低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝，屬于濕法冶金工藝【技術(shù)領(lǐng)域】。該工藝將生物質(zhì)吸附劑加入到低品位有價金屬礦粉酸浸液或含有價金屬的酸性廢水中，攪拌反應(yīng)后將生物質(zhì)吸附劑過濾，得到富集有三價金屬鐵離子的生物質(zhì)吸附劑粉末和富含其他有價金屬的濾液，生物吸附劑粉末經(jīng)過凈水反復(fù)洗滌后，烘干，放入管式爐中，經(jīng)過熱分解反應(yīng)，得到超細金屬鐵粉；濾液采用萃取-電積或生物吸附-電積的方式回收其中的有價金屬。所制得的超細金屬鐵粉與雙氧水在一定的pH下可用于處理廢水。該工藝具有顯著的綠色、清潔、高效、資源得到充分利用等優(yōu)勢特點，非常具有推廣應(yīng)用價值和改善現(xiàn)行濕法冶金工藝的前景。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及濕法冶金工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種針對低品位礦有價金屬浸 出-生物吸附-電積濕法冶金工藝。 低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，有色金屬富礦經(jīng)過多年的開采，富礦資源已經(jīng)越來越稀少，部分甚至已經(jīng) 枯竭，因此從各種低品位的尾礦、雜礦以及冶煉渣中提取有價金屬已經(jīng)成為有色金屬冶金 發(fā)展的一個重要方向。
[0003] 濕法冶金是非常適合處理這類低品位礦產(chǎn)資源的技術(shù)選擇，比如針對低品位銅礦 冶煉而發(fā)展起來的生物浸出-萃取-電積技術(shù)，目前已經(jīng)成為全世界范圍內(nèi)各大銅礦山冶 煉廠普遍適用的濕法提銅技術(shù)，同樣地，低品位鋅礦的浸出-萃取-電積工藝近年來也得到 了不少的研究探索。從技術(shù)的有效性和提取成本的經(jīng)濟性綜合分析，可以判斷，浸出-萃 取-電積技術(shù)將會是各類低品位有色金屬礦工業(yè)提取領(lǐng)域內(nèi)越來越流行的一個技術(shù)發(fā)展 方向。LIX系列特效銅萃取劑的開發(fā)成功，導(dǎo)致了過去幾十年來低品位銅礦濕法煉銅工藝 的工業(yè)化廣泛實踐的成功。而在低品位礦或者渣的浸出方面，則歷經(jīng)多年的發(fā)展，出現(xiàn)了堆 浸、生物浸出等較為經(jīng)濟可行的大規(guī)模浸出技術(shù)，這方面的技術(shù)發(fā)展相對已經(jīng)比較成熟。各 類有價金屬的低品位礦、渣乃至其二次資源的提取越來越依靠濕法冶金技術(shù)的發(fā)展，而作 為關(guān)鍵工藝流程的"浸出-萃取-電積"過程的優(yōu)化將直接關(guān)系到濕法提取的各項技術(shù)經(jīng) 濟指標，因此圍繞著該關(guān)鍵技術(shù)流程而展開的各種改進措施也層出不窮。
[0004] 本發(fā)明針對該主體流程在工程現(xiàn)場實踐中常常遇到的多種困擾而公開了一種改 進的新方法，將生物吸附技術(shù)引入到上述傳統(tǒng)的"浸出-萃取-電積（L-SX-EW) "工藝中， 形成改進型的濕法冶金提取新工藝，即本發(fā)明公開了兩種針對低品位有色金屬礦的濕法冶 金新工藝設(shè)計，一種是"浸出-生物吸附-萃取-電積"新工藝，另一種是"浸出-生物吸 附-電積"新工藝。
