專(zhuān)利名稱(chēng)：含有幾種有價(jià)值金屬的硫化物精礦的濕法冶金處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)濕法冶金處理從含有幾種有價(jià)值金屬的精礦中回收包含于硫化物精礦中的有價(jià)值金屬的方法。精礦的組分之一為硫化銅，它通過(guò)堿金屬氯化物-氯化銅(II)溶液浸出。其他有價(jià)值金屬如鋅、鎳、鈷和鉛的硫化物在銅浸出之前被浸出，并在銅回收之前各自被回收為單獨(dú)的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)6,007,600中記載了Outokumpu Oyj開(kāi)發(fā)的從含銅原料例如硫化銅精礦中通過(guò)濕法冶金制備銅的方法。根據(jù)該方法，用濃堿金屬氯化物-氯化銅(II)溶液對(duì)原料進(jìn)行幾級(jí)逆流浸出后形成氯化亞銅(I)溶液。由于總會(huì)有二價(jià)銅的氯化物及由其他金屬形成的雜質(zhì)殘留在溶液中，因而對(duì)溶液進(jìn)行二價(jià)銅的還原及溶液的凈化。純凈的氯化亞銅(I)溶液通過(guò)使用堿金屬氫氧化物沉淀為氧化亞銅(I)，該氧化物被進(jìn)一步還原為單質(zhì)銅。在氧化亞銅(I)沉淀過(guò)程中形成的堿金屬氯化物溶液經(jīng)過(guò)氯-堿電解進(jìn)一步處理，由此得到的氯氣和/或氯化物溶液用于原料的浸出，電解形成的氫氧化鈉用于形成氧化物沉淀，產(chǎn)生的氫氣用于將銅還原為單質(zhì)銅。該方法被稱(chēng)為HydroCopperTM法。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)6,007,600中雖總括性地提到了回收銅的方法，但其主要涉及純的硫化銅精礦。
美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)5,487,819記載了Intec Ltd開(kāi)發(fā)的從含有銅和其他可能的有價(jià)值物質(zhì)的原料如硫化物精礦中通過(guò)濕法冶金生產(chǎn)銅的方法。根據(jù)該方法，通過(guò)使用氯化鈉-氯化銅溶液將原料經(jīng)幾級(jí)逆流浸出過(guò)程進(jìn)行浸出。如果原料中除硫化銅之外還含有其他的硫化物，據(jù)該方法記載，其他的硫化物在第一級(jí)浸出過(guò)程中浸出，溶液離開(kāi)此級(jí)后作進(jìn)一步處理。對(duì)未溶的原料繼續(xù)進(jìn)行浸出，形成氯化亞銅(I)溶液及含有鐵和硫的沉淀。對(duì)離開(kāi)第一級(jí)浸出過(guò)程的溶液的進(jìn)一步處理包括濃縮以及過(guò)濾后除去例如銀和汞。在第二級(jí)中，通過(guò)已知方法除去鐵、砷、鉍、汞、銻等。當(dāng)溶液中包含鉛和鋅時(shí)，首先通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的電解過(guò)程將鉛回收，然后通過(guò)另一個(gè)電解過(guò)程將鋅從溶液中回收。根據(jù)該公開(kāi)文本，在這兩個(gè)電解過(guò)程中都在陰極上產(chǎn)生金屬，擦拭陰極以將顆粒狀的鉛和鋅都從電解池底部除去。
