專利名稱：一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種新穎的金屬硫化礦的濕法氧化分解方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展，高品位和容易處理的礦石越來越少，由于受分離效率的限制，僅靠單一的浮選工藝已很難得到合格的精礦產(chǎn)品。因此，迫切的需要發(fā)展新的環(huán)境友好的高效分離提取工藝。 近年來，金屬硫化礦全濕法工藝的研究越來越受到重視，而氧化劑及氧化方法是
金屬硫化礦氧化分解或氧化浸出的核心關(guān)鍵。對(duì)于濕法工藝中的氧化劑，一方面要求具有
強(qiáng)氧化性能，另一方面對(duì)其來源、價(jià)格以及使用安全等方面也有一定要求。 氯酸鹽是一種工業(yè)上廣泛使用的氧化劑。在酸性溶液中，氯酸鹽與硫酸或鹽酸反
應(yīng)生成C102以及新生態(tài)的Cl從而具有強(qiáng)氧化性。二氧化氯的氧化能力是氯氣的2. 63倍，
在水處理以及紙漿、紡織品漂白、冶金等方面具有廣泛應(yīng)用。 任永剛以二氧化氯_氯化鈉_水作為浸出劑，對(duì)焙燒后的復(fù)雜硫化金精礦進(jìn)行了系統(tǒng)的浸出研究。研究表明，在液固比2. 5 : l，pH = 2，氯化鈉濃度1. 0mol/L，溫度50°C，時(shí)間6h的條件下，金的浸出率可達(dá)97.3X。用二氧化氯浸金具有浸出率高、速度快、適用面廣、對(duì)環(huán)境友好的特點(diǎn)。該工藝為復(fù)雜硫化金精礦的綜合回收利用提供了新的途徑(任永剛.二氧化氯浸出復(fù)雜硫化金精礦的實(shí)驗(yàn)研究.無機(jī)鹽工業(yè)，2006，38(06) :46 48.)。
土耳其的G6khan Ucar在酸性條件下用氯酸鈉對(duì)于閃鋅礦進(jìn)行浸出實(shí)驗(yàn)，鋅浸出率高達(dá)99. 4% ( Giikhan U. Kinetics of sphalerite dissolution by sodium chlorateinhydrochloric acid. . Hydrometallurgy，2008，95 :39 43.)。 李東亮通過研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于氧化型金礦，在液固比3 : 1， pH = 3， NaCl濃度為0. 5mol/L，溫度4(TC，時(shí)間10h的條件下，酸性氯酸鹽體系也同樣取得良好的浸出效果，金浸出率高達(dá)95. 5 % ，且與常規(guī)氰化浸出法相比，無毒害，對(duì)環(huán)境友好(李東亮，張良，韓選利，張銀菊.二氧化氯浸金實(shí)驗(yàn)研究[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，34(2) :187 192.)。 上述研究表明，氯酸鈉是一種高效的氧化劑，可以用于多種金屬礦物的濕法浸出工藝，但存在著氯酸鈉價(jià)格高，儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程不夠安全等問題。為了進(jìn)一步降低金屬硫化礦浸出工藝生產(chǎn)成本，解決氯酸鈉氧化劑的儲(chǔ)運(yùn)與運(yùn)輸安全問題，本發(fā)明使用電解氯化鈉鹽水生成的氯酸鈉電解液，直接用于輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦以及黃鐵礦等硫化礦的濕法氧化浸出。 目前尚未見直接使用電解氯化鈉鹽水生成的氯酸鹽電解液為氧化劑，在酸性水溶液條件下對(duì)輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦以及黃鐵礦等硫化礦進(jìn)行氧化分解的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效經(jīng)濟(jì)的金屬硫化礦濕法氧化分解方法，以顯著降低
硫化礦濕法分解過程的生產(chǎn)成本，并解決氧化劑的儲(chǔ)運(yùn)與安全使用問題。 本發(fā)明提供的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法為，將電解氯化鈉鹽水生成的
氯酸鈉電解液與金屬硫化礦混合，在酸性水溶液條件下，金屬硫化礦用氯酸鹽電解液進(jìn)行氧化分解，生成相應(yīng)的金屬鹽水溶液。 由于，本發(fā)明直接將電解氯化鈉鹽水生成的氯酸鈉電解液作為氧化劑，不需過精制、凈化、結(jié)晶等操作，在酸性水溶液條件下對(duì)等金屬硫化礦進(jìn)行氧化分解，生成相應(yīng)的金屬鹽水溶液，極大地簡(jiǎn)化了工藝步驟，降低了生產(chǎn)成本，并有效地解決了氧化劑難儲(chǔ)運(yùn)與安全的問題。 本發(fā)明的方法中，所述的氯酸鈉電解液是采用電解氯化鈉鹽水生成的含有氯酸鈉與氯化鈉的電解液，電解液的組成為氯酸鈉50 750g/L，氯化鈉30 150g/L。