[0005] 這兩種濕法冶金新工藝主要針對從浸出溶液中富集有價金屬離子時常遇到的兩 個困擾：一，鐵干擾的問題。在濕法冶金過程中，鐵是各類有色金屬礦中最常見的雜質(zhì)元素 之一，它出現(xiàn)在浸出溶液中，幾乎是非常普遍的事情，最困擾的地方是：鐵離子幾乎在所有 的濕法提取手段中都會優(yōu)先于有價金屬離子如銅、鋅、鎳、鈷、鉍、銦等而發(fā)生提取，如若采 用沉淀法來提取浸液中的有價金屬離子，那么鐵離子會優(yōu)先發(fā)生沉淀，典型的沉淀法有黃 鉀鐵礬法、針鐵礦法、赤鐵礦法燈，但是這些沉淀法操作繁復(fù)、需要消耗大量的化學(xué)試劑、產(chǎn) 渣量大以及鐵元素難以得到有效利用而廢置掉，直接的中和沉淀只會造成膠體氫氧化鐵而 導(dǎo)致更多的有價金屬離子的裹挾、共吸附和共沉淀損失，因此，沉淀法除鐵也離不開鐵的干 擾問題。為解決結(jié)晶沉淀法除鐵的以上缺點，人們開展了各種各樣的探索和研究，期待開發(fā) 出更好的除鐵方法。萃取法除鐵是研究較多的一種，基于三價鐵離子易被多數(shù)萃取劑率先 萃取富集的特點，如P204、P507、Cyanex272、3, 5-二異丙基水楊酸、叔胺等，但是被萃取的 Fe(m)離子則難以反萃，兼之Fe(III)離子對有機萃取劑有一定的氧化降解性以及其容 易水解而造成萃取過程發(fā)生乳化現(xiàn)象，加上萃取劑的價格昂貴和鐵的低價值性，致使萃取 法除鐵在實際的工業(yè)上很少被普遍地推廣使用。所以，萃取劑脫鐵法也沒能解決傳統(tǒng)結(jié)晶 沉淀法除鐵所存在的諸多問題。顯然，鐵干擾問題已經(jīng)成為濕法冶金領(lǐng)域的一個普遍性、帶 有共通性的挑戰(zhàn)性問題。二，萃取效率低的問題。比如，對于低品位銅礦石資源，浸出-萃 取-電積是最有效、最普遍適用的冶金工藝。雖然該方法已經(jīng)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用， 但是其突出的一些缺點仍然需要克服，比如萃取劑昂貴、容易發(fā)生乳化、低溫地域或低溫天 氣時萃取體系粘度大，以及對于低品位銅礦的溶浸液中銅離子濃度偏低而影響萃取富集效 果等，都是萃取過程中普遍容易遇到的問題。因此，以上兩個問題也給傳統(tǒng)的"浸出-萃 取-電積"工藝的發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，若能夠設(shè)法將鐵干擾和萃取劑效率低這兩個 問題加以一定程度的改進甚至解決，則可望為濕法冶金工業(yè)的發(fā)展做出更多的促進作用。
[0006] 其中，第一種"浸出-生物吸附-萃取-電積"新工藝提出的主要目標之一就是針 對"鐵干擾"而設(shè)計的，其中生物吸附的作用就是脫鐵，其基本原理是利用生物吸附劑普遍 對三價鐵離子的優(yōu)先吸附現(xiàn)象來實現(xiàn)對各類有價金屬的溶浸液中鐵雜質(zhì)的脫除，以便為后 續(xù)的萃取工序排除鐵的干擾，從而提1?現(xiàn)有萃取工序的效率；該工藝提出的另一個主要目 標乃是運用生物吸附除鐵之后，繼續(xù)添加生物吸附對低濃度溶浸液中的有價金屬離子進行 預(yù)先的富集和濃縮，再供給下一道工序萃取富集，經(jīng)此生物吸附預(yù)先富集一次后較高濃度 的有價金屬離子溶液有利于萃取效率的提高和改善，因此也會對現(xiàn)有萃取工序是一個有益 的促進。
[0007] 第二種設(shè)計的"浸出-生物吸附-電積"新工藝，則是專門針對一些低濃度的溶 浸液中有價金屬離子的富集提取，采用萃取技術(shù)提取時效率很低，已經(jīng)接近萃取下限時，則 可以考慮換用生物吸附的技術(shù)來實現(xiàn)低濃度有價金屬離子的經(jīng)濟高效提取。在具體的實 踐中，可以考慮首先采用生物吸附將溶浸液中的鐵離子先行吸附脫除，然后再添加生物吸 附劑將溶浸液中的有價金屬離子提取富集起來，并經(jīng)過解吸而得到濃縮的有價金屬離子溶 液，再經(jīng)過電極沉積技術(shù)加以回收。