通過(guò)電解產(chǎn)生顆粒狀金屬來(lái)回收鋅和鉛的方法可能尚無(wú)商業(yè)化的應(yīng)用。它們各自實(shí)際實(shí)施起來(lái)也會(huì)存在各種困難。該方法中在進(jìn)入電解過(guò)程的溶液中還包含有幾種鹵化物，它們?cè)陔娊膺^(guò)程中形成鹵化物絡(luò)合物例如BrCl2-。雖然從原料浸出方面來(lái)看形成溴化物絡(luò)合物是有利的，但會(huì)引起與勞動(dòng)衛(wèi)生相關(guān)的諸多問(wèn)題。
發(fā)明目的本發(fā)明方法的目的是從硫化物精礦中回收至少一種含于精礦中的除銅以外的其他有價(jià)值金屬。其他有價(jià)值金屬的回收發(fā)生于硫酸鹽環(huán)境中，是一種與銅回收過(guò)程相連接的技術(shù)可行的子過(guò)程，它既不會(huì)引起環(huán)境問(wèn)題，也不會(huì)引起設(shè)備問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的必要特征將在權(quán)利要求書(shū)中予以明確。
本發(fā)明涉及通過(guò)濕法冶金處理從含有幾種有價(jià)值金屬的精礦中回收銅和至少一種其他有價(jià)值金屬的方法。精礦中所含的其他有價(jià)值金屬包括至少下述之一鋅、鎳、鉛和鈷。首先將精礦輸送到浸出處理過(guò)程，將至少一種除銅以外的有價(jià)值金屬?gòu)乃鼍V中回收，優(yōu)選在硫酸鹽環(huán)境中進(jìn)行。
在其他有價(jià)值金屬的回收階段，大部分硫化銅仍未溶解并被導(dǎo)入浸出過(guò)程，這時(shí)使用濃的堿金屬氯化物-氯化銅(II)溶液對(duì)其進(jìn)行浸出，并將生成的氯化亞銅(I)溶液凈化除去雜質(zhì)。使用堿金屬氫氧化物使氧化亞銅(I)從氯化亞銅(I)溶液中沉淀出來(lái)。氧化亞銅(I)沉淀過(guò)程中形成的堿金屬氯化物溶液被引入氯-堿電解過(guò)程，生成原料浸出及銅回收過(guò)程中所需的氯氣、堿金屬氫氧化物及氫氣。生成的氧化亞銅(I)以適宜的方式被還原為金屬銅。


圖1顯示了本發(fā)明的一種實(shí)施方案的流程圖，其中處理的是銅-鋅硫化物精礦，圖2顯示了本發(fā)明的另一種實(shí)施方案的流程圖，其中處理的是銅-鎳精礦。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種從硫化物精礦中回收至少一種除銅以外的其他有價(jià)值金屬的方法。所述其他有價(jià)值金屬為鋅、鎳、鉛和鈷中的至少一種。精礦中也可含有貴金屬(金和PGM，即主要為鉑和鈀)。
當(dāng)涉及銅-鋅硫化物精礦時(shí)，銅的量通常約為鋅的兩倍或甚至三倍。這種精礦的組成例如為Cu14％、Zn3.4％、Fe35％、S42％、Pb0.5％、As0.3％及Sb0.1％。圖1顯示了含鋅的銅-鋅精礦的浸出流程圖。首先將混合精礦引入鋅精礦浸出級(jí)1，該級(jí)優(yōu)選基于硫酸鹽。浸出過(guò)程使用鋅萃取過(guò)程排出的水溶液即萃余液進(jìn)行，其中硫酸的濃度根據(jù)萃取的鋅確定，在40-50g/l范圍內(nèi)。浸出過(guò)程在常壓下、在80℃至溶液的沸點(diǎn)的溫度范圍，或在加壓的空間內(nèi)、在100-150℃的溫度下進(jìn)行。將氧化性氣體例如空氣或氧氣通入該級(jí)，使溶液相對(duì)于Ag/AgCl電極的氧化-還原電勢(shì)提高到350-450mV。鋅溶解為硫酸鋅，同時(shí)也可能使精礦中的一小部分鐵和銅溶解。但在這樣的條件下，大部分的硫化銅未溶解，精礦中可能含有的任何貴金屬也不會(huì)溶解。根據(jù)需要進(jìn)行一級(jí)或幾級(jí)浸出。對(duì)形成的溶液進(jìn)行除鐵步驟2是有利的，例如使用石灰石，由此得到含有針鐵礦FeOOH和石膏CaSO4·2H2O的沉淀。將沉淀從回路中去除。
