CN1650037A - 提炼含贵金属的精矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提炼贵金属精矿的方法，至少将贵金属精矿(9)、反应气体(10)、助熔剂(11)和要处理的烟灰(12)一起送入悬浮熔炼炉(1)的反应段(3)；在悬浮熔炼炉中，得到分离的相，锍(8)和炉渣(7)；在悬浮熔炼炉中产生的炉渣送入电炉(2)，以致得到金属化锍(14)和废炉渣(13)，此后悬浮熔炼炉得到的锍(8)送去湿法冶金处理(15)，以及送入电炉的炉渣与还原剂可能还与降低熔点或提高流动性的材料一起处理，得到的金属化锍(14)或者送去湿法冶金处理(16)，或者返回悬浮熔炼炉(1)。
Description
本发明涉及一种在权利要求1的前序部分中规定的提炼贵金属精矿的方法。在本发明的方法中，使用悬浮熔炼炉(supension smeltingfurnace)；在所述炉中产生的锍送去湿法冶金处理，而炉渣在电炉中还原。在电炉中产生的金属化锍或返回悬浮熔炼炉或与悬浮熔炼炉得到的锍一起或分别送去湿法冶金处理。
通常，世界上贵金属Au、Ag、Pt、Pd、Rh和Ir使用各种不同的制造方法来生产。或者直接利用金的特殊性质或在传统的铜生产中作为副产品来生产金。全世界大部分铂以及显著份额的钯用主电炉(primaryelectric furnace)来生产。全世界大部分钯的生产主要基于悬浮技术从矿石生产镍的副产物，在那里制得的中间产物为镍精矿。在这两种方法中的必要步骤是使用转炉作为所述方法的一部分。但是，在所述方法中转炉的使用是有害的，因为熔融物转移引起的二氧化硫排放和中间产物都增加。将在上述方法中制得的锍在湿法冶金装置中进一步处理。当贵金属作为副产品回收时，有几种不同的湿法冶金方法用于进一步提炼从熔炉得到的锍。
芬兰专利申请书890395公开了一种用于生产高品位镍锍的制造方法和配置。根据所述的方法，高品位的镍锍直接在悬浮熔炼炉中生产。至少由悬浮熔炼炉得到的炉渣在电炉中还原，在那里生成电炉炉渣和金属化锍，因此至少一部分金属化锍作为进料返回悬浮熔炼炉。
从芬兰专利94538已知一种在闪速熔炼炉中制造高品位镍锍和高度氧化炉渣的方法，以及一种还原闪速熔炼炉得到的炉渣和硫化电炉中得到的锍的方法。在闪速熔炼炉和电炉中产生的锍都直接进行进一步湿法冶金加工。本发明的一个特殊的目的确切的是要简化高品位镍锍的制造方法以及避免在这一方法中使用转炉。
本发明的目的是要提供一种新型的提炼贵金属精矿的方法，以致贵金属可利用悬浮熔炼法很好地回收。本发明的另一目的是要实现这样一种提炼精矿的方法，所述精矿的价值在于其中所含的贵金属，在那里镍和/或铜在价值上仅仅为副产品。
本发明的特征为权利要求1的特征部分中所述的。本发明其他实施方案的特征为其余权利要求中所述的。
本发明提炼贵金属精矿的方法有几个优点。本发明涉及一种提炼贵金属精矿的方法，根据所述的方法，至少将处理的贵金属精矿、反应气体、炉渣生成剂即助熔剂和烟灰一起送入悬浮熔炼炉的反应段(shaft)，以致在悬浮熔炼炉中存在分开的生成相，锍和炉渣。在悬浮熔炼炉中产生的炉渣送入电炉，在那里生成金属化的锍和废炉渣，此后将由悬浮熔炼炉得到的锍送去湿法冶金处理，而送入电炉的炉渣与还原剂可能还有降低熔点或增加流动性的试剂一起处理，产生的金属化锍或送去湿法冶金处理，或返回悬浮熔炼炉。根据本发明，在含有贵金属特别是铂和钯的贵金属精矿的提炼中，可有利地使用悬浮熔炼炉，例如闪速熔炼炉。
本发明提炼贵金属精矿的方法也可这样利用，以致提供的一部分贵金属精矿用硫化物精矿代替。但是，本发明的方法与所述的专利(FI890395和FI94538)有本质的差别，因为在本发明的方法中使用的原料为贵金属精矿而不是镍精矿，因此不生成高品位镍锍。