[0008] 本工藝將吸附了鐵的生物吸附劑材料制作成功能粉體材料，用于環(huán)境凈化、土壤 修復(fù)等領(lǐng)域的原材料，從而實現(xiàn)了不同學(xué)科、不同領(lǐng)域內(nèi)的資源合理搭配使用，從而實現(xiàn)了 全流程的徹底清潔、友好和綠色過程。
[0009] 正如前述的濕法冶金新工藝中，采用生物質(zhì)吸附法來選擇性地脫鐵，使鐵以較高 純度的方式實現(xiàn)回收；并將吸附得到的鐵或經(jīng)過解吸而濃縮作為試劑鐵使用，或者不經(jīng)過 解吸而直接經(jīng)過原位熱還原而制成鐵粉，用于水凈化處理。在本發(fā)明中，特別推薦將所制的 超細零價鐵粉提供給水凈化處理行業(yè)，比如作為吸附凈化材料，還可以作為芬頓氧化反應(yīng) 所用的鐵源，從而用于芬頓反應(yīng)的各種應(yīng)用場所，如有機廢水的降解無毒化處理、氧化殺菌 消毒處理等等諸多方面。
[0010] 由于本發(fā)明公開的技術(shù)秘密所采用的生物吸附劑來源廣泛、便宜，制作成本低廉， 對鐵離子的吸附效果好（選擇性強、吸附容量高、吸附速度快）等綜合優(yōu)點，使得待處理的 各種有價金屬的溶浸液，可以實現(xiàn)其中的鐵快捷、方便地被吸附脫除，而且共存的其他有價 金屬離子被共吸附而損失的量也可以有效被抑制，所以得到的鐵純度較高，可望具有較好 的再利用價值，兼之吸附劑顆粒較大，沉降性好，容易實現(xiàn)固液分離。這樣一來，現(xiàn)有濕法冶 金工業(yè)產(chǎn)生的巨量富含鐵的溶浸液，都可以搖身一變?yōu)樨S富的鐵源，供給水凈化處理行業(yè) 所需要的大量的超細鐵粉作為吸附劑材料，以及廣泛使用的芬頓試劑所用的鐵源材料，從 而大大降低了吸附劑凈水材料的成本以及芬頓反應(yīng)的試劑成本，為這些被傳統(tǒng)脫鐵方法視 為廢棄物的鐵資源找到了一個廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，且提供了一種經(jīng)濟上可接受、技術(shù)上可行 的簡捷技術(shù)。采用此方法制備的鐵粉末，粒度細小而分散，反應(yīng)活性高，價格便宜，來源廣泛 而豐富，可比傳統(tǒng)的鐵粉吸附劑制備以及芬頓反應(yīng)所采用的亞鐵離子化學(xué)試劑更省，而且 施加過量的鐵源可以采用固液分離的方法便捷分離回收，不至于殘留在處理后的水溶液中 造成試劑過剩而污染凈化水。如果生物吸附劑采用那些農(nóng)業(yè)上產(chǎn)生的廢棄物做原料，則又 為這些農(nóng)業(yè)廢棄物生物質(zhì)資源找到了很好的一個高值化利用的方式，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的 循環(huán)經(jīng)濟增長方式和新型的利用途徑，可望為新型農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供新的實用化技術(shù)途徑和 廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，正是一個多方受益、一箭三雕的好技術(shù)途徑。
[0011] 因此，由于生物吸附劑材料來源廣泛、便宜易得，而且制備過程簡單、方便、綠色清 潔，基于生物吸附劑的此特點，而與現(xiàn)有濕法冶金的"金屬-萃取-電積"工藝流程相結(jié)合， 借助生物廢棄物原料做吸附劑所具有的便宜、高效、對環(huán)境友好的優(yōu)點，來構(gòu)筑新型的高效 濕法冶金新工藝過程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕 法冶金工藝。