為了除去所形成的硫酸鋅溶液中的其他金屬，將溶液引入液-液萃取過(guò)程。萃取過(guò)程使用一些已知的對(duì)鋅有選擇性的萃取劑進(jìn)行。一種該類(lèi)萃取劑為例如二-(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)。萃取過(guò)程可為一級(jí)或優(yōu)選兩級(jí)，如圖1所示。圖中萃取液用虛線表示，水溶液用實(shí)線表示。從第一萃取級(jí)3排出的大部分水溶液或萃余液被引回鋅精礦浸出過(guò)程1。兩級(jí)萃取時(shí)，引入第二萃取級(jí)4的水溶液流部分優(yōu)選在進(jìn)入第二萃取級(jí)之前進(jìn)行中和，因?yàn)樵谳腿》磻?yīng)中溶液中有酸形成。中和過(guò)程5使用適當(dāng)?shù)膲A例如石灰石或堿液進(jìn)行。萃余液中也含有少量的其他溶解金屬例如鎳、鈷和銅。如果從萃取過(guò)程返回的溶液中這些金屬的量增大，優(yōu)選從最終的萃取級(jí)將水溶液排出，在其中加入中和劑將金屬在步驟6中沉淀出來(lái)。將沉淀過(guò)程形成的鎳-鈷殘?jiān)M(jìn)行進(jìn)一步處理，如果殘?jiān)秀~含量較大，可將其引入銅浸出過(guò)程。
優(yōu)選將富鋅的萃取液引入洗滌過(guò)程7，在洗滌過(guò)程中將其用稀硫酸溶液洗滌從而除去對(duì)鋅電解存在關(guān)鍵影響的金屬。從洗滌級(jí)出來(lái)的水溶液被引入混合精礦浸出過(guò)程，萃取液被引入反萃取過(guò)程8。在反萃取過(guò)程中，鋅從萃取液中被萃取到鋅電解陽(yáng)極電解液或鋅電解返回酸(return acid)中，所獲得的純硫酸鋅水溶液被導(dǎo)入電解沉積過(guò)程9。反萃取之后，萃取液重新導(dǎo)回萃取級(jí)。鋅在電解沉積過(guò)程中以陰極形式回收成為金屬。
在硫酸鹽環(huán)境中回收鋅是一種熟知而且可靠的方法，將其與在氯化物環(huán)境中回收銅相結(jié)合不會(huì)引起任何問(wèn)題。
從主要為硫化物的、已將鋅浸出的原料中回收銅優(yōu)選采用HydroCopper法。這種情況下，精礦的浸出通過(guò)使用濃的堿金屬氯化物-氯化銅(II)溶液的逆流浸出過(guò)程10進(jìn)行。在浸出過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)中，精礦中所含的化合物分解，反應(yīng)形成的單質(zhì)硫和鐵化合物以及金和PGM留在沉淀中。除去浸出過(guò)程生成的氯化亞銅(I)溶液中的雜質(zhì)。在溶液凈化過(guò)程11中，使與銅一起溶解的鋅和鉛通過(guò)已知的方法從溶液中沉淀出來(lái)。在沉淀級(jí)12中用堿金屬的氫氧化物從純的氯化亞銅(I)溶液中沉淀出氧化亞銅(I)。氧化亞銅(I)沉淀過(guò)程形成的堿金屬氯化物溶液被引入氯-堿電解過(guò)程13，生成原料浸出和銅回收過(guò)程所需的氯氣、堿金屬氫氧化物和氫氣。生成的氧化亞銅(I)在步驟14中以適宜的方式被還原為金屬銅。如果多組分精礦中存在貴金屬，尤其是金，也可將其回收，例如通過(guò)專(zhuān)利申請(qǐng)WO03/091463中所述的方法，該方法與HydroCopper法是相關(guān)的。