本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的制備工藝條件為在30 95t:的溫度下，將飽和氯化鈉鹽水在無隔膜電解槽中電解，電解時(shí)控制輸出電壓為3 5v，陽極電流密度為100 3000A/m2，電解液pH值為6. 5 7. 5，電解液Na2Cr207濃度為1 10g/L，體積電流密度2 50A/L。電解后溶液組成為氯酸鈉200 750g/L，氯化鈉70 150g/L。 本發(fā)明的方法中，所述的在酸性水溶液條件下對(duì)金屬硫化礦進(jìn)行氧化分解的工藝過程和條件為金屬硫化礦在硫酸或鹽酸存在下用氯酸鹽電解液進(jìn)行氧化分解，4504或HC1的用量為金屬硫化礦質(zhì)量的1 5倍。氯酸鹽電解液的用量(按氯酸鈉干基計(jì)算)為金屬硫化礦質(zhì)量的1 4倍，礦漿的固體質(zhì)量百分比濃度為1 40%，反應(yīng)溫度為30°C IO(TC，反應(yīng)時(shí)間為2 10小時(shí)。 本發(fā)明的方法中，所述的氯化鈉鹽水濃度大于30g/L，優(yōu)選飽和氯化鈉鹽水。 本發(fā)明的方法中，所述的酸性水溶液條件是指H2S04或HC1水溶液，H2S04或HC1的
用量為金屬硫化礦質(zhì)量的1 5倍。 本發(fā)明的方法所述的金屬硫化礦包括輝鉬礦、黃銅礦等硫化銅礦物、閃鋅礦等硫
化鋅礦物、硫化鎳礦和硫鐵礦。 本發(fā)明的方法一般在常壓下進(jìn)行。 綜上所述，利用電解氯化鈉鹽水生成氯酸鈉電解液，直接用于金屬硫化礦的濕法氧化浸出，是一種高效經(jīng)濟(jì)的金屬硫化礦濕法分解新技術(shù)，不僅能夠很大程度上降低成本，而且可以解決氧化劑的儲(chǔ)運(yùn)與安全使用問題。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明由下列實(shí)施例進(jìn)一步說明，但不受這些實(shí)施例的限制。實(shí)施例中所有份數(shù)
和百分?jǐn)?shù)除另有規(guī)定外均指質(zhì)量。
實(shí)施例1 : 輝鉬礦精礦含Mo40. 22% 。將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液Na2Cr207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉410g/L，氯化鈉130g/L。取1份輝鉬精礦、2. 2份H2S04、6. 5份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀
4表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Mo的含量，Mo的浸出率為99. 79%。
實(shí)施例2 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液化20207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉410g/L，氯化鈉130g/L。取1份輝鉬精礦(Mo40. 22%，同實(shí)施例1) 、4. 5份37% HC1、6. 5份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Mo的含量，Mo的浸出率為99. 87% 。
實(shí)施例3 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 5v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液化20207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉450g/L，氯化鈉110g/L。取1份輝鉬精礦(Mo40. 22%，同實(shí)施例1) 、2. 2份112504、5. 5份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Mo的含量，Mo的浸出率為99. 07%。
實(shí)施例4 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為700A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液Na2Cr207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉250g/L，氯化鈉180g/L。取1份輝鉬精礦(Mo40. 22%，同實(shí)施例1) 、2. 2份H2S04、10份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Mo的含量，Mo的浸出率為98. 99%。
實(shí)施例5 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液化20207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉410g/L，氯化鈉130g/L。取10份輝鉬礦(Mol. 70% ) 、2. 2份跳、2. 5份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Mo的含量，Mo的浸出率為99. 79%。