[0013] 該工藝步驟如下：
[0014] 首先，取含鐵和有價金屬Zn、Cu、Ni、Co、In、Bi的品位低于1%的有價金屬礦粉酸 浸液或含F(xiàn)e和有價金屬Zn、Cu、Ni、Co、In、Bi的酸性廢水，通過添加同種金屬礦粉，調(diào)節(jié)酸 浸液或酸性廢水的pH值為2?3,添加生物質(zhì)吸附劑材料，生物質(zhì)吸附劑材料的添加量為每 升酸浸液或廢水添加〇. 1?300g，攪拌反應(yīng)100?300min，過濾，得到富集有三價金屬鐵離 子的生物質(zhì)吸附劑粉末和富含其他有價金屬的濾液；
[0015] 其中，生物質(zhì)吸附劑材料按照專利號ZL :201210019530. 1中公開的方法制備，即 將水洗后的含有-C00H、-SH、-NH2、-(酚）0H等活性功能團的生物質(zhì)，如大蒜渣、山竹渣、海 藻、酒糟、桔渣、蘋果皮、柚子皮等與堿、水按照1 :〇. 05-0. 2 :0. 5-2的質(zhì)量比進行攪拌混合 反應(yīng)，攪拌12?24小時，過濾，得到固體產(chǎn)物，其中，所述堿為鋰、鈉、鉀、鈣、鎂的氧化物、氫 氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽或碳酸銨、碳酸氫銨、尿素、氨水中的一種或二種以上混合；將以 上固體產(chǎn)物用水洗直至中性、送入真空烘箱，在溫度為60?120°C干燥，將烘干物打碎、篩 分，40目以下顆粒收集得到生物質(zhì)吸附劑材料。
[0016] 然后，富含有價金屬的濾液與萃取劑P2M接觸，萃取其中的有價金屬離子，經(jīng)過水 洗、反萃得到含有有價金屬的溶液，供給電積工序回收起重工的有價金屬，或富含有價金屬 的濾液與生物質(zhì)吸附劑接觸反應(yīng)，吸附其中的有價金屬離子，經(jīng)水洗、解吸得到含有有價金 屬的溶液，供給電積工序回收起其中的有價金屬；
[0017] 最后，富集有三價金屬鐵離子的生物質(zhì)吸附劑粉末經(jīng)過蒸餾水反復(fù)洗滌2?3次 后，放入60?80°C的烘箱中熱風(fēng)烘干6?8h，將所得干燥吸附劑粉末平鋪在瓷舟中，放入 管式爐，在真空、通入保護性氣體（氫氣、氬氣、氮氣、二氧化碳）或活性氣體（空氣）的條 件下，在400?600°C的溫度下加熱分解，制得金屬鐵粉末，再經(jīng)過研磨、篩分、分級，得到粒 度在200目以下的超細金屬鐵粉。
[0018] 所制得的超細金屬鐵粉按照質(zhì)量體積比為1克：〇. 1-10毫升雙氧水的比例，調(diào)節(jié) 溶液的pH在1?6的范圍內(nèi)，開展攪拌反應(yīng)，配制得到具有強烈氧化能力的芬頓反應(yīng)體系， 用于工業(yè)廢水的治理和凈化處理。
[0019] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
[0020] 上述方案中，為現(xiàn)有浸出-萃取-電積工藝流程中遇到的鐵干擾問題和萃取效率 偏低的問題提供了有效的技術(shù)方案，并同時將吸附出的鐵離子資源的高值化利用提供了一 條經(jīng)濟上可接受、技術(shù)上可行的新穎的技術(shù)途徑，可望實現(xiàn)濕法冶金工業(yè)廢水中鐵資源的 高效資源化利用，為水處理所需超細零價鐵粉以及芬頓氧化反應(yīng)提供廉價、來源充足、活性 高、少有鐵試劑殘留的新型鐵源材料，還同時可以將工業(yè)廢水中可能含有的重金屬離子一 起吸附脫除凈化，從而實現(xiàn)濕法冶金領(lǐng)域中各類含鐵等多金屬離子廢水的綜合治理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的以銅為例的浸出-吸附除鐵-萃取富集有價金屬-電積工藝的原 理圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明的以銅為例的浸出-吸附除鐵-吸附富集有價金屬-電積工藝的原 理圖。

