CN111549220A - 低品位金属硫化矿提取有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其包括如下步骤:a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉;b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料;c、将所述混合物料置于氨‑铵盐浸出溶液中,以进行氨性活化浸出,得到含有有价金属的浸出液。本发明的方法能够有效地抑制浸出液中高碱性脉石矿物及含铁物质等浸出,得到较为纯净的碱性浸出液,提高了有价金属的浸出率,实现了从低品位金属硫化矿全湿法选择性提取有价金属,浸出药剂消耗低并且可以循环利用,具有显著的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶金技术领域,具体地涉及低品位金属硫化矿提取有价金属的方法。
背景技术
镍矿床主要有风化型红土镍矿、岩浆型硫化铜镍矿及风化硅酸镍矿矿床三种,有待开发的镍资源有多金属结核海洋矿产。由于高品位硫化铜镍矿资源品质良好,回收工艺技术成熟,目前生产的镍仍约60%来源于高品位硫化镍矿。然而近年来可开采的高品位硫化镍矿资源锐减,剩下的硫化镍矿石中镍品位通常较低,低品位铜镍钴硫化性镍矿逐渐成为镍冶金的开发重点。
现有技术中提出的从低品位铜镍钴硫化性镍矿提取有价金属的工艺存在有价金属回收率低、环保性能差,效率低等问题,存在改进的需求。
发明内容
本申请是基于发明人对以下事实和问题的认识和发现作出的:
低品位硫化铜镍钴矿多是原生硫化矿贫矿与其上表面氧化带之间较厚的混合矿带,伴生元素多,如铜、钴等。这类矿石中碱性脉石含量高,矿物组成与矿物间关系复杂。相关技术中,通常采用常规选矿方法富集后,再火法冶炼提取镍铜钴。由于受其高碱性脉石矿物影响,存在选矿指标差,火法冶炼能耗高,有价金属元素回收率,经济效率不佳等缺点。
对于含大量高碱性脉石的低品位硫化铜镍矿,相关技术中的研究主要集中在低品位硫化铜镍矿的选矿富集技术,多是从提高目的矿物回收率及降低选矿精矿中镁含量着手,但选矿富集难以应对选矿过程中脉石矿物的有效抑制。
相关技术中还进行了火法冶炼方面的研究,但都难以解决冶炼能耗高、易产生有害气体、脉石矿物影响冶炼显著、环境压力大等问题。
相关技术中,硫化铜镍矿湿法冶金方面主要研究了硫酸、硝酸、盐酸及其混酸体系、氨-铵盐体系及生物浸出体系,虽然酸法浸出和生物浸出工艺可以提高金属的回收率,但因受铜镍钴矿物中碱性脉石矿物影响,难以采用常规酸性浸出、生物浸出方法经济回收矿石中的镍铜钴等有价金属,另外,用酸提取有价金属过程中会有大量的铁矿物随之溶解,后续除铁需加入大量的pH调整剂且沉淀易夹带金属离子造成大量的金属损失。
发明人意识到,氨-铵盐络合浸出因浸出具选择性、含碱脉石物料适用性强以及药剂可回收利用、环保等优势,是铜、锌、镍、钴等金属回收的有效方法。然而,相关技术中,氨-铵盐提取金属元素多用于氧化矿的浸出,无需对目的物进行氧化还原溶解,浸出速率相对较快,工艺经济性相对较好。
中国专利文献CN 1837386A提出了一种“低品位高碱性混合铜矿、镍矿和锌矿的湿法浸出方法”,该方法采用氨-铵盐堆浸的方式协同处理钙、镁、硅含量高的混合铜镍锌矿,与酸浸相比,无需复杂的除铁过程,然而,该方法存在的问题是,浸出过程尽管采用了Cu2+及强氧化剂次氯酸盐来促进矿石中部分硫化矿的氧化,但药剂并未循环回用,由此增加了设备的腐蚀且堆浸过程缓慢。
相关技术中没有提及多金属硫化矿氨-铵盐浸出,因其浸出过程受限于硫化矿氨浸过程中氧化溶解速率,即硫化矿物晶格需要预先被氧化还原破坏,因此往往需要通过加压富氧的方式氧化溶解金属矿物,相关技术中还提出了采用控制电位方式来进行调控。
中国专利文献CN106086468A公开了“一种利用红土镍看提取氧化镍的系统”,该系统采用预先还原焙烧方式,将氧化态的镍还原为金属态而后进行氨浸提取,然而该工艺存在需要还原焙烧,低品位镍矿适应性差、能耗高的问题。
中国专利文献CN110643811A公开了“一种镍钼矿全湿法清洁冶炼工艺”,该工艺以氧气为氧化剂,提出了控制电位氨性活化浸出镍钼矿,通过调控电场的方式,促成低价硫物种氧化为SO4 2-,但这种电位调控方式存在需要增加外电场,成本高的问题。
