CN105400954B - 一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，属于环境保护和湿法冶金技术领域，对含铊硫化铅精矿进行湿式细磨，磨矿过程中加入氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、石灰等碱性物质中的一种或者它们的组合，使矿浆的pH值大于等于11.0，磨矿浓度为50%~75%，磨矿细度为小于200目粒级的含量达到95%~100%，磨矿完成后，进行液固分离得到碱性液体和细磨后的铅精矿；在细磨后的铅精矿中加入硫酸溶液，室温下搅拌反应，矿浆浓度为10%~45%，矿浆pH值小于2.0，反应时间1h至24h，反应完成后，经液固分离得到酸性液体和精矿渣，该精矿渣即为脱铊后的铅精矿。本发明在常温常压下脱除含铊铅精矿中的铊，可以显著减少进入冶金过程的铊的质量，有利于减少和控制铊对大气的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，属于环境保护和湿法冶金技术领域。
背景技术
铊是一种生理毒性很强的高度分散的稀有金属元素。自然界中铊大多以一价形式存在。铊在结晶化学和地球化学性质上具有亲石和亲硫两重性。作为亲石元素，铊的类质同象主要作为次配位的1价离子进入云母和钾长石。作为亲硫元素，铊主要存在于方铅矿、锌的硫化物及铁的二硫化物中，在黄铁矿和白铁矿中也相对富集。在低温热液硫化物成矿的高硫环境中，铊表现出强烈的亲硫性，其地球化学性质与Cu、Pb、Fe、Sb、Ag、Hg和Zn等相似，以微量元素形式进入方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、辉锑矿、黄铜矿、辰砂、雄黄、雌黄和硫酸盐酸类矿物中。
自然界中发现的Tl矿物大多数为Tl的硫化物和硫酸盐矿物，矿产资源的开发利用使得这些矿物暴露于地表，其中的Tl容易被释放出来，对环境造成危害。有人对含Tl矿石在常温常压下的浸泡实验进行了初步研究，结果表明，在氯化钠等流体介质作用下，Tl很容易从矿石中活化出来，浸泡介质的pH值越低，流体的盐度越高，越有利于矿石中Tl的活化迁移。成矿地球化学模拟实验也表明，低pH值和温度升高有利于岩矿石中Tl的活化、迁移；即使在低温条件下，Tl也有很高的溶解性。矿石和围岩中的矿物在表生作用下一般容易形成酸性介质，降低了环境的pH值，从而加速对含Tl矿石的酸性淋滤作用，造成了环境中Tl的超常富集。
金属冶炼厂、使用含Tl矿渣的水泥厂、燃煤热电站以及地热开发利用是Tl 进入环境的另外一些途径。Tl进入表生环境后，会通过各种生物地球化学循环，最终进入到生物体内，并对生物体造成危害。Tl和K具有相同的电荷和相似的离子半径，而K是与植物成长发育关系密切的元素，Tl有可能替代K参与植物生理过程，影响营养物质在植物中的正常运输，以及对植物造成损害。自然矿化和人为活动加速了Tl向环境中的扩散。Tl是一种有毒的重金属污染物，一旦进入到表生环境中，容易通过食物链而危害人体健康。
方铅矿中一般含铊20 g/ t ~3000 g/ t。硫化铅精矿中的铊是以Tl2S3、Tl2S和TlCl的形态存在的，在高温下具有极易挥发的特性。在高于320 ℃的温度下烧结铅精矿时，物料中的Tl2S 挥发，同时被氧化生成硫酸盐。当温度再升高时，Tl2S的氧化加速。温度高于600℃时，Tl2SO4离解成易挥发的Tl2O。温度高于700℃时，Tl2O3也离解成低价氧化物。
由此可知，在铅精矿高温(800 ℃~900 ℃)烧结焙烧过程中，铊主要富集在烧结产出的烟气中，其质量分数约为整个精矿含铊量的75%~80%。鼓风炉熔炼过程中，铊主要分布在鼓风炉烟尘和粗铅内。而精炼过程中，铊主要进入精炼浮渣。
铊是优先监测的毒物之一，我国因含铊矿物的开发利用而带来的环境污染日益严重，解决我国含铊资源开发利用过程中的铊污染问题已刻不容缓。目前，一些有色金属冶炼企业为了降低其生产过程中铊的排放量或者减少因处理含铊废气、废渣等所产生的费用，已经对冶金原料中的铊含量提出了较严格的要求。而冶金原料如方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等精矿中的铊含量，是由选矿企业的原矿性质及选矿工艺决定的，只有对选矿得到的精矿进行单独的脱铊处理，才有可能得到满足环境质量要求或者冶炼企业要求的铊含量合格的精矿。
发明内容
本发明的目的是提供一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法。