根据本发明的一个优选实施方案，由悬浮熔炼炉得到的锍和由电炉得到的金属化锍在湿法冶金处理以前先造粒。根据本发明的不同应用，悬浮熔炼炉得到的锍和电炉得到的金属化锍或在相同的湿法冶金过程中或在不同过程中加工。根据本发明的一个优选的实施方案，在湿法冶金处理中，悬浮熔炼炉得到的锍也在至少一步中浸析。因此回收精矿中所需的组分。根据本发明的一个实施方案，在湿法冶金处理中，电炉得到的金属化锍也在至少一步中浸析。根据本发明的一个优选实施方案，锍的浸析在硫酸盐气氛中进行。根据本发明的另一实施方案，浸析在氯化物气氛中进行。根据本发明的另一实施方案，贵金属从浸析残渣中回收。根据本发明的一个优选实施方案，在锍和金属化锍的湿法冶金处理中产生的亚铁沉积物送入悬浮熔炼炉。
在本发明的方法中，原料所含的能量例如铁和硫所含的氧化热比精矿在主电炉中处理时更有效地被利用。因为在本方法中，锍相在悬浮熔炼炉和电炉中以两步与炉渣分离，与主电炉中的加工相比，贵金属的回收率显著提高。在本发明的方法中，产生的废气数量显著小于精矿处理中仅使用主电炉时。通过使用本发明的方法，粉尘损失也减少。相对少的气体数量有助于二氧化硫作为纯二氧化硫或硫酸回收和制备。现在，为满足生态要求，与气体和二氧化硫有关的必要投资小于基于相应的主电炉的方法。不使用转炉有上述不使用主电炉那样的相同优点。
下面参考附图更详细地说明本发明。
图1本发明方法的描述。
图1说明用于本发明方法的悬浮熔炼炉1，例如闪速熔炼炉。在炉反应段3的顶部，送入贵金属精矿9、氧化用反应气体10、炉渣生成剂即助熔剂11和由废热锅炉6的废气冷却得到的烟灰12。在锍的处理中，在湿法冶金单元15和16中产生的铁沉积物也可送入悬浮熔炼炉1。送入反应段3的各组分相互反应，并在沉降段4的底部生成锍层8，在它上面是炉渣层7。在悬浮熔炼炉中产生的气体通过竖直烟囱5排入废热锅炉6，产生的烟灰12从那里循环回悬浮熔炼炉，而废气18去进一步加工。显著份额的精矿9为积累在沉降器中的贵金属，主要在锍相8中。将锍8造粒17，然后去湿法冶金进一步加工15，在那里锍被浸析，在这种情况下贵金属最终被浸析。
在悬浮熔炼炉中产生的炉渣7送入电炉2，其中除了已氧化的炉渣和还原剂以外，如果需要，还送入为了降低熔点或增加流动性的含硫物质或其他物质，以便调节产生的锍的熔点。在电炉中，由于还原反应的结果，产生金属化的锍14和炉渣13。不加硫的情况下，金属化锍的硫含量可保持很低，相应熔点和粘度可保持很高。在电炉中，贵金属主要转化成锍相14，根据本发明，它或与悬浮熔炼炉得到的锍一起或单独去湿法冶金处理16。另一选择方案是将金属化锍14或其一部分返回悬浮熔炼炉1。在金属化锍14的湿法冶金处理16以前，将该锍进行造粒19。在电炉2中产生的炉渣13为废炉渣，即将它废弃。贵金属在湿法冶金过程中回收。
在悬浮熔炼炉和电炉中，贵金属主要转变成锍相，在湿法冶金过程中由所述的锍相回收贵金属。悬浮熔炼炉得到的锍8和电炉得到的金属化锍14或者在相同的浸析线中浸析或者分开浸析。浸析步骤与要处理的贵金属精矿的成分有关。根据本发明的一个优选实施方案，浸析在硫酸盐气氛中进行，也就是在某个阶段溶液含有硫酸盐。现在，在精矿中可能含有的钴和镍在第一选择性压力浸析步骤作为硫酸盐浸析。在相同的步骤中，可能同时铁作为氢氧化铁也被浸析。镍作为镍盐被回收，或电解转变成金属。在第二浸析步骤中，铜作为硫酸铜被浸析，它可象这样被分离，或电解转变成金属铜。也可将硫酸铜结晶，然后在干燥后返回悬浮熔炼炉。通过调节在浸析过程中的氧化程度和火法冶金过程中的氧化，可影响溶液的硫酸盐平衡。贵金属被留在浸析残渣中。浸析残渣中的贵金属含量例如通过强硫酸和二氧化硫处理来提高。得到的浓缩沉积物为各种贵金属提炼的优良原料。根据本发明的一个实施方案，浸析在氯化物气氛中进行，在这种情况下，在浸析中和在溶液中使用氯化物气体，得到钴、镍、铜和铁的氯化物。
参考以下实施例来说明本发明。
实施例
本发明的方法用于上述贵金属精矿，以致一部分所述的精矿被镍精矿代替。在湿法冶金单元中产生的铁沉积物被循环回悬浮熔炼炉。缩写PGM表示贵金属。