由此,相关技术中,通过选矿-火法、氧化酸浸出与生物浸出等工艺不可避免带来成本高、流程长、效率低等弊端。而采用氨-铵盐从低品位硫化镍矿中提取有价金属相关技术鲜有提及。由于氨需要在碱性介质中存在,现有氨-铵盐浸出工艺中,硫化矿物及其氧化衍生物在碱性介质中被氧溶解的性能差,使得氨-铵盐络合浸出硫化矿中铜镍钴的氧化溶解缓慢且金属提取率低,从而制约了氨-铵盐浸出的开发与应用。
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明实施例的目的在于提供一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,以解决相关技术中硫化矿湿法冶炼工艺流程长、能耗与药耗高、浸出效率低、硫化矿氧化腐蚀难等问题,以实现低品位硫化矿的高效、清洁冶炼。
为此,本发明实施例的一个方面提出了一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,包括如下步骤:
a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉,优选矿粉粒度小于0.15mm;
b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料;
c、将所述混合物料置于氨-铵盐浸出溶液中,以进行氨性活化浸出,得到含有有价金属的浸出液。
本发明上述实施例的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法具有如下有益效果:1、通过采用还原性物质增强低品位金属硫化矿物的氧化还原活性,利用在矿物表面形成腐蚀原电池,使得金属硫化矿金属元素-硫键断裂概率与趋势增大,同时增大S2-及其低价产物氧化为SO4 2-的活性,大大增加了金属硫化矿物氧化氨-铵浸溶解速率,显著缩短了氨浸的时间;2、利用还原性物质活化氨性浸出金属硫化矿,有效地抑制了浸出液中高碱性脉石矿物及含铁物质等浸出,使得铁、镁、硅、铝等杂质元素选择性留在浸出渣相中,得到较为纯净的碱性浸出液,有效提高了有价金属的浸出率,有利于后续金属离子富集回收。
在本发明的一些实施例中,所述步骤a中,所述低品位金属硫化矿为低品位硫化铜镍钴矿、低品位硫化铜钴矿、低品位氧硫混合铜矿、低品位混合硫化镍矿或硫化铜镍钴冶炼渣中的至少一种。
在本发明的一些实施例中,所述步骤b中,所述还原改性剂或还原矿物与矿粉质量比为0.0001-0.1:1。
在本发明的一些实施例中,所述步骤b中,所述还原改性剂为溶于氨-铵盐浸出溶液体系中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的药剂,优选地,还原改性剂选自水合肼、盐酸羟胺、抗坏血酸或亚氨盐中的至少一种。
在本发明的一些实施例中,所述步骤b中,所述还原矿物为氨-铵盐浸出溶液体系中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的矿物,优选地,还原矿物为黄铁矿或闪锌矿。
在本发明的一些实施例中,所述步骤c中,进行氨性活化浸出时,以氧气为氧化剂,氧气分压为0.5-10.0kPa;溶液体积与金属硫化矿质量比为2-10mL:1g,优选为4-6mL:1g;氨水浓度为1-8mol/L,优选为2-4mol/L;氨:铵盐的摩尔比为1.5-4:1,优选为2-3:1;铵盐选自碳酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种,优选为硫酸铵;浸出温度为20-140℃,优选为90-120℃;浸出时间为60-360min,优选为90-240min。
在本发明的一些实施例中,所述步骤c中,在所述浸出过程中冷却回收挥发的氨;得到的浸出液采用萃取的方式提取分离金属元素,提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出溶液体系中使用;得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,下面的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明实施例的一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,包括如下步骤:
