CN106282600A - 一种深海多金属硫化物的冶金新工艺 - Google Patents

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Abstract

一种深海多金属硫化物的冶金新工艺，属于冶金技术领域。其处理过程是以深海中的多金属硫化物、多金属沉积物为原料，采用浮选——氨浸工艺综合回收有价金属。将多金属硫化物粉矿采用黄药酯类、异丁基黑药、烃基异硫脲等浮选药剂进行浮选，获得硫化物精矿和氯铜矿等非硫化物尾矿，浮选精矿采用造锍熔炼回收，尾矿采用氨浸工艺处理。浮选尾矿在加入活化剂条件下进行氨浸使有价金属与杂质分离，氨浸后液经萃取‑电积等工序处理后回收有价金属。本发明有价金属综合利用率高，生产成本低，环境友好，设备和工艺简单。

Description

一种深海多金属硫化物的冶金新工艺
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种从深海多金属硫化物矿中回收有价金属的新工艺。
背景技术
深海多金属硫化物矿床是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物、多金属软泥的金属沉积物矿床。多金属硫化物富含铁、锰、锌、铜、镍、钴、镉、铅、汞、金、银、钼、钒、钡、锶等元素，其中重要矿物有铜、锌矿物等，主要金属成份和含量差异巨大(有些富铜，有些富锌)，单个硫化物矿床的资源量最大可达到1.0×108t，是继大洋多金属结核和富钴结壳之后另一类重要金属矿产资源，如加拉帕戈斯的一处热液硫化物矿床，平均含铁35％、铜10％、锌0.1％。多金属硫化物的矿物组成十分复杂，以富铜为主的多金属硫化物中，铜矿物主要为黄铜矿、氯铜矿、辉铜矿、铜蓝等，此外还含有大量的黄铁矿、滑石、方解石、铁蒙脱石、高岭石、非晶质氧化硅、石英、长石等大量其它矿物；因此采用单一冶炼方法难以有效回收有价金属。
目前国内外对深海多金属硫化物的研究多集中于其地质特征、成因方面、海底热液成矿机理等方面，而选冶加工方面的研究仍处于起始阶段，已公开的选冶技术研究相对较少。
发明内容
本发明的目的是以深海多金属硫化物、多金属沉积物等矿物为原料，提供一种成本少、设备和工艺简单、资源综合利用率高、环境友好的有价金属提取新工艺，为我国多金属硫化物资源的商业化开采提供技术服务。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种深海多金属硫化物的冶金新工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将深海多金属硫化物破碎、磨细，得到粒度在0.5mm以下的粉矿；
(2)将步骤(1)的粉矿与浮选药剂和水按一定比例进行浮选；
(3)将步骤(2)浮选得到的精矿直接造锍熔炼，得到金属产品；
(4)将步骤(2)浮选得到的尾矿与活化剂、浸出剂、水按一定比例进行浸出；
(5)将步骤(4)浸出后液进行萃取-电积，得到金属产品。
本发明所述的浮选药剂为黄药酯类、异丁基黑药、烃基异硫脲等一种或多种混合物；活化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、次氯酸钠、双氧水等的一种或多种混合物，浸出剂为NH3-NH4Cl、NH3-(NH4)2SO4、NH3-(NH4)2CO3的一种或多种。
步骤(1)中，优选粒度在0.074mm以下矿粉占50％以上。本发明中涉及到的比例、百分比均为质量比。
步骤(2)中，优选浮选药剂用量为10～1000g/t粉矿。
步骤(4)中，优选活化剂用量为粉矿的0.5～5％。
步骤(4)中，优选总氨浓度为1～5mol/L。
步骤(4)中，优选液固比为2～8:1。
步骤(4)中，优选温度为20～80℃。
步骤(4)中，优选浸出时间为0.5～6h。
当深海多金属硫化物最主要的有价金属元素为铜时，步骤(3)得到的金属产品为冰铜，步骤(5)得到的金属产品为电解铜。
本发明采用浮选工艺初步将复杂多金属硫化物分选为高品位精矿和氯铜矿等非硫化矿尾矿，高品位精矿可通过陆地矿的传统造锍熔炼工艺进行回收，尾矿在氨性体系下添加活化剂进行浸出回收，可适用于深海多金属硫化物或多金属沉积物等复杂矿物，具有成本低、污染少、设备和工艺简单等特点。
附图说明
附图是本发明所述方法的原则工艺流程图。
具体实施方式
一种深海多金属硫化物的冶金新工艺，首先对多金属硫化物进行破碎、磨细至0.5mm以下，其中50％以上在0.074mm以下；细磨后的多金属硫化物利用其自身还有的水分，添加黄药酯类、异丁基黑药、烃基异硫脲等一种或多种药剂，其用量为10～1000g/t粉矿进行浮选；用水将NH3-NH4Cl、NH3-(NH4)2SO4、NH3-(NH4)2CO3等的一种或多种浸出剂调至一定浓度，其中总氨浓度为1～5mol/L；再将活化剂过硫酸铵、过硫酸钠、次氯酸钠、双氧水等的一种或多种按粉矿的0.5～5％加入浸出剂中；然后将浮选尾矿按液固比2～8:1配置并置入20～80℃的浸出液中浸出0.5～6h；氨浸液经萃取-电积回收有价金属。
用以下非限定性实施例对本发明的方法作进一步的说明，以有助于理解本发明的内容及其优点，而不作为对本发明保护范围的限定，本发明的保护范围由权利要求书决定。
实施例1
典型深海多金属硫化物的化学成分见表1。
表1典型深海多金属硫化物的化学成分
注：Au、Ag、Pt、Ga、Ge、In含量单位为g/t.
将深海多金属硫化物细磨至60％以上小于0.074mm，采用异丁基黑药用量为50g/t粉矿进行浮选，浮选精矿铜含量为23.4％，浮选尾矿中铜含量为5.95％；浮选尾矿用总氨浓度为2mol/L，硫酸铵浓度为1mol/L，过硫酸铵用量为尾矿量的2％，在液固比3:1、温度50℃条件下浸出3h，尾矿中铜的浸出率为85.7％，铜的总回收率为93.44％。
实施例2
将深海多金属硫化物细磨至50％以上小于0.074mm，采用黄药酯类用量为200g/t粉矿进行浮选；浮选尾矿用总氨浓度为4mol/L，硫酸铵浓度为3.5mol/L，双氧水用量为尾矿量的5％，在液固比2:1、温度20℃条件下浸出1h，尾矿中铜的浸出率为86.8％，铜的总回收率为93.66％。
实施例3
将深海多金属硫化物细磨至55％以上小于0.074mm，采用烃基异硫脲用量为800g/t粉矿进行浮选；浮选尾矿用总氨浓度为1mol/L，氯化铵浓度为0.5mol/L，次氯酸钠用量为尾矿量的0.5％，在液固比8:1、温度80℃条件下浸出4h，尾矿中铜的浸出率为85.0％，铜的总回收率为92.80％。
实施例4
将深海多金属硫化物细磨至70％以上小于0.074mm，采用黄药酯类用量为80g/t粉矿进行浮选；浮选尾矿用总氨浓度为2mol/L，硫酸铵浓度为0.5mol/L，过硫酸铵用量为尾矿量的0.5％，在液固比4:1、温度30℃条件下浸出2h，尾矿中铜的浸出率为87.2％，铜的总回收率为93.73％。