送入悬浮熔炼炉的物料流和分析：
贵金属精矿 镍精矿 铁沉积物
份额％ 75 22 3
分析
Ni％ 2 9
Cu％ 10 3
Fe％ 23 39 58
S％ 20 27
SiO2％ 28 14
Al2O3％ 4 1
MgO％ 8 6
PGM ppm 75 3
当在进料气体中增加氧浓度和施加适当的氧化程度，以及当考虑到排放空气、热平衡的油需要量、循环的粉尘数量、要求的助熔剂以及在电炉方面、焦炭的需要和用于锍硫化的少量精矿时，从悬浮熔炼炉和从电炉制得以下产品。
进料混合物的物料流数量以及分析：
悬浮熔炼炉 电炉
锍 炉渣 锍 炉渣
进料的物料流％ 12 71 4 67
分析
Ni％ 20 1.3 24 0.1
Cu％ 54 2.4 31 0.7
S％ 21 0.2 8.0 0.3
Fe％ 3.0 36 34 37
SiO％ 0.0 32 0.0 35
MgO％ 0.0 9.7 10 3.5
PGM ppm 440 2.2 32 0.4
悬浮熔炼炉中产生的气体含有大于10％二氧化硫，因此它适合用于生产硫酸。电炉的废气几乎不含二氧化硫，因此不会破坏环境。如果原料不含足够数量的铜，那么上述方法在没有镍和甚至从而一大部分铜被铁代替的情况下也起作用。
对于熟悉本专业的技术人员来说，显然本发明的不同实施方案不限于上述实施例，而可在附后的权利要求书的范围内变化。
Claims (11)
1.一种提炼贵金属精矿的方法，在所述的方法中：
(a)至少将要处理的贵金属精矿(9)、反应气体(10)、助熔剂(11)和烟灰(12)一起送入悬浮熔炼炉(1)的反应段(3)；
(b)在悬浮熔炼炉中，得到分离的相，锍(8)和炉渣(7)；
(c)在悬浮熔炼炉中产生的炉渣送入电炉(2)，以致得到金属化锍(14)和废炉渣(13)，其特征在于，
(d)悬浮熔炼炉得到的锍(8)送去湿法冶金处理(15)，以及
(e)送入电炉的炉渣与还原剂可能还与降低熔点或提高流动性的材料一起处理，得到的金属化锍(14)或者送去湿法冶金处理(16)，或者返回悬浮熔炼炉(1)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，要送入悬浮熔炼炉的一部分贵金属精矿(9)被硫化物精矿代替。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，悬浮熔炼炉的锍(8)和电炉的金属化锍(14)在湿法冶金处理以前造粒。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于，悬浮熔炼炉的锍和电炉的金属化锍在相同的湿法冶金过程中处理。
5.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于，悬浮熔炼炉得到的锍和电炉得到的金属化硫在分开的湿法冶金过程中处理。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于，在湿法冶金处理(15)中，悬浮熔炼炉得到的锍(8)在至少一步骤中浸析。
7.根据权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于，在湿法冶金处理(16)中，电炉得到的金属化锍(14)在至少一步骤中浸析。
8.根据权利要求6或7的方法，其特征在于，浸析在硫酸盐气氛中进行。
9.根据权利要求6或7的方法，其特征在于，浸析在氯化物气氛中进行。
10.根据权利要求6、7、8或9的方法，其特征在于，贵金属从浸析残渣中回收。
11.根据上述权利要求中任一项的方法，其特征在于，锍和金属化锍的湿法冶金处理中产生的亚铁沉积物送入悬浮熔炼炉。
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