CN106381385A - 一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法 - Google Patents

一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，所述方法包括以下步骤：向母液中边搅拌边加入硫化锑精矿，然后通入氯气进行浸出反应；向所得浸出液中加入精锑粉进行一次还原；过滤，滤液经水解除杂、转型中和，洗涤，烘干；即可制得铁、铅、铜在10ppm以内，白度在92％以上，砷含量低的氧化锑产品。

Description

一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域，涉及一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法。
背景技术
目前国内对于硫化锑精矿的处理有火法和湿法两种，火法是通过鼓风炉氧化挥发和反射炉还原熔炼得到锑锭，湿法主要是通过氯化-水解法得到高纯三氧化二锑，后者由于在环保和产品化学指标方面较火法有很大的优势而日渐受到关注。如专利文献201110041717中提出了一种采用氯化——水解法从硫化锑精矿制取砷、铅、铁、铜含量在10ppm之内的高纯湿法三氧化二锑的方法，并成功的在工业上进行了应用，但是该方法的处理流程过长，在处理过程中，容易出现产品质量不稳定，加工成本偏高等问题，在一定程度上阻碍了湿法处理硫化锑精矿工艺技术的发展。
发明内容
本发明的目的是提出一种成本低、流程短，可以快速得到铁、铅、铜在10ppm以内，白度在92％以上，砷含量低的三氧化二锑产品的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法。
本发明的技术方案在于提供一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，所述方法包括以下步骤：
所述方法包括以下步骤：向母液中边搅拌边加入硫化锑精矿，然后通入氯气进行浸出反应；向所得浸出液中加入精锑粉进行一次还原；过滤，滤液经水解除杂、转型中和，洗涤，烘干；
所述浸出反应在体系呈红棕色，且电位值500～570mv后，再进行后续的一次还原；
所述母液与硫化锑精矿的液固比为2～4m3：1t；
所述浸出液与精锑粉的液固比为1m3：2～6kg，一次还原至电位值100～180mv后进行过滤。
优选的方案中，所述母液为氯化浸出液。
优选的方案中，所述浸出反应过程中，控制反应酸度为3.0～4.0mol/L。
优选的方案中，所述浸出反应过程中，控制反应温度为80～100℃。
优选的方案中，所述浸出反应时间为4～12h。
优选的方案中，所述水解过程中，所述滤液与加入水的体积比为1:8～10。
优选的方案中，所述水解过程中，加入水后搅拌30～40min，沉淀20～30min后过滤，然后使用纯水洗涤30～40min。
优选的方案中，所述水解产物为氯氧锑，所述转型过程中加入酒石酸作为转型剂，所述除杂过程中加入EDTA-4Na作为除杂剂。
优选的方案中，所述转型过程中，加水转型，氯氧锑与水的体积比1t：1.5～3m3；转型剂与氯氧锑的重量比为1：0.003～0.005。
优选的方案中，除杂剂与氯氧锑的质量比为1：0.004～0.006；除杂与转型同步进行，反应4～5h，温度40～50℃；转型完成后，加入氨水，氨水加入量与氯氧锑的质量之比为1：2.2～2.6，反应终点pH值控制为8～8.5，过滤后用纯水洗涤至少30min，烘干即可。
本发明的原理及优势:
专利文献201110041717.7中提供的生产三氧化二锑的方法中，不仅流程长(包括前续除杂和二次还原过程)，生产周期长，成本高，工艺复杂，且其加入硫化锑精矿进行一次还原，不仅容易引入硫离子，还会在很大程度上影响产品的白度。
本发明在该现有技术的基础上，通过不断的研究以及大量的实验探索，最终得到了本发明的技术方案，本发明不仅省略了前续除杂和二次还原的过程，大大缩短了工艺流程，降低了生产成本，且所得到产品的白度高。
具体的，本发明通过对反应的程度，步骤之间的衔接配合以及各个组分之间量的关系的严格控制，最终获得了本发明的效果。
本发明中，在原料砷含量≤1％的情况下，产品砷含量可控制在500ppm以内。
所得产品中，铁、铅、铜在10ppm以内，白度在92％以上，砷含量低。
本发明所得产品可以有以下两种再利用方式：
1、直接外售。该三氧化二锑主含量为99.9％，其铁、铅、铜含量在10ppm以内，在原料砷含量≤1％情况下，砷含量在火法99.8％产品质量范围内，所以该产品具有一定竞争力，可直接外售；
2、火法炼锑。该三氧化二锑杂质指标均优于锑氧粉，可进反射炉熔炼得到锑锭，若不经除杂直接得到标准锑锭，或者除杂得到0#锑锭。
附图说明
图1为本发明的具体工艺流程图的示例。
具体实施方式
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1：
原料成分如表1：
表1原料主要成分含量
Sb％ Pb％ As％ Bi％ Cu％ Au g/t SiO2％ H2O％
56.25 0.36 0.67 0.0034 0.017 15.00 7.53 12.13
取300～500mL母液，酸度在3.0～4.0mol/L，加入上述硫化锑精矿100～150g，搅拌，通入氯气，保持反应温度在80～100℃，当体系呈红棕色时，且电位在500～570mv停止通入氯气，冷却过滤，滤液中加入1～3g精锑粉进行还原，反应4～12h后，检测电位在100～180mv，过滤，滤液直接进行水解，加入的去离子水与滤液体积比为10:1；搅拌30-40分钟，沉淀5-15min后过滤，即得氯氧锑，采用纯水洗涤至少3～6min。洗涤之后的氯氧锑加纯水中和，氯氧锑与水的体积比1：2，再加入1：0.003～0.005的转型剂酒石酸和1：0.004～0.006的除杂剂EDTA-4Na，反应4～5小时，反应温度为40℃。最后加入氨水，氨水加入量与氯氧锑质量之比为1：2.5，终点pH值控制在8～8.5，过滤后用纯水洗涤至少10min，用硝酸银检测无白色沉淀生成。烘箱130～150℃烘干，即可。
按上述生产流程在实验室进行实验生产的产品质量结果见下表2：
表2产品质量结果
表中，产品主含量都为99.90％，铁、铅、铜含量都≤10ppm，白度在92％以上，粒度在3微米以下，砷含量在300～350ppm。
对比例1：
原料成分如下表，如表3：
表3原料成分表
取300～500mL母液，酸度在3.0～4.0mol/L，加入上述硫化锑精矿100～150g，搅拌，通入氯气，保持反应温度在80～100℃，当体系呈红棕色时，且电位在500～570mv停止通入氯气，冷却过滤，滤液中加入5～15g硫化锑矿进行还原，检测电位在100～180mv，反应4～12h后，过滤，滤液直接进行水解，加入的去离子水与滤液体积比为10:1；搅拌30-40分钟，沉淀5-15min后过滤，即得氯氧锑，采用纯水洗涤至少3～6min。洗涤之后的氯氧锑加纯水中和，氯氧锑与水的体积比1：2，再加入1：0.003～0.005的转型剂和1：0.004～0.006的除杂剂，反应4～5小时，反应温度为40℃。最后加入氨水，氨水加入量与氯氧锑质量之比为1：2.5，终点pH值控制在8～8.5，过滤后用纯水洗涤至少10min，用硝酸银检测无白色沉淀生成。烘箱130～150℃烘干，即可。
按上述生产流程在实验室进行实验生产的产品质量结果见下表4：
表4产品质量表
从表4中可以看出，对比例1的白度大幅下降，为不合格产品，同时TAI也略有上升。
对比例2：
原料成分如下表5：
表5原料成分表
Sb％ Pb％ As％ Bi％ Cu％ Au g/t SiO2％ H2O％
44.12 0.68 1.00 0.0635 0.570 5.13 17.94 15.68
取300～500mL母液，酸度在3.0～4.0mol/L，加入上述硫化锑精矿100～150g，搅拌，通入氯气，保持反应温度在80～100℃，当体系呈红棕色时，停止通入氯气，冷却过滤，滤液中加入1～3g精锑粉进行还原，反应4～12h后，过滤，滤液直接进行水解，加入的去离子水与滤液体积比为10:1；搅拌30-40分钟，沉淀5-15min后过滤，即得氯氧锑，采用纯水洗涤至少3～6min。洗涤之后的氯氧锑加纯水中和，氯氧锑与水的体积比1：2，再加入1：0.003～0.005的转型剂和1：0.004～0.006的除杂剂，反应4～5小时，反应温度为40℃。最后加入氨水，氨水加入量与氯氧锑质量之比为1：2.5，终点pH值控制在8～8.5，过滤后用纯水洗涤至少10min，用硝酸银检测无白色沉淀生成。烘箱130～150℃烘干，即可。
按上述生产流程在实验室进行实验生产的产品质量结果见下表6：
表6产品质量表
从表6中可以看出，对比例2中杂质含量上升，白度下降，产品Sb2O3含量也有所下降。