當(dāng)多組分精礦中除銅外主要含鎳時(shí)，精礦中銅和鎳的比例通常在2∶1左右。這種精礦的組成例如為Cu8.3％、Ni4.1％、Co0.15％、Fe38％及S27％。在實(shí)際進(jìn)行銅回收之前，也可經(jīng)合適的預(yù)處理從混合精礦中回收鎳，這表示在圖2的流程圖中。含鎳的精礦通常也含有鈷，鈷可在鎳回收之后在不同的回收級(jí)中回收。將精礦引入加壓浸出級(jí)15是有利的，加壓浸出在硫酸鹽環(huán)境中進(jìn)行，其溫度維持在110-150℃范圍內(nèi)。在浸出過(guò)程開(kāi)始階段用含氧氣體調(diào)整氧化條件，以使氧氣的分壓優(yōu)選為約2-5bar。將浸出過(guò)程的結(jié)束階段調(diào)整為非氧化性的，以使在氧化條件下溶解的銅與殘留的未溶解的硫化物反應(yīng)。其結(jié)果是鎳和鐵溶解而銅沉淀回最終的殘?jiān)小?br> 通過(guò)檢測(cè)氧化還原電勢(shì)進(jìn)行浸出階段的調(diào)整。在浸出過(guò)程的最初階段，通過(guò)供給氧氣將對(duì)Ag/AgCl電極的電勢(shì)調(diào)整到450-550mV范圍內(nèi)。在氧化條件下也會(huì)有部分銅溶解。通過(guò)使氧化還原電勢(shì)的值降低到350-450mV之間，使溶解的銅在加壓浸出過(guò)程的結(jié)束階段沉淀出來(lái)。通過(guò)終止對(duì)壓熱器的氧氣供給而使該電勢(shì)降低。在浸出的最終階段使溫度升高，以使在氧氣供給停止后總壓還能自行維持不變。實(shí)際中溫度可升到135-150℃的數(shù)值。浸出過(guò)程形成的殘?jiān)粚?dǎo)入銅回收過(guò)程。
在硫酸鹽環(huán)境中加壓浸出不會(huì)引起氯化物環(huán)境下加壓浸出所引起的設(shè)備腐蝕問(wèn)題。
溶液凈化過(guò)程16作用于含有硫酸鎳、硫酸鈷和硫酸鐵的溶液，基本上是一個(gè)除鐵的步驟。它通過(guò)使用空氣或氧氣將鐵氧化為三價(jià)，然后通過(guò)將溶液中和使鐵從溶液中沉淀出來(lái)。合適的中和劑為例如石灰石或石灰乳，或其他適宜的堿。在pH值約為3時(shí)鐵發(fā)生沉淀。
沉淀出鐵后，從溶液中回收鎳和鈷?；厥真嚭外挼姆绞街皇浅恋恚ㄟ^(guò)在溶液中加入一些沉淀劑進(jìn)行。石灰乳Ca(OH)2是一種優(yōu)選的沉淀劑，用它將pH值提高到大約7，由此將鎳和鈷以鎳-鈷氫氧化物的形式回收。同時(shí)形成的石膏是粗粒的，其通過(guò)旋風(fēng)分離過(guò)程與氫氧化物分離。沉淀過(guò)程也可用蘇打Na2CO3進(jìn)行，此時(shí)鎳和鈷以碳酸鹽的形式沉淀。
從殘?jiān)谢厥浙~以與HydroCopper法相同的方式進(jìn)行，該方法在上述鋅-銅混合精礦的處理中已有描述，在該流程圖中未詳細(xì)示出HydroCopper法18。
鉛也經(jīng)常存在于鎳-銅精礦和銅精礦中。在硫酸鹽浸出過(guò)程中，精礦中所含的鉛溶解并同時(shí)以硫酸鉛形式沉淀出來(lái)。在HydroCopper法浸出時(shí)硫酸鉛溶解。鉛可在HydroCopper法溶液凈化過(guò)程中通過(guò)第一級(jí)溶液凈化中的冷卻結(jié)晶過(guò)程加以回收。
