CN1162650A

CN1162650A - 复杂锑精矿的硫酸钠熔炼法

Info

Publication number: CN1162650A
Application number: CN 96118109
Authority: CN
Inventors: 宾万达; 杨天足; 陈希鸿; 卢宜源
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2016-04-12
Also published as: CN1046142C

Abstract

一种复杂锑精矿的处理方法，本发明包括硫酸钠熔炼、浸出、沉锑、除铁等步骤，产出锑酸钠和其它有价金属(铅、金)精矿。本发明与传统的硫化钠浸出法比较，用硫酸钠代替硫化钠，大幅度降低处理费用；高温熔炼过程破坏原料的矿物结构，使锑、砷、铅或银分离比较彻底，并且能有效地提高其它有价金属的品位，有利于后续冶炼过程；有利于废水综合治理，达到以废治废的目的。本发明适用于含锑≥20％的含砷锑金精矿、锑金精矿、脆硫锑铅精矿、锑铅精矿、锑铅银精矿等复杂锑精矿的处理。

Description

复杂锑精矿的硫酸钠熔炼法

本发明涉及一种复杂锑精矿的处理方法，特别是火法合成可溶性锑盐和稀酸除铁的冶金过程。它通过硫酸钠熔炼、浸出、沉锑、除铁等步骤，产出锑酸钠和其它有价金属(铅、金)精矿。

复杂锑精矿如含砷锑金精矿、脆硫锑铅精矿炼锑的传统湿法方法是硫化碱液浸出-电积流程。该流程成熟可靠，但流程长，设备复杂，成本高，且电积时产生硫代硫酸钠、多硫化钠，此电解液返回浸出时精矿中金损失于浸出液及阴极锑(赵天从著《锑》，386页，504页，冶金工业出版社，1987年)。近年发展了从硫化碱浸出液中空气氧化直接沉锑(以锑酸钠形式)，虽大大简化了工艺，但存在硫化钠消耗大，成本高等缺点，同时浸出渣含铅品位低，难以富集，达不到铅精矿等级的要求，不能充分利用资源。在处理含砷锑金精矿时因部分金包裹在黄铁矿和毒砂中，使得脱锑后渣中的金仍难以浸出，需要用其它的预处理过程解离金。

为了克服以上不足，本发明提供了一种用硫酸钠代替硫化钠，通过高温处理使矿物结构发生变化，有利于锑、金、银、铅等有价金属回收，能处理复杂锑精矿特别是含砷锑金精矿、脆硫锑铅精矿的方法。

本发明的解决方案是用硫酸钠(Na₂SO₄)、还原煤(C)和复杂锑精矿在高温下熔炼，熔炼后，放出熔体并冷却，破碎，细磨，然后与熔炼烟尘合并用水或NaOH的水溶液浸出，浸出后，铅(或金或银)及铁和少量硫及还原煤的灰分留在浸出渣中，锑和砷及未反应的硫酸钠进入浸出液，浸出液经通空气氧化，锑以锑酸钠的形式沉淀，硫则形成硫酸根、硫代硫酸根等阴离子，砷氧化成砷酸根仍留在溶液中，形成沉淀后液，沉锑后液经浓缩结晶回收部分钠盐作为试返回熔炼过程，结晶后母液用硫酸亚铁处理、排放。浸出渣中以硫化亚铁形式存在的铁，再用稀硫酸浸出，铁进入溶液，硫离子以硫化氢形式析出，用沉锑后液吸收，经除铁后的浸出渣为高品位的有价金属精矿如：铅精矿、金精矿。

有关过程和条件详述如下：

1.熔炼

熔炼过程中各物料的组成为(重量比)：硫酸钠∶还原煤∶复杂锑精矿＝1～1.5∶0.1～0.3∶1，熔炼温度为650～1000℃，时间为0.5～3小时；放出的熔体经冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，进入浸出过程。

熔炼过程的主要反应有：

(1)

(2)

(3)

(4)

式(4)中n值取1～3，相应生成的硫代锑酸盐为NaSbS₂、Na₄Sb₂S₅和Na₃SbS₃。在生成硫代锑酸盐的同时，黄铁矿和毒砂发生分解：

(5)

2.浸出

浸出温度为20～100℃，NaOH浓度为0～50g/L，浸出液固比(重量比)为1.5～3∶1，时间为0.25～4小时，滤渣用清水洗涤3次，洗水返回作下次浸出用。

浸出过程发生的主要反应有：

(6)

(7)

(8)

(9)

3.沉锑

在浸出液中通入空气氧化沉淀锑，通空气的压力为0.2～1MPa，时间为5～20小时，温度为20～50℃。沉锑过程发生的主要反应有：

(10)

(11)

(12)

(13)

4.除铁

浸出渣中的铁以硫化亚铁存在，本发明用稀硫酸作浸出剂将其除去，

(14)