【具體實施方式】
[0023] 為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具 體實施例進行詳細描述。
[0024] 本發(fā)明針對現(xiàn)有的低品位金屬礦"浸出-萃取-電積"工藝存在的不足，提供一種 低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝。
[0025] 實施例1
[0026] 采用如圖1所示的"浸出-吸附除鐵-萃取富集有價金屬-電積"的工藝原理，取 2公斤某地產(chǎn)低品位鋅礦粉（過篩100目），按固液比為1:10加入0. 5M的硫酸進行攪拌浸 出，并加熱至90攝氏度后保持攪拌浸出3小時后，過濾，將所得濾液取出18升，添加新的鋅 礦粉令其溶液pH值為2. 3,過濾得到濾液備用；
[0027] 測得濾液中含鐵4. 6g/L，鋅6. 3g/L，投入大蒜廢棄物顆粒吸附劑500克，攪拌反應(yīng) 120分鐘后，將吸附劑過濾，測得濾液中的鐵濃度為0. 4g/L，鋅6. 2g/L，再采用萃取劑P2M與 溶液接觸反應(yīng)，萃取其中的鋅離子，并經(jīng)過水洗、反萃得到濃度為43. 2g/L的鋅溶液，進一 步供給電沉積工序回收其中的鋅金屬。
[0028] 吸附了鐵的吸附劑用蒸餾水洗滌3次后，放入60°C的烘箱中熱風(fēng)烘6小時；將所 得干燥吸附劑放入瓷舟中平鋪開，放入管式爐中，通入氮氣，氣流速為每分鐘1升，于400°C 下加熱分解，即制得金屬鐵粉末，進一步研磨、篩分、分級，即可得到粒度在200目以下超細 金屬鐵粉末產(chǎn)品。
[0029] 將所得金屬鐵粉末取0. 5克，與500毫升10PPM濃度染料亞甲基藍廢水混合，滴加 10毫升雙氧水，并滴加5毫升0. 5M硫酸溶液，攪拌20分鐘后過濾，即可得到澄清無色的溶 液。
[0030] 實施例2
[0031] 采用如圖1所示的"浸出-吸附除鐵-萃取富集有價金屬-電積"的工藝原理，取 某低品位銅礦粉（過篩80目），經(jīng)過高溫焙燒后的焙砂，取1千克與10升0. 2M的稀硫酸混 合，并加熱至80攝氏度后保持攪拌浸出反應(yīng)1小時后，用焙砂調(diào)節(jié)溶液pH為2. 3左右，然 后過濾得到澄清濾液，其中含鐵3. 5g/L左右，含銅約0. 6g/L。
[0032] 取該澄清浸液，投入大蒜渣吸附劑200克，攪拌反應(yīng)100分鐘后，過濾收集濾液，測 得濾液中殘余的鐵濃度為〇. llg/L，銅0. 58g/L，該濾液再采用萃取劑P2M與溶液接觸反應(yīng)， 萃取其中的銅離子，并經(jīng)過水洗、反萃得到濃度為17. 8g/L的銅溶液，進一步萃取-反萃處 理后使其濃度升高至53g/L，可供給電沉積工序回收其中的銅金屬。
[0033] 吸附了鐵的吸附劑用蒸餾水洗滌3次后，放入60°C的烘箱中熱風(fēng)烘6小時；將所 得干燥吸附劑放入瓷舟中平鋪開，放入管式爐中，保持真空度為100帕，于400°C下加熱分 解，即制得金屬鐵粉末，進一步研磨、篩分、分級，即可得到粒度在200目以下超細金屬鐵粉 末產(chǎn)品。
[0034] 將所得金屬鐵粉末取5. 5克，與500毫升人工配制的濃度為10PPM的含鎘重金屬 水溶液混合，攪拌4小時后過濾，濾液中殘留的鎘離子濃度為0. 1PPM。
[0035] 實施例3