實(shí)施例實(shí)施例1
用本發(fā)明的方法處理了一種組成為12.6％Cu、10.2％Zn、26.8％Fe和40％S以及1.2％Pb、0.3％As和0.1％Sb的硫化物精礦。將精礦在90℃的溫度以及對(duì)Ag/AgCl電極的氧化還原電勢(shì)為400mV的條件下進(jìn)行浸出，該氧化還原電勢(shì)通過(guò)鼓入含氧氣體維持。結(jié)果表明鋅被極好地浸出，而且只有一小部分硫被氧化成硫酸鹽，而大部分鍵合于硫化鋅中的硫形成了單質(zhì)硫。在具有良好攪拌的反應(yīng)器中反應(yīng)速率很高，在僅僅12個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)于鋅的反應(yīng)程度超過(guò)90％。浸出殘?jiān)慕M成為Cu14％、Zn0.1％、Fe30％、S44％。用于浸出過(guò)程的萃取排出液即萃余液中的Zn含量為40g/l，硫酸濃度為40g/l，用量為41/kg精礦。浸出后生成Zn含量為65g/l、鐵含量為0.9g/l、H2SO4濃度約2g/l的溶液。還對(duì)溶液進(jìn)行了除鐵，其中向溶液中加入磨細(xì)的石灰石，它可使鐵完全沉淀。所需的量為22g/kg精礦。
在萃取過(guò)程中，約有40％的鋅未經(jīng)中和而在第一萃取步驟中被萃取出來(lái)，第一萃取步驟之后的大部分水溶液被泵回浸出過(guò)程，而較少的部分-其量主要根據(jù)鈷和鎳的含量確定(即在該例中只有很少量)-被引入第二萃取步驟，在第二萃取步驟中將所有殘留的鋅萃取出來(lái)。在第二萃取步驟之前，將水溶液用堿液NaOH或用石灰石CaCO3中和。第一萃取步驟之后萃取液中的Zn含量為40g/l。
在兩個(gè)萃取步驟中溫度都維持在約50℃。高溫對(duì)于萃取反應(yīng)尤其對(duì)于反萃取過(guò)程是有利的。D2EHPA可耐受非常高的溫度，溫度的升高主要受溶劑蒸發(fā)的限制。將兩個(gè)萃取步驟的有機(jī)溶液合并，并用稀硫酸-水洗滌除去鈷和鎳。洗滌液被泵到精礦浸出過(guò)程。洗滌后，將含鋅的有機(jī)溶液導(dǎo)入反萃取過(guò)程，在反萃取過(guò)程中將鋅由有機(jī)溶液反萃取到鋅電解返回酸中。將反萃取后的有機(jī)溶液返回萃取步驟。在鋅電解過(guò)程中，每千克精礦生產(chǎn)出100g的超純陰極鋅，即幾乎與萃取出并作為提濃物引入該過(guò)程的量相同。將含有鎳和鈷以及其他雜質(zhì)的來(lái)自第二萃取步驟的萃余液引入氫氧化物沉淀過(guò)程。將鎳、鈷及其他金屬陽(yáng)離子例如銅用堿液沉淀。所需的堿液量很小。
浸出過(guò)程產(chǎn)生浸出殘?jiān)?，其中含有?lái)自精礦的銅、鐵、鉛、砷、銻、PGM及少量的鋅。大部分硫?yàn)榱蚧镄问降牧?，也有一些以單質(zhì)硫存在。一些鐵以針鐵礦或赤鐵礦形式存在，含硅的礦物質(zhì)基本沒(méi)有改變。采用HydroCopper法將銅從硫化物料中回收。在HydroCopper浸出過(guò)程中，除了銅之外還有鉛和鋅被溶解。通過(guò)結(jié)晶將鉛從氯化亞銅(I)溶液中分離。用碳酸鈉使鋅以碳酸鹽形式沉淀。洗滌后將殘?jiān)脘\浸出過(guò)程。氧化亞銅(I)從純化的氯化亞銅(I)溶液中沉淀出，并在爐內(nèi)用氫氣還原為銅粉。每千克精礦獲得122g銅粉。