Claims (9)

1.一种深海多金属硫化物的冶金新工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将深海多金属硫化物破碎、磨细，得到粒度在0.5mm以下的粉矿；
(2)将步骤(1)的粉矿与浮选药剂和水按一定比例进行浮选；
(3)将步骤(2)浮选得到的精矿直接造锍熔炼，得到金属产品；
(4)将步骤(2)浮选得到的尾矿与活化剂、浸出剂、水按一定比例进行浸出；
(5)将步骤(4)浸出后液进行萃取-电积，得到金属产品。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的多金属硫化物粒度为50％以上在0.074mm以下。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的浮选药剂为黄药酯类、异丁基黑药、烃基异硫脲中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的浮选药剂用量为10～1000g/t矿。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(3)所述的精矿为铜精矿、所述的金属产品为冰铜。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的活化剂为过硫酸铵、过硫酸钠、次氯酸钠、双氧水中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的浸出剂为NH3-NH4Cl、NH3-(NH4)2SO4、NH3-(NH4)2CO3中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(4)的浸出条件为：浸出体系总氨浓度为1～5mol/L、活化剂用量为矿样的0.5～5％、液固比为2～8:1、温度为20～80℃、时间为0.5～6h。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(4)所述的尾矿为含铜尾矿，步骤(5)所述的金属产品为电解铜。
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