[0036] 采用如圖1所示的"浸出-吸附除鐵-萃取富集有價金屬-電積"的工藝原理，取 某采礦場的酸性廢水，其中含鐵lg/L左右，含銅0. 15g/L左右，pH為2. 5。
[0037] 取該浸液1升，投入大蒜渣吸附劑100克，攪拌反應(yīng)120分鐘后，過濾，過濾收集的 濾液測得其中殘余的鐵濃度為〇. 〇5g/L，銅0. 15g/L，將此溶液再采用萃取劑P2M與溶液接 觸反應(yīng)，萃取其中的銅離子，并經(jīng)過水洗、反萃得到濃度為28g/L的銅溶液，可供給電沉積 工序回收其中的銅金屬。
[0038] 將吸附鐵所得干燥吸附劑用蒸餾水洗滌3次后，放入60°C的烘箱中熱風(fēng)烘6小時； 所得干燥吸附劑放入瓷舟中平鋪開，放入管式爐中，通入氮氣，氮氣流速為每分鐘〇. 1升， 于500°C下加熱分解，即可制得金屬鐵粉末，進一步研磨、篩分、分級，即可得到粒度在200 目以下超細金屬鐵粉末廣品。
[0039] 將所得金屬鐵粉末取1克，與500毫升10PPM濃度染料甲基橙廢水混合，滴加10 毫升雙氧水，并滴加5毫升0. 5M硫酸溶液，攪拌30分鐘后過濾，即可得到澄清無色的溶液。
[0040] 實施例4
[0041] 采用如圖1所示的"浸出-吸附除鐵-萃取富集有價金屬-電積"的工藝原理，取 某低品位鎳礦粉（過篩150目），取1千克與8升0. 2M的稀硫酸混合，并加熱至80攝氏度 后保持攪拌浸出反應(yīng)1小時后，用礦粉調(diào)節(jié)溶液pH為2. 3左右，然后過濾得到澄清濾液，其 中含鐵5. 5g/L左右，含鎳約1. 3g/L。
[0042] 取該澄清浸液，投入大蒜渣吸附劑350克，攪拌反應(yīng)300分鐘后，過濾收集濾液，測 得濾液中殘余的鐵濃度為〇. 2g/L，鎳1. 25g/L，該濾液再采用P2M與溶液接觸反應(yīng)，萃取其 中的鎳離子，并經(jīng)過水洗、反萃得到濃度為10. 8g/L的鎳溶液，可供給電沉積工序回收其中 的鎳金屬。
[0043] 而吸附了鐵的吸附劑用蒸餾水洗滌3次后，放入60°C的烘箱中熱風(fēng)烘6小時；將 所得干燥吸附劑放入瓷舟中平鋪開，放入管式爐中，通氬氣保護，于400°C下加熱分解，即制 得金屬鐵粉末，進一步研磨、篩分、分級，即可得到粒度在200目以下超細金屬鐵粉末產(chǎn)品。
[0044] 將所得金屬鐵粉末取5克，與500毫升人工配制的濃度為10PPM的含銅重金屬水 溶液混合，攪拌4小時后，溶液中殘留的銅離子濃度為0. 3PPM。
[0045] 實施例5
[0046] 采用如圖1所示的"浸出-吸附除鐵-吸附富集有價金屬-電積"的工藝原理，取 某低品位含鈷冶煉渣（過篩100目），取1千克與10升0. 3M的稀硫酸混合，并加熱至80攝 氏度后保持攪拌浸出反應(yīng)1小時后，用冶煉渣粉末調(diào)節(jié)溶液pH為2. 3左右，然后過濾得到 澄清濾液，其中含鐵5. 5g/L左右，含鈷約0. 3g/L。
[0047] 取該澄清浸液，投入大蒜渣吸附劑450克，攪拌反應(yīng)300分鐘后，過濾收集濾液，測 得濾液中殘余的鐵濃度為〇. 2g/L，鈷0. 25g/L，該濾液再采用300克山竹渣與溶液接觸反 應(yīng)，吸附提取其中的鈷離子，并經(jīng)過水洗、解吸得到濃度為3. 8g/L的鈷溶液，可供給電沉積 工序回收其中的鈷金屬。
[0048] 而吸附了鐵的吸附劑用蒸餾水洗滌3次后，放入60°C的烘箱中熱風(fēng)烘6小時；將 所得干燥吸附劑放入瓷舟中平鋪開，放入管式爐中，真空條件下于400°C下加熱分解，即制 得金屬鐵粉末，進一步研磨、篩分、分級，即可得到粒度在200目以下超細金屬鐵粉末產(chǎn)品。
[0049] 將所得金屬鐵粉末取5克，與500毫升人工配制的濃度為1PPM的含汞重金屬水溶 液混合，攪拌4小時后，溶液中殘留的汞離子濃度為0. 003PPM。