a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉,优选矿粉粒度小于0.15mm;
b、将步骤a中的矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料;
c、将步骤b中的混合物料置于氨-铵盐浸出溶液中,以进行氨性活化浸出,得到含有有价金属的浸出液。
本发明上述实施例的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法具有如下有益效果:1、通过采用还原性物质增强低品位金属硫化矿物的氧化还原活性,利用在矿物表面形成腐蚀原电池,使得金属硫化矿金属元素-硫键断裂概率与趋势增大,同时增大S2-及其低价产物氧化为SO4 2-的活性,大大增加了金属硫化矿物氧化氨-铵浸溶解速率,显著缩短了氨浸的时间;2、利用还原性物质活化氨性浸出金属硫化矿,有效地抑制了浸出液中高碱性脉石矿物及含铁物质等浸出,使得铁、镁、硅、铝等杂质元素选择性留在浸出渣相中,得到较为纯净的碱性浸出液,有效提高了有价金属的浸出率,有利于后续金属离子富集回收。
根据本发明的一些实施例,步骤a中,低品位金属硫化矿为低品位硫化铜镍钴矿、低品位硫化铜钴矿、低品位氧硫混合铜矿、低品位混合硫化镍矿或硫化铜镍钴冶炼渣中的至少一种。本发明的实施例的方法可以适用于多种低品位金属硫化矿或低品位物料,应用范围广泛,为从低品位金属硫化矿或低品位物料中提取有价金属提供了一种全新的提取方法。
根据本发明的一些实施例,步骤b中,还原改性剂或还原矿物与矿粉质量比为0.0001-0.1:1。本发明实施例的方法中,仅需加入少量的还原改性剂或还原矿物即可以实现提高有价金属的浸出率,并显著缩短浸出时间。
根据本发明的一些实施例,步骤b中,还原改性剂为溶于氨-铵盐浸出溶液体系中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的药剂,优选地,还原改性剂选自水合肼、盐酸羟胺、抗坏血酸或亚氨盐中的至少一种。本发明实施例的方法中,通过添加还原改性剂,降低了目标矿物表面的还原电位,增大了矿石阳极与氧气氧化还原电势差,可以使CuS、CuFeS2、Cu5FeS4、NiSx,CoSx等物相中Me(Cu,Ni,Co,Fe)S金属键快速断裂,增强低价含硫物种被氧化为SO4 2-的推动力;同时将含铜矿物的铜离子还原改性,促成活性离子Cu+及其衍生物的形成,催化硫化矿物的氧化氨浸。
根据本发明的一些实施例,步骤b中,还原矿物为氨-铵盐浸出溶液体系中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的矿物,优选地,还原矿物为黄铁矿或闪锌矿。本发明实施例的方法,通过添加还原性矿物,促成不同活性的硫化矿物在矿物间形成腐蚀原电池,高氧化电势的目的矿物优先氧化溶解,尤其促进中间低价含S物种氧化溶解,增大目标硫化矿物向氨性溶液中溶解的趋势。
根据本发明的一些实施例,步骤c中,进行氨性活化浸出时,以氧气为氧化剂,氧气分压为0.5-10.0kPa;溶液体积与金属硫化矿质量比为2-10mL:1g,优选为4-6mL:1g;氨水浓度为1-8mol/L,优选为2-4mol/L;氨:铵盐的摩尔比为1.5-4:1,优选为2-3:1;铵盐选自碳酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种,优选为硫酸铵;浸出温度为20-140℃,优选为90-120℃;浸出时间为60-360min,优选为90-240min。本发明实施例的方法,通过控制合适的反应条件,可以实现从低品位金属硫化矿全湿法选择性提取铜、镍、钴等有价金属,镍的浸出率可以达到96%以上,铜的浸出率可以达到96%以上,钴的浸出率可以达到93%以上,并且铁的浸出率可以控制在9%以下,含碱脉石基本不浸出。
根据本发明的一些实施例,步骤c中,在浸出过程中冷却回收挥发的氨;得到的浸出液采用萃取的方式提取分离金属元素,提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出溶液体系中使用;得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。本发明实施例的方法,浸出药剂消耗低并且可以循环利用,浸出渣也进行了处理回收,具有显著的经济效益和环境效益。