硫和各種PGM經(jīng)浮選與硅酸鹽和氧化鐵分離。對(duì)得到的硫精礦進(jìn)行處理，首先分離出大部分硫，而后進(jìn)行再浸出，由此得到的溶液被返回該過(guò)程的前端。PGM精礦的組成如下PGM20％、Au2％、Cu10％、Fe14％，它易于出售做進(jìn)一步處理，或制成純金屬。其量為0.05g/kg精礦。
實(shí)施例2用本發(fā)明的方法處理了組成為8.2％Cu、4.1％Ni、0.15％Co、39％Fe和27％S以及27ppm PGM的硫化物精礦。在溫度為115℃并且對(duì)Ag/AgCl的氧化還原電勢(shì)為500mV的條件下，將精礦浸出到稀硫酸溶液中，其中氧化還原電勢(shì)的維持是通過(guò)鼓入氧氣使氧氣分壓處于約2bar(總壓約3-4bar)。進(jìn)料溶液(feed solution)的硫酸濃度為10g/l，其用量為2.51/kg精礦。浸出過(guò)程持續(xù)到停止供給氧氣，此時(shí)氧氣分壓下降，但由于使溫度升高到140℃，因而總壓維持不變。在該級(jí)中溶解的銅與硫化鎳反應(yīng)，形成一種藍(lán)輝銅礦(digenite)型的硫化銅。結(jié)果表明鎳可極好地被浸出，因?yàn)橹挥猩俨糠值逆囄慈芙馇胰芤褐兄缓猩倭康你~。鍵合于鎳的硫大部分被氧化為硫酸鹽。一些鍵合于鐵的硫形成單質(zhì)硫。黃鐵礦在反應(yīng)中不溶解。
在具有良好攪拌的壓熱器例如OKTOPTM壓熱器內(nèi)的反應(yīng)速率很高，在僅僅8小時(shí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)鎳的反應(yīng)程度超過(guò)90％。浸出殘?jiān)慕M成為Cu8％、Ni0.1％、Co0.05％、Fe30％、S44％。浸出過(guò)程產(chǎn)生Ni含量為15g/l、Co含量為0.5g/l、Fe含量為0.9g/l、Cu含量為1g/l、硫酸濃度約為6g/l的溶液。
在溶液凈化即除鐵過(guò)程中，向由壓熱器排出的溶液中加入磨細(xì)的石灰石，使溶液的pH值提高到3。在該pH值時(shí)鐵完全沉淀出來(lái)，所需的石灰石的量為22g/kg精礦。
經(jīng)過(guò)凈化的含有鎳和鈷以及少量銅的溶液被引入氫氧化物沉淀過(guò)程。將鎳、鈷、銅及其他金屬陽(yáng)離子用石灰沉淀，石灰使溶液的pH值提高到7。所需的石灰量為43g CaO/kg精礦，其大部分用于鎳的沉淀。每千克精礦生成170g氫氧化物沉淀。沉淀過(guò)程生成的石膏通過(guò)旋風(fēng)分離與氫氧化物分離。氫氧化物沉淀的組成為Ni52％、Cu3.5％、Co2％及Ca3％。石膏沉淀的組成為Ca21％、Ni2.3％。
加壓浸出過(guò)程產(chǎn)生浸出殘?jiān)渲泻衼?lái)自精礦的銅、鐵、鎳和少量的鈷、砷、銻及PGM。大部分硫?yàn)榱蚧镏械牧?，部分為單質(zhì)硫。一些鐵以針鐵礦或赤鐵礦形式存在，含硅的礦物質(zhì)基本沒(méi)有改變。采用HydroCopper法將銅從該硫化物料中回收。鎳和鈷在HydroCopper法的精礦浸出級(jí)中溶解，并在溶液凈化過(guò)程中通過(guò)使用碳酸鈉以碳酸鹽形式沉淀出來(lái)。洗滌后，形成的殘?jiān)凰突劓嚲V浸出過(guò)程。氧化亞銅(I)從經(jīng)過(guò)凈化的氯化亞銅(I)溶液中沉淀出，并在爐內(nèi)用氫氣還原為銅粉。每千克精礦獲得79g銅粉。
