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一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝的制作方法

文檔序號:3289812閱讀:249來源:國知局
一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝。其以MnO2將礦石中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,同時將溶出的部分鐵氧化為Fe3+,一同氧化硫元素;加入氯化鈉的目的是提供足量的氯離子,使其與溶出的鉍離子絡(luò)合,增大鉍離子在浸出介質(zhì)中的溶解度,使金屬鉍及其它有價金屬盡可能全部地溶入到溶液中,得到浸出溶液所述工藝可以在常溫下從低品位多金屬銘礦中浸出秘。工藝操作簡單,工藝條件容易掌握,資源利用率高、投資成本低、環(huán)境污染小。
【專利說明】—種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域,具體涉及一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]鉍為一種銀白色而略帶玫瑰紅色的重有色金屬,具有強烈的金屬光澤,屬斜方晶系。由于其毒性最小,被譽為“綠色金屬”,加之金屬鉍中既含有金屬鍵,又有共價鍵,因此具有許多獨特的物理和化學(xué)性能,在醫(yī)藥、低熔點合金和冶金添加劑等方面具有非常廣泛的應(yīng)用。早在15世紀(jì)就有金屬鉍在青銅合金中的應(yīng)用。到16世紀(jì)即17世紀(jì),鉍在低熔點合金和醫(yī)藥方面得到了應(yīng)用。直到18世紀(jì),人們才將金屬鉍從礦物中提取出來,1830年英國開始組織工業(yè)生產(chǎn),1867年在歐洲實現(xiàn)擴大化生產(chǎn)。1930年后,隨著金屬鉍在易熔合金領(lǐng)域中的深入開發(fā)和利用,秘的生產(chǎn)及冶煉技術(shù)才得到進一步發(fā)展。但直到現(xiàn)在,秘的提取工藝并沒有太大改變,較高的能量消耗、環(huán)境污染以及其浸出對設(shè)備的腐蝕問題已成為懸而未決的難題,其中,現(xiàn)有鉍提取工藝帶來的環(huán)境問題以及成本高尤為人們所關(guān)注。
[0003]從鉍的浸出現(xiàn)狀分析,目前使用的工藝存在一系列問題,最主要的有以下幾點:
[0004]能耗問題。目前,金屬鉍的濕法處理較為成熟技術(shù)是采用的礦漿電解技術(shù),然而,其整個過程都必須消耗電能,其理論消耗電量為:2500kW/t Bi,其電能消耗是很高的。另夕卜,其余工藝都要求在一定的水浴溫度下進行浸出,其浸出時間較長(至少約4h),浸出率低,其能耗也是不容忽視的。因此,尋找一種合適的浸出劑,在常溫常壓下提取金屬鏈,是現(xiàn)在急需解決的問題。
[0005]環(huán)境污染問題。在錫礦的濕法處理過程中,往往需要加入FeClJt為氧化劑并在酸性環(huán)境中浸出,以防止Bi3+的水解,這樣,其廢液的排放對水資源造成污染,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境,因此,解決鉍浸出后廢液的處理成為了鉍冶金工業(yè)有待解決的一個重要問題。在努力改善現(xiàn)有技術(shù)的同時,加強開發(fā)一些新的冶金工藝,成為了現(xiàn)在刻不容緩的研究課題。
[0006]本發(fā)明出于對減少錫浸出的經(jīng)濟成本以及減小環(huán)境污染的考慮,在于尋求一種既經(jīng)濟又合理的金屬鉍浸出工藝,提高鉍資源的綜合利用率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的之一在于提供。所述一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝。所述工藝可以在常溫下從低品位多金屬銘礦中浸出秘。工藝操作簡單,工藝條件容易掌握,資源利用率高、投資成本低、環(huán)境污染小。
[0008]為了解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0009]一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝,其特征在于,包括:
[0010](I)浸出工序:取一定量的礦樣,加入一定質(zhì)量的氧化劑和氯化鈉,再加入一定體積一定濃度的鹽酸溶液,進行攪拌浸出,浸出一定時間后,抽濾,用同一鹽酸溶液清洗浸出渣3次,浸出渣烘干,
[0011](2)置換工序:浸出液加入一定量通過磁選從鋼渣中回收的鐵粉進行置換,一定時間后過濾,得到海綿秘和置換液,
[0012](3)回收工序:將上述浸出渣堆積待處理以回收鋁、銅及其它微量有價金屬,置換液直接返回浸出工序,循環(huán)一段時間后,鐵離子濃度的增大會影響秘的浸出率,此時,可將置換液進行中和.、濃縮、結(jié)晶,生產(chǎn)Fe203副產(chǎn)品。
[0013]其中浸出條件為:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為3.5-4.5mol/L ;700-900rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.4-1.6倍理論值用量;礦物粒度約為