實(shí)施例6 : 將濃度為250g/L的NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液Na2Cr207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉330g/L，氯化鈉80g/L。取1份輝鉬精礦(Mo40. 22%，同實(shí)施例1) 、2. 2份跳、8. 5份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Mo的含量，Mo的浸出率為98. 94%。
實(shí)施例7 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液化20207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉410g/L，氯化鈉130g/L。取1份黃銅精礦(Cu23. 22% ) 、2. 5份H2S04、7. 0份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Cu的含量，Cu的浸出率為99. 91%。
實(shí)施例8 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液化20207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉410g/L，氯化鈉130g/L。取1份閃鋅精礦(Zn43. 77% ) 、3. 0份H2S04、15份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Zn的含量，Zn的浸出率為98. 49%。
實(shí)施例9 : 將飽和NaCl溶液在無隔膜電解槽中電解，控制輸出電壓為3. 0v，陽極電流密度為1000A/m2，電解液pH值為6. 7，電解液化20207濃度為3g/L，電解后溶液組成為氯酸鈉410g/L，氯化鈉130g/L。取1份黃鐵精礦(Fe44. 01 % ) 、3. 1份H2S04、10份電解液和20份蒸餾水加入500ml圓底燒瓶中，7(TC條件下攪拌(JHS-1型電子恒速攪拌機(jī)，杭州儀表廠)反應(yīng)10h，過濾后分析濾液中Fe的含量，F(xiàn)e的浸出率為99. 79%。
權(quán)利要求
一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于，將電解氯化鈉鹽水生成的氯酸鈉電解液與金屬硫化礦混合，在酸性水溶液條件下，金屬硫化礦被氧化分解，生成相應(yīng)的金屬鹽水溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于氯酸鹽 電解液的用量，按氯酸鈉干基計(jì)算，為金屬硫化礦質(zhì)量的1 4倍，礦漿的固體質(zhì)量百分比濃度為1 40%，反應(yīng)溫度為30°C 100。C，反應(yīng)時(shí)間為2 IO小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于所述的 在酸性水溶液條件是在硫酸或鹽酸存在下，硫酸或鹽酸的用量為金屬硫化礦質(zhì)量的1 5 倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于所述的氯酸鈉電解液為含有氯酸鈉與氯化鈉的電解液，電解液的組成為氯酸鈉50 750g/L，氯化 鈉30 150g/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于電解液 的組成為氯酸鈉200 750g/L，氯化鈉70 150g/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于電解氯 化鈉鹽水是在30 95t:的溫度下，將飽和氯化鈉鹽水在無隔膜電解槽中電解，電解時(shí)控制 輸出電壓為3 5v，陽極電流密度為100 3000A/m2，電解液pH值為6. 5 7. 5，電解液 Na2Cr207濃度為1 10g/L，體積電流密度2 50A/L。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，其特征在于所述的 金屬硫化礦包括輝鉬礦、黃銅礦等硫化銅礦物、閃鋅礦等硫化鋅礦物、硫化鎳礦或硫鐵礦。
全文摘要
一種金屬硫化礦的濕法氧化分解方法，使用電解氯化鈉鹽水生成的氯酸鹽電解液為氧化劑，在酸性水溶液條件下對(duì)輝鉬礦、黃銅礦、閃鋅礦以及黃鐵礦等金屬硫化礦進(jìn)行氧化分解，生成相應(yīng)的金屬鹽水溶液。本發(fā)明所用的氯酸鹽電解液不僅氧化能力強(qiáng)，產(chǎn)品成本低，而且可以解決氧化劑的儲(chǔ)運(yùn)與安全使用問題，是一種高效經(jīng)濟(jì)的金屬硫化礦濕法氧化分解新方法。
文檔編號(hào)C22B3/04GK101760611SQ20101030095
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月30日
發(fā)明者曹占芳, 鐘宏 申請(qǐng)人:中南大學(xué)