硫和各種PGM經(jīng)浮選與硅酸鹽和氧化鐵分離。對(duì)獲得的硫精礦進(jìn)行處理，首先分離出大部分硫，而后進(jìn)行再浸出，由此得到的溶液返回該過(guò)程的前端。PGM精礦的組成如下PGM20％、Au2％、Cu10％、Fe14％，它易于出售做進(jìn)一步處理，或制成純金屬。其量為0.13g/kg精礦。
權(quán)利要求
1.一種從含有幾種有價(jià)值金屬的硫化物精礦中回收有價(jià)值金屬的方法，其中除銅以外的有價(jià)值金屬為鋅、鎳、鉛和鈷之一，其特征在于首先將精礦在氧化條件下、于硫酸鹽環(huán)境中進(jìn)行浸出，以回收一種除銅以外的有價(jià)值金屬，從而使精礦中的銅大部分保持未溶并在基于氯化物的浸出過(guò)程中被回收。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于在常壓下、在80℃至溶液沸點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)對(duì)銅-鋅精礦進(jìn)行浸出，使鋅以硫酸鋅的形式從精礦中浸出，保持含銅精礦部分基本未溶。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于在100-150℃的溫度下通過(guò)加壓浸出過(guò)程對(duì)銅-鋅精礦進(jìn)行浸出，使鋅以硫酸鋅的形式從精礦浸出，保持含銅精礦部分基本未溶。
4.權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于在浸出過(guò)程結(jié)束時(shí)對(duì)溶液進(jìn)行除鐵，然后將沉淀出的鐵從回路中去除。
5.權(quán)利要求2-4之一的方法，其特征在于通過(guò)液-液萃取對(duì)浸出過(guò)程中形成的硫酸鋅進(jìn)行溶液凈化，并將含雜質(zhì)的水溶液引回銅-鋅精礦浸出過(guò)程。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于萃取過(guò)程為兩級(jí)，其中從第一萃取級(jí)排出的溶液的大部分被引回銅-鋅精礦浸出過(guò)程，較少部分被引入第二萃取級(jí)。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征在于在第二萃取級(jí)前對(duì)進(jìn)入第二萃取級(jí)的溶液進(jìn)行中和。
8.權(quán)利要求6的方法，其特征在于使精礦浸出過(guò)程中溶解的其他有價(jià)值金屬例如鎳、鈷和銅從第二萃取級(jí)排出的水溶液中沉淀出來(lái)。
9.權(quán)利要求5的方法，其特征在于將萃取液在反萃取之前導(dǎo)入洗滌階段，在該階段中用稀的酸溶液對(duì)其進(jìn)行洗滌。
10.權(quán)利要求9的方法，其特征在于將反萃取過(guò)程排出的經(jīng)過(guò)凈化的硫酸鋅溶液導(dǎo)入電解沉積過(guò)程以生產(chǎn)純的單質(zhì)鋅。
11.權(quán)利要求1-10之一的方法，其特征在于將銅-鋅精礦浸出過(guò)程中未溶的殘?jiān)鼘?dǎo)入浸出過(guò)程，在該浸出過(guò)程中使用濃的堿金屬氯化物-氯化銅(II)溶液對(duì)其進(jìn)行逆流浸出，將生成的氯化亞銅(I)溶液凈化除去雜質(zhì)，用堿金屬氫氧化物使溶液中沉淀出氧化亞銅(I)，將沉淀過(guò)程形成的堿金屬氯化物溶液導(dǎo)入氯-堿電解過(guò)程，生成銅精礦浸出及銅回收過(guò)程所需的氯氣、堿金屬氫氧化物及氫氣，并且將生成的氧化亞銅(I)還原為金屬銅。
