冶金行业中，通常先将硫化矿焙烧脱硫，然后再使用湿法浸出工艺，关于硫化矿的浸出工艺主要有加压反应浸出法、非常规水冶法、细菌培养浸出法等；而其中的非常规水冶法用的比较广泛，采用丁基黄药等药剂对硫化矿里面的金属进行一步步的分离筛选，最终浸出所有的金属离子。不论是哪一种浸出方法，它的成本都是非常高的，要不就是反应条件苛刻，并且存在一定的安全问题。
采用空气氧化浸出硫化矿的工艺，这种浸出工艺理论上可行，但实际生产过程中会存在空气氧化速度慢，氧化效率低，且蒸汽耗量较大等诸多缺点；也正是由于上述这些缺点的存在，导致这种空气氧化浸出硫化矿工艺存在一定的风险系数，间接对整个湿法生产的稳定性造成一定的影响。
发明内容
本发明为了解决现有浸出硫化矿工艺效率低、生产成本高的目的，提供一种采用空气和二氧化硫混合气低温常压处理硫化矿的方法，其无需高温条件且能保证金属浸出效果，降低生产成本。
为此，本发明提供如下的技术方案：一种用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其步骤如下：将硫化矿矿料投入浆化槽中，加萃余液浆化，开启搅拌，升温至35～80℃后保温，并连续投入硫化矿矿料和补加萃余液；从浆化槽溢出的矿浆流至氧化浸出槽中，加入适量浓硫酸调节溶液pH值在1.0～3.0之间，再连续通入由空气和二氧化硫组成的混合气进行反应，二氧化硫与空气的质量比为0.5：100～10：100；从氧化浸出槽溢出的矿浆流至还原浸出槽中，连续通入二氧化硫气体将矿浆中的钴还原进入溶液中；从还原浸出槽溢出的矿浆流至脱硫槽中，在脱硫槽中通入压缩空气，将残留在矿浆中的二氧化硫赶出，之后矿浆通过浓密机进行固液分离。浸出后矿浆为浸出渣和含钴、铜、镍的浸出溶液混合物。
作为进一步技术方案，在氧化浸出槽中的浸出反应时间为3～5小时，还原浸出槽的反应时间为1～3小时。
作为进一步技术方案，依据矿料性质、矿浆流量、氧化浸出槽体积和反应时间来确定氧化浸出槽的数量。
作为进一步技术方案，空气与二氧化硫采用一个或多个串联的管道混合器进行混合后再进入氧化浸出槽中。
作为进一步技术方案，氧化浸出槽和还原浸出槽均装有独立的空气和二氧化硫输送管，氧化浸出槽和还原浸出槽都装有管道混合器，并用安装在输送管上的阀门切换控制通入气体成分及含量，用于变换还原浸出和氧化浸出的先后顺序。
作为进一步技术方案，氧化浸出槽和还原浸出槽的底部都装有爆气盘，保证槽中气泡的大小及分散性。
本发明具有的有益效果是：（1）辅料成本低廉，耗能低，经济效益显著；（2）可根据反应时间和混合气比例的不同将硫化矿中的目标金属浸出率提高至90%以上；（3）采用低温常压处理，操作方便，生产成本低。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2是本发明生产设备的流程图。
图中，1－浆化槽；2－氧化浸出槽(底部装有爆气盘)；3－还原浸出槽(底部装有爆气盘)；4－脱硫槽；5－管道混合器。
具体实施方式
如图2所示的混合气氧化浸出设备图，在氧化浸出槽和还原浸出槽的上方分别有压缩空气输送管和二氧化硫输送管，空气和二氧化硫混合气通入氧化浸出槽前先要经过管道混合器进行混合处理，使空气和二氧化硫能过充分混合，然后通过爆气盘使混合气充分和矿浆接触。还原浸出槽的上方也加装管道混合器是方便和氧化浸出槽切换功能，正常情况下还原浸出槽上方压缩空气阀门为关闭，只通入二氧化硫气体。脱硫槽中压缩空气直接通入底部，将矿浆中残留的二氧化硫驱除。4个槽通过导流管相连，内部矿浆从浆化槽逐次溢流，最终流至脱硫槽，并用泵打入浓密机进行固液分离。
如图1所示的用空气和二氧化硫混合气低温处理含硫钴、铜、镍矿的方法，将研磨后矿料投入至浆化槽，加萃余液浆化，开启搅拌，升温至35～80℃后保温，并连续投入矿料和补加萃余液；然后矿浆溢流至氧化浸出槽，加入适量浓硫酸调节溶液pH值在1.0～3.0之间，再连续通入由空气和二氧化硫组成的混合气进行反应，二氧化硫与空气的质量比为0.5：100～10：100。矿浆溢流至还原浸出槽，连续通入二氧化硫气体将钴还原进入溶液中；最后还原浸出槽中的矿浆溢流至脱硫槽中，在脱硫槽中通入压缩空气，将残留在矿浆中的二氧化硫赶出，之后矿浆通过泵输送至浓密机进行固液分离。

Claims (6)

1.一种用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其步骤如下：将硫化矿矿料投入浆化槽中，加萃余液浆化，开启搅拌，升温至35～80℃后保温，并连续投入硫化矿矿料和补加萃余液；从浆化槽溢出的矿浆流至氧化浸出槽中，加入适量浓硫酸调节溶液pH值在1.0～3.0之间，再连续通入由空气和二氧化硫组成的混合气进行反应，二氧化硫与空气的质量比为0.5：100～10：100；从氧化浸出槽溢出的矿浆流至还原浸出槽中，连续通入二氧化硫气体将矿浆中的钴还原进入溶液中；从还原浸出槽溢出的矿浆流至脱硫槽中，在脱硫槽中通入压缩空气，将残留在矿浆中的二氧化硫赶出，之后矿浆通过浓密机进行固液分离。
2.根据权利要求1所述的用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其特征在于，在氧化浸出槽中的浸出反应时间为3～5小时，还原浸出槽的反应时间为1～3小时。
3.根据权利要求1或2所述的用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其特征在于，依据矿料性质、矿浆流量、氧化浸出槽体积和反应时间来确定氧化浸出槽的数量。
4.根据权利要求1或2所述的用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其特征在于，空气与二氧化硫采用一个或多个串联的管道混合器进行混合后再进入氧化浸出槽中。
5.根据权利要求4所述的用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其特征在于，氧化浸出槽和还原浸出槽均装有独立的空气和二氧化硫输送管，氧化浸出槽和还原浸出槽都装有管道混合器，并用安装在输送管上的阀门切换控制通入气体成分及含量，用于变换还原浸出和氧化浸出的先后顺序。
6.根据权利要求1或2所述的用空气和二氧化硫混合气低温处理硫化矿的方法，其特征在于，氧化浸出槽和还原浸出槽的底部都装有爆气盘。
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