下面结合实施例对本发明的方案进行详细描述。
实施例1
甘肃某高碱性脉石低品位混合镍矿,原矿中硫化镍质量含量为0.21%、氧化镍含量为0.15%和硅酸镍含量为0.05%,硫化铜含量为0.21%和氧化铜含量为0.01%,硫化钴含量为0.10%,含镁脉石矿物含量为63%。
将该低品位硫化铜镍钴矿物破碎磨矿至矿粉粒度小于0.074mm占80%以上,之后,加入纯度为95%以上的粒度小于0.043mm黄铁矿矿石,黄铁矿矿石与低品位硫化铜镍钴矿物的质量比为0.01:1,将二者混合后,加入到密闭装置中,置于氨-铵盐浸出溶液体系中,搅拌均匀,进行氨性活化浸出,以氧气为氧化剂,控制氧分压为4kPa,浸出温度为120℃,装置中溶液体积与硫化铜镍钴矿的质量比为8mL:1g,氨水浓度为3mol/L,硫酸氨浓度为1mol/L,即控制氨:铵盐的摩尔比为3:1,在搅拌速率为400r/min下,浸出60分钟,达到浸出平衡,得到富含镍钴铜的浸出液。镍的浸出率达到了95%,铜与钴浸出率达到97%,铁浸出率为9%,含镁脉石基本不浸出。
本实施例在浸出过程中冷却回收挥发的氨,得到的浸出液采用萃取的方式提取分离镍、钴、铜金属元素,提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出溶液体系中使用,得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
实施例2
非洲某含易浮钙镁矿物的多金属硫化铜钴,铜质量含量为1.3%、钴质量含量为0.22%,金属矿物以硫化矿物为主,含镁脉石矿物主要为绿泥石、蛇纹石、滑石、绿泥石等,原矿中含钙镁矿物总量占比达42%。
将该低品位硫化铜钴矿物破碎磨矿至矿粉粒度小于0.074mm占90%以上,之后,加入闪锌矿粉末,闪锌矿粉末与低品位硫化铜钴矿的质量比为0.03:1,将二者混合均匀后,加入到密闭装置中,置于氨-铵盐浸出溶液体系中,搅拌均匀,进行氨性活化浸出,以氧气为氧化剂,控制氧分压为8kPa,浸出温度为90℃,装置中溶液体积与硫化铜钴矿的质量比为10mL:1g,氨水浓度为8mol/L,硫酸铵浓度为2mol/L,即控制氨:铵盐的摩尔比为4:1,在搅拌速率为600r/min下,浸出120分钟后,达到浸出平衡,得到富含钴铜的浸出液,浸出渣锌粉调节pH中性或酸性后溶解回收。铜的浸出率为96%,钴的浸出率为93%,铁浸出率为8%,含镁脉石基本不浸出。
本实施例在浸出过程中冷却回收挥发的氨,得到的浸出液采用萃取的方式提取分离铜、钴金属元素,提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出溶液体系中使用,得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
实施例3
非洲某低品位氧硫混合铜矿,其中,低品位氧硫混合铜矿中氧化铜矿中铜的质量含量为1.2%,硫化铜矿中铜的质量含量为0.8%,脉石矿物含碱土金属脉石矿物,含钙含铝高,其CaO和Al2O3合计达到17%。
将该混合铜矿破碎磨至矿粉粒度小于0.054mm后,按干矿计加入100g/t水合肼作为还原改性剂,即水合肼与混合铜矿的质量比为0.0001:1,加入到密闭装置中,置于氨-铵盐浸出溶液体系中,搅拌均匀,进行氨性活化浸出,以氧气为氧化剂,控制氧分压为1kPa,浸出温度为90℃,装置中溶液体积与混合铜矿的质量比为2mL:1g,氨水浓度为1.5mol/L,氯化铵浓度为1mol/L,即控制氨:氯化铵浓度为1.5:1,在搅拌速度300r/min下,浸出120分钟,达到浸出平衡,得到富含铜的浸出液,铜总浸出率达到97%。铁浸出率为9%,含碱土金属脉石基本不浸出。
本实施例在浸出过程中冷却回收挥发的氨,得到的浸出液采用萃取的方式提取分离铜金属元素,提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出溶液体系中使用,得到的浸出渣回收残余金属及碱土金属。
实施例4
甘肃某高碱性脉石低品位混合镍矿,原矿中硫化镍质量含量为0.21%、氧化镍含量为0.15%和硅酸镍含量为0.05%,硫化铜含量为0.21%和氧化铜含量为0.01%,硫化钴含量为0.10%,含镁脉石矿物含量为63%。