0.12-0.18mm ;1.3-1.7mol/L的氯離子濃度;液固比為3-5:1 ;反應(yīng)時間為150_210min ;
[0014]其中置換條件為:溫度為20-301:,溶液?!1范圍在-1.0-0.5之間,攪拌速率為350-450rpm, CF 濃度〈1.5mol/L,置換時間為 100_140min。
[0015]其中,優(yōu)選的工藝為:
[0016]浸出條件:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為4.0mol/L ;800rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.5倍理論值用量;礦物粒度約為0.153mm ; 1.5mol/L的氯離子濃度;液固比為4:1 ;反應(yīng)時間為180min。此時綜合浸出率可達96%以上。
[0017]置換條件是:溫度為25°C,溶液pH為0.2,攪拌速率為400印111,Cl_濃度1.0mol/L,置換時間為120min。在此條件下,秘的置換率可達99%以上。
[0018]以下對本發(fā)明進行詳細說明:
[0019]本發(fā)明實質(zhì)是以Mn02將礦石中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,同時將溶出的部分鐵氧化為Fe3+,一同氧化硫元素;加入氯化鈉的目的是提供足量的氯離子,使其與溶出的鉍離子絡(luò)合,增大鉍離子在浸出介質(zhì)中的溶解度,使金屬鉍及其它有價金屬盡可能全部地溶入到溶液中,得到浸出溶液;由上可見,從低品位多金屬硫化鉍礦中浸出錫、銅等有價金屬過程可分為浸出、置換、回收三個階段。
[0020](I)浸出
[0021]在鉍的濕法冶金中,國內(nèi)外普遍采用FeCl3+HCl浸出法。本研究采用Mn02+HCl+NaCl浸出體系,MnO2的作用是作為氧化劑將礦石中的硫元素氧化,HCl不僅使反應(yīng)體系保持一定的酸度,防止Bi3+的水解,而且能提供Cl和Bi3+形成一系列絡(luò)合物,進入溶液。
[0022](2)置換
[0023]所用原料為含銅、鐵、鑰等多金屬復(fù)合硫化鉍礦,因此浸出液中含有一定量的Cu,F(xiàn)e等。本工序采用回收鐵粉置換沉淀海綿鉍,通過研究影響置換過程的影響因素(鐵粉用量、反應(yīng)溫度、攪拌速度、置換時間等),尋找最佳置換工藝參數(shù)。
[0024](3)回收
[0025]將上述浸出渣堆積待處理以回收鋁、銅及其它微量有價金屬,置換液直接返回浸出工序,循環(huán)一段時間后,鐵離子濃度的增大會影響秘的浸出率,此時,可將置換液進行中和.、濃縮、結(jié)晶,生產(chǎn)Fe203副產(chǎn)品。
[0026]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明可以在常溫下從低品位多金屬銘礦中浸出秘。工藝操作簡單,工藝條件容易掌握,資源利用率高、投資成本低、環(huán)境污染小。

【具體實施方式】
[0027]為便于理解本發(fā)明,本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0028]實施例一
[0029]低品位多金屬鉍礦的成分為(質(zhì)量百分含量/%):7.25Bi,34.46Fe,4.27Cu,
0.07Μο,25.53S,其它 28.42。
[0030]濕法冶金工藝包括:
[0031](I)浸出工序:取一定量的礦樣,加入一定質(zhì)量的氧化劑和氯化鈉,再加入一定體積一定濃度的鹽酸溶液,進行攪拌浸出,浸出一定時間后,抽濾,用同一鹽酸溶液清洗浸出渣3次,浸出渣烘干,
[0032](2)置換工序:浸出液加入一定量通過磁選從鋼渣中回收的鐵粉進行置換,一定時間后過濾,得到海綿秘和置換液,
[0033](3)回收工序:將上述浸出渣堆積待處理以回收鋁、銅及其它微量有價金屬,置換液直接返回浸出工序,循環(huán)一段時間后,鐵離子濃度的增大會影響秘的浸出率,此時,可將置換液進行中和.、濃縮、結(jié)晶,生產(chǎn)Fe203副產(chǎn)品。
[0034]其中浸出條件:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為4.0mol/L ;800rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.5倍理論值用量;礦物粒度約為0.153mm ;1.5mol/L的氯離子濃度;液固比為4:1 ;反應(yīng)時間為180min。此時綜合浸出率可達96%以上。
[0035]其中置換條件是:溫度為25 °C,溶液pH為0.2,攪拌速率為400rpm,Cl_濃度l.0mol/L,置換時間為120min。在此條件下,秘的置換率可達99%以上。
[0036]實施例二
[0037]低品位多金屬鉍礦的成分為(質(zhì)量百分含量/%):7.25Bi,34.46Fe,4.27Cu,
0.07Μο,25.53S,其它 28.42。
[0038]濕法冶金工藝包括:
[0039](I)浸出工序:取一定量的礦樣,加入一定質(zhì)量的氧化劑和氯化鈉,再加入一定體積一定濃度的鹽酸溶液,進行攪拌浸出,浸出一定時間后,抽濾,用同一鹽酸溶液清洗浸出渣3次,浸出渣烘干,
[0040](2)置換工序:浸出液加入一定量通過磁選從鋼渣中回收的鐵粉進行置換,一定時間后過濾,得到海綿秘和置換液,