12.權(quán)利要求1的方法，其特征在于在110-150℃的溫度下對(duì)銅-鎳精礦加壓浸出以將精礦中的鎳浸出形成硫酸鎳，其中在浸出過(guò)程的開(kāi)始階段將溫度調(diào)整為110-130℃，向該級(jí)中輸入氧化性氣體將對(duì)Ag/AgCl電極的浸出氧化還原電勢(shì)調(diào)整為450-550mV，在結(jié)束階段通過(guò)停止供給氧氣將氧化還原電勢(shì)調(diào)整到350-450mV之間，由此使在浸出過(guò)程的開(kāi)始階段溶解的銅沉淀出來(lái)。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于將浸出過(guò)程開(kāi)始階段的氧氣分壓調(diào)整到2-5bar之間，并通過(guò)將溫度提高到135-150℃而將浸出過(guò)程結(jié)束階段的總壓調(diào)整到與開(kāi)始階段相同。
14.權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于對(duì)浸出后形成的硫酸鎳溶液進(jìn)行溶液凈化，所述溶液凈化是通過(guò)將溶液中所含的鐵氧化為三價(jià)并將溶液的pH值中和到約為3，由此使鐵沉淀出來(lái)。
15.權(quán)利要求14的方法，其特征在于將石灰石用作中和及沉淀劑。
16.權(quán)利要求12-15之一的方法，其特征在于通過(guò)將溶液中和到pH值約為7使鎳沉淀出來(lái)，從而從硫酸鎳溶液中回收鎳。
17.權(quán)利要求14或16的方法，其特征在于將石灰乳用作中和及沉淀劑。
18.權(quán)利要求12-14之一的方法，其特征在于通過(guò)碳酸鹽沉淀從硫酸鎳溶液中回收鎳。
19.權(quán)利要求12-18之一的方法，其特征在于鎳-銅精礦中的鈷溶解并與鎳一起共沉淀。
20.權(quán)利要求1或12-19之一的方法，其特征在于將銅-鋅精礦浸出過(guò)程中未溶的殘?jiān)鼘?dǎo)入浸出過(guò)程，在該浸出過(guò)程中使用濃的堿金屬氯化物-氯化銅(II)溶液對(duì)其進(jìn)行逆流浸出，將生成的氯化亞銅(I)溶液凈化除去雜質(zhì)，用堿金屬氫氧化物使氧化亞銅(I)自溶液中沉淀出來(lái)，并將沉淀過(guò)程形成的堿金屬氯化物溶液導(dǎo)入氯-堿電解過(guò)程，以生成銅精礦浸出及銅回收過(guò)程所需的氯氣、堿金屬氫氧化物及氫氣，并且將生成的氧化亞銅(I)還原為金屬銅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用濕法冶金處理對(duì)包含于多組分硫化物精礦中的有價(jià)值金屬進(jìn)行回收的方法。精礦的組分之一為硫化銅，它通過(guò)使用堿金屬氯化物－氯化銅(II)溶液進(jìn)行浸出。其他有價(jià)值金屬如鋅、鎳、鈷和鉛的硫化物在銅浸出之前被浸出，并在銅回收之前各自回收為單獨(dú)的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C22B23/00GK101090984SQ200580045208
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者S-E·赫爾索姆, O·海瓦里恩 申請(qǐng)人:奧圖泰有限公司