CN1353202A - 处理金属硫化矿物的方法 - Google Patents

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李健民
赖琼琳
谢兆凤
彭俊杰
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Abstract

一种处理金属硫化矿物的方法。本发明在矿物原料中加入以烧碱或纯碱为主的钠铁类固硫固砷剂,并配入碳质还原剂,在一定的温度下进行直接熔炼,产出含银的铅锑合金、粗铅或其它粗金属。由于本发明采用钠铁类固硫固砷剂,原料中的Pb、Sb基本被还原为金属,同时,铁化合物与PbS·Sb2S3反应,降低了反应活化能,使Pb、Sb直收率分别达到88%、81%以上,产出FeS、Na2S及砷酸铁等。具有工艺流程短,有价元素直收率高,无环境污染等优点。

Description

处理金属硫化矿物的方法
本发明涉及一种从金属硫化矿特别是铅锑混合硫化矿中提取多种有色金属及含硫化工产品的方法。
硫化铅锑矿传统的处理方法是先经氧化焙烧脱硫脱砷，然后在反射炉或鼓风炉中还原熔炼而得到铅锑合金，其不足之处在于：工艺流程长，有价元素综合回收率较差，冶炼中产出低浓度的二氧化硫烟气难以回收，排放时严重污染环境。
为了解决上述问题，特提出本发明。
本发明包括对硫化矿物的直接熔炼、熔炼渣浸出、结晶分离提纯等步骤。本发明是在硫化矿物中加入以烧碱或纯碱为主的钠铁类固硫固砷剂，在反射炉或鼓风炉中于还原气氛中直接熔炼，使全过程基本无二氧化硫生成，原料中砷部分固定于熔炼渣且难溶于水，通过处理熔炼渣得到经济价值较高的化工产品。
钠铁类固硫固砷剂中钠含量为原料总量的10％以上，铁含量为原料总量25％以下，矿物原料和固硫固砷剂的重量比按1∶0.3～0.7控制，并配入碳含量为原料总量的4％以上的碳质还原剂，在600～1200℃温度下进行直接熔炼，反应时间小于360分钟，产出含银的铅锑合金、粗铅或其它粗金属。
熔炼渣有价成分主要有硫化钠、亚硫酸钠、硫代亚锑酸钠、硫代亚砷酸钠、砷酸铁等。本发明对熔炼渣的处理方法为湿法冶金，有效地解决了诸如过滤、转型、除杂、浓缩结晶等难题，硫砷最终可以化工产品如：硫磺、硫脲、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫氢化钠、焦锑酸钠、偏锑酸钠、高纯超细五氧化二锑、胶态五氧化二锑、硫化碱及三氧化二砷等形式回收。
本发明适合于铅锑混合硫化矿、脆硫铅锑矿、硫化铅矿及其它金属硫化物。
本发明反应过程如下(以铅锑硫化矿为例)：
高温下，铅锑硫化矿在氧化钠存在情况下可直接还原得到金属，其反应表示如下：
  …………①
…………②
由于本发明采用钠铁类固硫固砷剂，原料中的Pb、Sb基本被还原为金属，同时，铁化合物与PbS·Sb2S3反应，降低了上述反应活化能，使Pb、Sb直收率大幅度提高，分别达到88％、81％以上，产出FeS、Na2S及砷酸铁等。所结合的硫被转化为Na2S和FeS而得到固定。基本无二氧化硫产生，原料中砷部分固定于熔炼渣且难溶于水。与现有工艺流程相比，本发明具有工艺流程短，有价元素直收率高，无环境污染等优点。
附图说明：
图1：本发明工艺流程示意图。
实施例1.投入脆硫铅锑矿30吨(品位Pb26.81％、Sb23.69％、Ag834g/T、S22.38％)；固硫固砷剂(烧碱为主)14.5吨；无烟煤粉2.4吨。炉温1000℃～1150℃。反应时间(以物料熔化为准)180分钟。
熔炼部分产出铅锑合金13.25吨(品位Pb53.84％、Sb44.21％、Fe0.5％、Ag1710g/T)；熔炼渣22.50吨(品位Pb4.04％、Sb5.55％、S29.25％)。铅、锑、银的直收率分别为88.69％、82.42％、89.59％。
实施例2.投入脆硫铅锑矿30吨(品位Pb29.25％、Sb24.32％、Ag815g/T、In0.023％、S20.56％)；固硫固砷剂(烧碱为主)16吨；无烟煤粉3吨。炉温700℃～900℃。反应时间(以物料熔化为准)360分钟。
熔炼部分产出铅锑合金14.391吨(品位Pb55.74％、Sb41.25％、Fe2.0％Ag1588g/T)；熔炼渣24.60吨(品位Pb2.98％、Sb5.36％、S24.60％)。铅、锑、银的直收率分别为91.42％、81.38％、93.5％。
实施例3.投入脆硫铅锑矿30吨(品位Pb27.12％、Sb21.95％、Ag796g/T、S22.86％)；固硫固砷剂(烧碱为主)11吨；石灰0.70吨；无烟煤粉3吨。炉温1050℃～1080℃。反应时间(以物料熔化为准)240分钟。
熔炼部分产出铅锑合金12.954吨(品位Pb56.02％、Sb41.48％、Ag1690g/T)；熔炼渣19.98吨(品位Pb4.36％、Sb5.78％、S32.61％)。铅、锑、银的直收率分别为89.2％、81.6％、91.7％。
实施例4.熔炼渣的湿法处理一：
以上综合熔炼渣20吨(品位Pb3.62％、Sb5.60％、S28.53％)；经过预处理后，用15％的硫化钠溶液在70℃下浸出，浸出液经初步除杂后浓缩、结晶出部分硫化钠，结晶母液用二氧化碳酸化，酸化过程所产出的硫化氢通入硫化钠溶液中制得硫氢化钠成品，酸化后溶液回收纯碱，酸化渣与除杂渣混合经浸锑、氧化、洗涤、烘干制取焦锑酸钠。产出：硫氢化钠(70％)7.435吨，纯碱(Na2CO3100％计)4.658吨，焦锑酸钠2.150吨。
实施例5.熔炼渣的湿法处理二：
以上综合熔炼渣20吨(品位Pb3.62％、Sb5.60％、S28.53％)，经过预处理后，用15％的硫化钠溶液在70℃下浸出，浸出液经净化、除杂后加入一定量的硫磺，加热并通入空气氧化，控制反应条件制备硫代硫酸钠溶液。溶液经浓缩、结晶、洗涤、离心脱水得硫代硫酸钠产品；净化渣经浸锑、氧化、洗涤、烘干制取焦锑酸钠。产出：硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O 98％)22.40吨，焦锑酸钠2.174吨。

Claims (3)

1.一种处理金属硫化矿物的方法，包括硫化矿物的熔炼、熔炼渣浸出，其特征在于：本发明在矿物原料中加入以烧碱或纯碱为主的钠铁类固硫固砷剂，钠含量为原料总量的10％以上，铁含量为原料总量25％以下，矿物原料和固硫固砷剂的重量比按1∶0.3～0.7控制，并配入碳含量为原料总量的4％以上的碳质还原剂，在600～1200℃温度下进行直接熔炼，反应时间小于360分钟，产出铅锑合金、粗铅或其它粗金属。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：本发明在反射炉或鼓风炉中于还原气氛中直接熔炼。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：熔炼渣采用湿法工艺处理，生产含钠、硫、锑、砷的多种化工产品。
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