[0041](3)回收工序:將上述浸出渣堆積待處理以回收鋁、銅及其它微量有價金屬,置換液直接返回浸出工序,循環(huán)一段時間后,鐵離子濃度的增大會影響秘的浸出率,此時,可將置換液進行中和.、濃縮、結(jié)晶,生產(chǎn)Fe203副產(chǎn)品。
[0042]其中浸出條件為:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為3.5mol/L ;700rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.4倍理論值用量;礦物粒度約為0.12-0mm;l.3mol/L的氯離子濃度;液固比為3:1 ;反應(yīng)時間為150min ;
[0043]其中置換條件為:溫度為20_30°C,溶液pH為-1.0,攪拌速率為350rpm,CF濃度
1.3mol/L,置換時間為 10min0
[0044]其中,優(yōu)選的工藝為:
[0045]實施例三
[0046]低品位多金屬鉍礦的成分為(質(zhì)量百分含量/%):7.25Β?,34.46Fe,4.27Cu,
0.07Μο,25.53S,其它 28.42。
[0047]濕法冶金工藝包括:
[0048](I)浸出工序:取一定量的礦樣,加入一定質(zhì)量的氧化劑和氯化鈉,再加入一定體積一定濃度的鹽酸溶液,進行攪拌浸出,浸出一定時間后,抽濾,用同一鹽酸溶液清洗浸出渣3次,浸出渣烘干,
[0049](2)置換工序:浸出液加入一定量通過磁選從鋼渣中回收的鐵粉進行置換,一定時間后過濾,得到海綿秘和置換液,
[0050](3)回收工序:將上述浸出渣堆積待處理以回收鋁、銅及其它微量有價金屬,置換液直接返回浸出工序,循環(huán)一段時間后,鐵離子濃度的增大會影響秘的浸出率,此時,可將置換液進行中和.、濃縮、結(jié)晶,生產(chǎn)Fe203副產(chǎn)品。
[0051]其中浸出條件為:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為4.5mol/L ;900rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.6倍理論值用量;礦物粒度約為0.18mm ;1.7mol/L的氯離子濃度;液固比為5:1 ;反應(yīng)時間為210min ;
[0052]其中置換條件為:溫度為30°C,溶液pH為0.5,攪拌速率為450rpm,Cl_濃度
1.0mol/L,置換時間為 140min。
[0053] 申請人:聲明,本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程,但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對本發(fā)明的任何改進,對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低品位多金屬鉍礦的濕法冶金工藝,其特征在于,包括: (O浸出工序:取一定量的礦樣,加入一定質(zhì)量的氧化劑和氯化鈉,再加入一定體積一定濃度的鹽酸溶液,進行攪拌浸出,浸出一定時間后,抽濾,用同一鹽酸溶液清洗浸出渣3次,浸出洛烘干; (2)置換工序:浸出液加入一定量通過磁選從鋼渣中回收的鐵粉進行置換,一定時間后過濾,得到海綿秘和置換液; (3)回收工序:將上述浸出渣堆積待處理以回收鋁、銅及其它微量有價金屬,置換液直接返回浸出工序,循環(huán)一段時間后,鐵離子濃度的增大會影響秘的浸出率,此時,可將置換液進行中和、濃縮、結(jié)晶,生產(chǎn)Fe203副產(chǎn)品。 其中浸出條件為:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為3.5-4.5mol/L ;700-900rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.4-1.6倍理論值用量;礦物粒度約為0.12-0.18mm;1.3-1.7mol/L的氯離子濃度;液固比為3-5:1 ;反應(yīng)時間為150_210min ; 其中置換條件為:溫度為20-30°C,溶液pH范圍在-1.0-0.5之間,攪拌速率為350-450rpm, CF 濃度〈1.5mol/L,置換時間為 100_140min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝,優(yōu)選,浸出條件:Mn02作為氧化劑;HC1的起始濃度為4.0moI/L ;800rpm的攪拌速度;氧化劑用量為1.5倍理論值用量;礦物粒度約為0.153mm ;1.5mol/L的氯離子濃度;液固比為4:1 ;反應(yīng)時間為180min。此時綜合浸出率可達96%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝,優(yōu)選,置換條件是:溫度為25°C,溶液pH為0.2,攪拌速率為400rpm,CF濃度1.0mol/L,置換時間為120min,在此條件下,秘的置換率可達99%以上。
【文檔編號】C22B3/46GK104232892SQ201310236232
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月14日
【發(fā)明者】華兆紅 申請人:無錫市森信精密機械廠
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