将该低品位硫化铜镍钴矿物破碎磨矿至矿粉粒度小于0.074mm占80%以上,之后,加入纯度为95%以上的粒度小于0.043mm黄铁矿矿石,黄铁矿矿石与低品位硫化铜镍钴矿物的质量比为0.1:1,将二者混合后,加入到密闭装置中,置于氨-铵盐浸出溶液体系中,搅拌均匀,进行氨性活化浸出,以氧气为氧化剂,控制氧分压为10kPa,浸出温度为110℃,装置中溶液体积与硫化铜镍钴矿的质量比为8mL:1g,氨水浓度为4mol/L,硫酸氨浓度为2mol/L,即控制氨:铵盐的摩尔比为2:1,在搅拌速率为400r/min下,浸出60分钟,达到浸出平衡,得到富含镍钴铜的浸出液。镍的浸出率达到了96%,铜与钴浸出率达到98%,铁浸出率为9%,含镁脉石基本不浸出。
本实施例在浸出过程中冷却回收挥发的氨,得到的浸出液采用萃取的方式提取分离镍、铜、钴金属元素,提取金属后所得溶液返回氨-铵盐浸出溶液体系中使用,得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
对比例1
与实施例1的方法相同,不同之处在于不加入黄铁矿矿石,直接将低品位硫化铜镍钴矿物破碎后置于氨-铵盐浸出溶液体系中,进行氨性活化浸出,浸出120分钟后达到浸出平衡,镍、铜、钴的浸出率见表1。
表1
镍 | 铜 | 钴 | 浸出时间 | |
实施例1 | 95% | 97% | 97% | 60分钟 |
对比例1 | 89% | 92% | 77% | 120分钟 |
通过表1中的数据对比,可以看出,实施例1中加入黄铁矿矿石形成了腐蚀原电池铵浸体系,而对比例1中未加入黄铁矿矿石,在达到浸出平衡时,实施例1的镍、铜、钴浸出率比对比例1分别提高了6%、5%、20%。在浸出速率方面,实施例1用时60分钟达到浸出平衡,而对比例1用时120分钟达到浸出平衡,实施例1的方法在镍、铜、钴金属元素浸出速率上提高了两倍,浸出速率增加显著。
对比例2
与实施例2的方法相同,不同之处在于不加入闪锌矿粉末,直接将低品位硫化铜钴矿物破碎后置于氨-铵盐浸出溶液体系中,进行氨性活化浸出,浸出230分钟后达到浸出平衡,铜、钴的浸出率见表2。
表2
铜 | 钴 | 浸出时间 | |
实施例2 | 96% | 93% | 120分钟 |
对比例2 | 88% | 60% | 230分钟 |
通过表2中的数据对比,可以看出,实施例2中加入闪锌矿形成了腐蚀原电池氨浸体系,而对比例2中未加入闪锌矿,在达到浸出平衡时,实施例2中铜的浸出率比对比例2提高了8%,钴的浸出率比对比例2提高了33%。在浸出速率方面,实施例2用时120分钟达到浸出平衡,而对比例2用时230分钟达到浸出平衡,实施例2的方法在铜、钴金属元素浸出速率上提高了接近两倍,浸出速率增加显著。
对比例3
与实施例3的方法相同,不同之处在于不加入还原剂水合肼,直接将低品位混合铜矿物破碎后置于氨-铵盐浸出溶液体系中,进行氨性活化浸出,浸出250分钟后达到浸出平衡,铜的浸出率见表3。
表3
铜 | 浸出时间 | |
实施例3 | 97% | 120分钟 |
对比例3 | 90% | 250分钟 |
通过表3中的数据对比,可以看出,实施例3中加入还原剂水合肼形成了腐蚀原电池氨浸体系,而对比例3中未加入水合肼,在达到浸出平衡时,实施例3中铜的浸出率比对比例3提高了7%。在浸出速率方面,实施例3用时120分钟达到浸出平衡,而对比例3用时250分钟达到浸出平衡,实施例2的方法在铜金属元素浸出速率上提高了两倍以上,浸出速率增加显著。
通过上述实施例和对比例,可以看出,本发明的实施例的浸出速率以及有价金属浸出率同对比例相比均有明显提升,这是因为,本发明的方法中加入了还原改性剂或还原矿物,基于还原改性剂或还原矿物的氧化还原活性与矿石中目标硫化矿物的电化学性质差异,以离子改性溶解或接触碰撞形成腐蚀原电池效应,使得金属硫化矿金属元素-硫键断裂概率与趋势增大,同时增大S2-及其低价产物氧化为SO4 2-的活性,大大增加了金属硫化矿物氧化氨-铵浸溶解速率,显著缩短了氨浸的时间。同时,本发明方法的氨性活化浸出是个气-液-固多相反应过程,传统氨浸方法中采用增强氧气流量及氨-铵盐用量等参数来强化氨浸效果,其实是易受限于硫化矿物金属键断裂及产物氧化溶解过程的,最终影响到氨浸效果。本发明的氨性活化浸出,是在还原活性剂或还原性矿物参与下形成腐蚀原电池效应的活化富氧浸出,是充分利用了原电池催化金属-S键断裂及低价含硫物种氧化的活性氨浸出。本发明的氨性活化浸出体系,对含碱性脉石矿物多的金属硫化矿浸出适应性强,降低了低品位金属硫化矿中含镁脉石、含铁物种及含硅等组分的浸出概率,减少了后续溶液净化的负担;本发明的氨性活化浸出体系,提高了对有价金属的选择性络合能力,使得氨与目标组分形成配合物,显著提高了矿石中目标元素的配位浸出率。