本发明的目的是通过如下方式实现的：一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，其特征在于：对含铊硫化铅精矿进行湿式细磨，磨矿过程中加入氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、石灰等碱性物质中的一种或者它们的组合，碱性物质的用量需使矿浆的pH值大于等于11.0，细磨时磨矿浓度为50%~75%，磨矿细度为小于200目粒级的含量达到95%~100%，磨矿完成后，进行液固分离得到碱性液体和细磨后的铅精矿；在细磨后的铅精矿中加入硫酸溶液，搅拌反应，矿浆浓度为10%~45%，矿浆pH值小于2.0，反应温度为室温，反应时间1h至24h，反应完成后，经液固分离得到酸性液体和精矿渣，该精矿渣即为脱铊后的铅精矿。
本发明具有如下的有益效果：1、在常温常压下脱除含铊铅精矿中的铊，减少进入冶金过程的铊的质量，有利于减少和控制铊对大气的污染；2、将铅精矿中的铊转入酸性溶液中，有利于后续工艺中铊的回收或无害化处理。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述，但不局限于此。
实施例1： 取湖南宝山有色金属矿业有限责任公司铅锌硫化矿浮选分离得到的铅精矿500g，Pb品位为62.5%，Tl品位为25g/t，细度为小于200目粒级的含量72%，在湿式磨机中进行细磨，磨矿过程中加入氢氧化钠，矿浆pH值12.0，磨矿浓度70%，磨矿细度为小于200目粒级的含量98%，磨矿完成后，进行液固分离得到碱性液体和细磨后的铅精矿；在细磨后的铅精矿中加入硫酸溶液，室温下搅拌反应，矿浆浓度为30%，矿浆pH 1.5，反应时间6h，反应完成后，经液固分离得到酸性液体和脱铊后的铅精矿，脱铊后的铅精矿中Tl品位为6g/t。
取上述酸性液体1000mL，测得Tl浓度为9.3mg/L，用碳酸钠将其pH 值调节至3.0后，加入0.5g还原铁粉，搅拌反应1h，静置8h，经液固分离，得到清液和沉淀物，清液中Tl浓度为0.05mg/L，沉淀物中Tl的质量分数为50.5%。
分别取上述碱性液体和清液各1000mL，混合后，测得其pH 值为7.2.
实施例2：取湖南宝山有色金属矿业有限责任公司铅锌硫化矿浮选分离得到的铅精矿500g，Pb品位为63.2%，Tl品位为33g/t，细度为小于200目粒级的含量70%，在湿式磨机中进行细磨，磨矿过程中加入石灰和碳酸钠，矿浆pH值11.8，磨矿浓度70%，磨矿细度为小于200目粒级的含量100%，磨矿完成后，进行液固分离得到碱性液体和细磨后的铅精矿；在细磨后的铅精矿中加入硫酸溶液，室温下搅拌反应，矿浆浓度为30%，矿浆pH 1.0，反应时间8h，反应完成后，经液固分离得到酸性液体和脱铊后的铅精矿，脱铊后的铅精矿中Tl品位为8.5g/t。
取上述酸性液体1000mL，测得Tl浓度为11.7mg/L，用上述碱性液体一部分加入到酸性液体中，使酸性液体的pH 值调节至3.0后，加入1.0g还原铁粉，搅拌反应1h，静置8h，经液固分离，得到清液和沉淀物，清液中Tl浓度为0.05mg/L，沉淀物中Tl的质量分数为43.0%。
Claims (4)
1.一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，其特征在于：对含铊硫化铅精矿进行湿式细磨，磨矿过程中加入碱性物质，磨矿完成后，进行液固分离得到碱性液体和细磨后的铅精矿，在细磨后的铅精矿中加入硫酸溶液，搅拌反应，反应完成后，经液固分离得到酸性液体和精矿渣，该精矿渣即为脱铊后的铅精矿。
2.按权利要求1所述一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，其特征在于所述碱性物质是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、石灰中的一种或者它们的组合，碱性物质的用量需使细磨过程的矿浆的pH值大于等于11.0。
3.按权利要求1所述一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，其特征在于含铊硫化铅精矿在细磨时磨矿浓度（矿浆中固体物质的质量百分比）为50%~75%，细磨后的磨矿细度为小于200目（0.074mm）粒级的含量达到95%~100%。
4.按权利要求1所述一种含铊硫化铅精矿中铊的脱除方法，其特征在于在细磨后的铅精矿中加入硫酸溶液后，矿浆浓度（矿浆中固体物质的质量百分比）为10%~45%，矿浆pH值小于2.0，反应温度为室温，反应时间1h至24h。
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