[0050] 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝，其特征在于：該工藝步驟 如下： 首先，取含鐵和有價金屬Zn、Cu、Ni、Co、In、Bi的低品位有價金屬礦粉酸浸液或含F(xiàn)e 和有價金屬Zn、Cu、Ni、Co、In、Bi的酸性廢水，通過添加同種金屬礦粉，調(diào)節(jié)酸浸液或酸性 廢水的pH值為2?3,添加生物質(zhì)吸附劑材料，生物質(zhì)吸附劑材料的添加量為每升酸浸液或 廢水添加0. 1?300g，攪拌反應(yīng)100?300min，過濾，得到富集有三價金屬鐵離子的生物質(zhì) 吸附劑粉末和富含其他有價金屬的濾液； 然后，富含有價金屬的濾液與萃取劑，如P2M接觸，萃取其中的有價金屬離子，經(jīng)過水 洗、反萃得到含有有價金屬的溶液，供給電積工序回收其中的有價金屬；或富含有價金屬的 濾液與生物質(zhì)吸附劑接觸反應(yīng)，吸附其中的有價金屬離子，經(jīng)水洗、解吸得到含有有價金屬 的溶液，供給電積工序回收其中的有價金屬； 最后，富集有三價金屬鐵離子的生物質(zhì)吸附劑粉末經(jīng)過蒸餾水反復(fù)洗滌2?3次后， 放入60?80°C的烘箱中熱風(fēng)烘干6?8h，將所得干燥吸附劑粉末平鋪在瓷舟中，放入管式 爐，在真空、通入保護性氣體或活性氣體的條件下，在400?600°C的溫度下加熱分解，制得 金屬鐵粉末，再經(jīng)過研磨、篩分、分級，得到粒度在200目以下的超細金屬鐵粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝，其 特征在于：所制得的超細金屬鐵粉按照質(zhì)量體積比為1克：〇. 1-10毫升雙氧水的比例，調(diào)節(jié) 溶液的pH在1?6的范圍內(nèi)，開展攪拌反應(yīng)，配制得到具有強烈氧化能力的芬頓反應(yīng)體系， 用于工業(yè)廢水的治理和凈化處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝，其 特征在于：低品位有價金屬的品位為1%以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝，其 特征在于：管式爐中通入的保護性氣體為氫氣、氬氣、氮氣、二氧化碳，活性氣體為空氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低品位礦有價金屬浸出-生物吸附-電積濕法冶金工藝，其 特征在于：所述生物質(zhì)吸附劑材料的制備方法為：將水洗后的含有-cooh、-sh、-nh 2、-(酚） 0H活性功能團的生物質(zhì)，如大蒜渣、山竹渣、海藻、酒糟、桔渣、蘋果皮、柚子皮與堿、水按照 1 :0. 05-0. 2 :0. 5-2的質(zhì)量比進行攪拌混合反應(yīng)，攪拌12?24小時，過濾，得到固體產(chǎn)物， 其中，所述堿為鋰、鈉、鉀、鈣、鎂的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、碳酸氫鹽或碳酸銨、碳酸氫 銨、尿素、氨水中的一種或二種以上混合；將以上固體產(chǎn)物用水洗直至中性、送入真空烘箱， 在溫度為60?120°C干燥，將烘干物打碎、篩分，40目以下顆粒收集得到生物質(zhì)吸附劑材 料。
【文檔編號】C22B3/24GK104060091SQ201410265556
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】黃凱, 薛捷豪, 龍麒霖, 陳龍翼, 孟野萍, 趙慶齡, 劉葛亮 申請人:北京科技大學(xué)