在本发明的描述中,术语“低品位”是指品位低于1%,即单位重量矿石或物料中有用矿物或有用组分的含量低于1%。低品位矿石或物料通常选矿富集难度大,受含镁脉石影响难以处理。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、将低品位金属硫化矿矿石破碎形成矿粉;
b、将所述矿粉与还原改性剂或还原矿物混合得到混合物料;
c、将所述混合物料置于氨-铵盐浸出溶液中,以进行氨性活化浸出,得到含有有价金属的浸出液。
2.根据权利要求1所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤a中,所述低品位金属硫化矿为低品位硫化铜镍钴矿、低品位硫化铜钴矿、低品位氧硫混合铜矿、低品位混合硫化镍矿或硫化铜镍钴冶炼渣中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤b中,所述还原改性剂或还原矿物与矿粉质量比为0.0001-0.1:1。
4.根据权利要求1或3所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤b中,所述还原改性剂为溶于氨-铵盐浸出溶液中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的药剂。
5.根据权利要求4所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤b中,所述还原改性剂选自水合肼、盐酸羟胺、抗坏血酸或亚氨盐中的至少一种。
6.根据权利要求1或3所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤b中,所述还原矿物为氨-铵盐浸出溶液中氧化还原电位低于所述金属硫化矿的矿物。
7.根据权利要求6所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤b中,所述还原矿物为黄铁矿或闪锌矿。
8.根据权利要求1所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤c中,进行氨性活化浸出时,以氧气为氧化剂,氧气分压为0.5-10.0kPa;溶液体积与金属硫化矿质量比为2-10mL:1g;氨水浓度为1-8mol/L,氨:铵盐的摩尔比为1.5-4:1,铵盐选自碳酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种;浸出温度为20-140℃;浸出时间为60-360min。
9.根据权利要求8所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤c中,进行氨性活化浸出时,溶液体积与金属硫化矿质量比为4-6mL:1g;氨水浓度为2-4mol/L,氨:铵盐的摩尔比为2-3:1;浸出温度为90-120℃;浸出时间为90-240min。
10.根据权利要求1或3所述的低品位金属硫化矿提取有价金属的方法,其特征在于,所述步骤c中,在所述浸出过程中冷却回收挥发的氨;采用萃取的方式从所述浸出液中提取分离金属元素,提取所述金属元素后所得到的溶液返回氨-铵盐浸出溶液中使用;得到的浸出渣回收残余金属及铁和镁。
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CN202010275002.7A CN111549220B (zh) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 低品位金属硫化矿提取有价金属的方法 |
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