除铁时的浸出温度为10～30℃，时间为0.25～2小时，硫酸用量为锑浸出渣量(重量百分比)的5～15％，H₂S气体用沉锑后液吸收，所得FeSO₄溶液用于中和蒸发结晶硫酸钠后的母液或生产硫酸亚铁产品。

所述的硫酸钠可以是工业纯硫酸钠，也可以是沉锑后液蒸发结晶返回的含有Na₂S₂O₃、Na₂SO₃、Na₂S的Na₂SO₄。

本发明适用于含锑≥20％的含砷锑金精矿、锑金精矿、脆硫锑铅精矿、锑铅精矿、锑铅银精矿等复杂锑精矿的处理。

本发明与传统的硫化钠浸出法比较，有以下优点：用硫酸钠代替硫化钠，大幅度降低处理费用；高温熔炼过程破坏原料的矿物结构，使锑、砷、铅(或金)分离比较彻底，并且能有效地提高有价金属的品位，有利于有价金属的后续冶炼过程；废水综合治理，达到以废治废的目的。与氯化法相比，本发明无须特殊防腐，设备投资及维护费用低，所用试剂价廉易得，对于含砷锑金精矿，产出的高品位金精矿可直接氰化提金。与火法相比，有价金属的回收率大幅度提高，产品质量好。

附图说明：

图1：本发明工艺流程示意图。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

1.广西某脆硫锑铅精矿，其主要成分为(％)：

Sb：25.31，Pb：24，S：20，Fe：8.1。

熔炼所用原料与试剂的配比(重量比)为：硫酸钠∶脆硫锑铅精矿∶还原煤为1∶1∶0.2，熔炼温度为1000℃，时间为2小时，熔炼后保留在熔体中的锑和铅分别为81％和80％，19％的锑和20％的铅挥发进入烟尘，熔体冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，然后与熔炼烟尘合并以液固比为2.85∶1用20g/L NaOH水溶液进行浸出，浸出时间为2小时，浸出温度为80℃。浸出液经通空气氧化，氧化条件为空气压力为0.3MPa，温度为40℃，时间为10小时，得到的锑酸钠产品含锑47.4％，沉淀后液含锑0.06g/L。浸出渣用30g/L的硫酸溶液以液固比为3∶1在30℃下浸出1小时，得到脱铁渣含铅53％，作为铅精矿。从脆硫锑铅精矿到锑酸钠锑的回收率为94％。

2.湖南某含砷锑金精矿，其主要成分为(％)：

Sb：29.31，As：6.5，S：22.55，Fe：13.73，Au：50g/T

熔炼所用原料与试剂的配比(重量比)为：硫酸钠∶含砷锑金精矿∶还原煤为1∶1∶0.15，熔炼温度为1000℃，时间为2小时，保留在熔体中的锑和砷分别为79％和81％，21％的锑和19％的砷挥发进入烟尘，熔体冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，然后与熔炼烟尘合并以液固比为2.5∶1用50g/L NaOH水溶液进行浸出，浸出时间为1小时，浸出温度为80℃。浸出液经通空气氧化，氧化条件为空气压力为0.3MPa，温度为40℃，时间为10小时，得到的锑酸钠产品含锑46％，沉锑后液含锑0.08g/L，含砷15g/l。浸出渣用40g/L的硫酸溶液以液固比为3∶1在30℃下浸出1.5小时，得到脱铁渣含金150g/T，锑1.5％，砷0.4％，锑的回收率为92％，金的回收率为98％。

Claims

1.一种处理复杂锑精矿的方法，其特征在于：本发明包括硫酸钠熔炼预处理，浸出、沉锑、除铁等步骤，产出锑酸钠和其它有价金属(铅、金)精矿，其中：

a.熔炼过程中各物料的组成为(重量比)：硫酸钠∶还原煤∶复杂锑精矿＝1～1.5∶0.1～0.3∶1，熔炼温度为650～1000℃，时间为0.5～3小时；放出的熔体经冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，进入浸出过程；

b.浸出温度为20～100℃，NaOH浓度0～50g/L，浸出液固比(重量比)为1.5～3∶1，时间为0.25～4小时，滤渣用清水洗涤3次，洗水作下次浸出用；

c.在浸锑液中通入空气氧化沉淀锑，通空气的压力为0.2～1MPa，时间为5～20小时，温度为20～50℃；

d.用稀硫酸作浸出剂将除铁，除铁时的浸出温度为10～30℃，时间为0.25～2小时，硫酸用量为锑浸出渣量的5～15％，产出H₂S气体用沉锑后液吸收，所得FeSO₄溶液用于处理结晶硫酸钠后的母液或生产硫酸亚铁产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫酸钠为工业纯硫酸钠，或含有Na₂S₂O₃、Na₂SOa、Na₂S的Na₂SO₄。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的复杂锑矿包括含锑≥20％的含砷锑金精矿、锑金精矿、脆硫锑铅精矿、锑铅精矿、锑铅银精矿。