Claims (10)

1.一种湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：向母液中边搅拌边加入硫化锑精矿，然后通入氯气进行浸出反应；向所得浸出液中加入精锑粉进行一次还原；过滤，滤液经水解除杂、转型中和，洗涤，烘干；
所述浸出反应在体系呈红棕色，且电位值500～570mv后，再进行后续的一次还原；
所述母液与硫化锑精矿的液固比为2～4m3：1t；
所述浸出液与精锑粉的液固比为1m3：2～6kg，一次还原至电位值100～180mv后进行过滤。
2.根据权利要求1所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述浸出反应过程中，控制反应酸度为3.0～4.0mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述浸出反应过程中，控制反应温度为80～100℃。
4.根据权利要求3所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述浸出反应时间为4～12h。
5.根据权利要求1所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述水解过程中，所述滤液与加入水的体积比为1:8～10。
6.根据权利要求1或5所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述水解过程中，加入水后搅拌30～40min，沉淀20～30min后过滤，然后使用纯水洗涤30～40min。
7.根据权利要求1所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述水解产物为氯氧锑，所述转型过程中加入酒石酸作为转型剂，所述除杂过程中加入EDTA-4Na作为除杂剂。
8.根据权利要求1或7所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述转型过程中，加水转型，氯氧锑与水的体积比1t：1.5～3m3；转型剂与氯氧锑的重量比为1：0.003～0.005。
9.根据权利要求8所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，除杂剂与氯氧锑的质量比为1：0.004～0.006；除杂反应4～5h，温度40～50℃；转型完成后，加入氨水，氨水加入量与氯氧锑的质量之比为1：2.2～2.6，反应终点pH值控制为8～8.5，过滤后用纯水洗涤至少30min，烘干即可。
10.根据权利要求1所述的湿法短流程处理硫化锑精矿的方法，其特征在于，所述母液为氯化浸出液。
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