專利名稱：從礦石中水冶提取銅、鎳、鈷的簡(jiǎn)易方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從礦石中水冶提取金屬的方法及裝置，特別是涉及一種從礦石中提取銅、鎳、鈷的方法及其裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，礦石分為硫化型和氧化型，從提取工藝看分為浮選和水冶兩種方法，浮選工藝只適用于硫化型礦石，其工藝復(fù)雜，設(shè)備龐大，生產(chǎn)成本高，而近年來開發(fā)出的水冶提取工藝和裝置，主要適用于氧化型礦石，特別是只適用于從氧化銅礦石中提取氧化銅，而對(duì)于硫化型礦石和其它氧化型礦石，如；鎳、鈷卻不適用，如在申請(qǐng)?zhí)枮?2110928.8中公開的“氨浸沉淀法處理低品位銅渣或氧化銅礦石的工藝”，采有硫酸溶液作浸出劑，用碳酸銨作沉淀劑，用硫酸和氧化鈣作中間傳質(zhì)介質(zhì)，用稀硫酸回收氨，主要工藝過程為破碎、球磨、浸出、過濾、酸化、沉淀、分離、洗滌、烘干、煅燒等，此工藝流程復(fù)雜，消耗硫酸和其它原料過多，增加生產(chǎn)成本，由于采用硫酸作浸出劑，技術(shù)要求高，不易操作，而且對(duì)設(shè)備也有特殊要求，采用此種工藝，其整體設(shè)備龐大，造價(jià)也高，所以不易被利用，而且該工藝及其設(shè)備只適用于氧化銅礦石，而對(duì)硫化銅及鎳、鈷礦石卻不適用。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從礦石中水冶提取金屬的方法及裝置，可適用于硫化型和氧化型礦石，特別是適用于從礦石中提取銅、鎳、鈷，而且提取裝置簡(jiǎn)單，成本低兼，提取劑可回收反復(fù)利用，無任何污染。
本發(fā)明的方法包括提取劑的配制，礦石的處理以及提取工藝，其特征在于采用氨水與碳酸氫銨的混合溶液作為提取劑，氨水與碳酸氫銨的比例根據(jù)氨水的濃度確定，10％的氨水，其比例為20∶1，15％的氨水，其比例為15∶1，20％的氨水，其比例為10∶1；將礦石粉碎至粒度小于1mm的礦粉；提取劑的用量如下對(duì)金屬含量小于5％的礦粉，每噸用提取劑1噸，金屬含量每增加1-5個(gè)百分點(diǎn)，提取劑用量增加0.5噸，具體提取工藝如下將礦粉與所需提取劑量的50％加入攪拌罐中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬筝斎敕磻?yīng)罐，反應(yīng)罐內(nèi)有過濾層，使礦漿邊反應(yīng)邊過濾，礦漿在4.5-5.5公斤壓力下進(jìn)行第一次反應(yīng)，時(shí)間為7-9小時(shí)。反應(yīng)生成的金屬液輸入貯液罐后，再將其余50％提取劑壓入反應(yīng)罐，并控制反應(yīng)壓力不超過5.5公斤，提取劑壓入完畢后，即可將再次生成的金屬液輸入貯液罐，然后，將金屬液從貯液罐中自流放入分解罐加熱至沸，當(dāng)金屬液變?yōu)闊o色透明時(shí)，停止加熱，將含金屬的廢液進(jìn)行過濾，烘干后得到金屬氧化物再經(jīng)電解而得到所提金屬。
采用上述工藝方法，可對(duì)氧化銅和氧化鎳礦粉直接進(jìn)行提取，而對(duì)硫化銅和硫化鎳礦粉，需經(jīng)焙燒，使其變成氧化銅和氧化鎳后再進(jìn)行提取，對(duì)于鈷礦粉，則需進(jìn)行酸浸，并對(duì)其酸浸后的溶液進(jìn)行中和，使其PH值為9.5，中和后得到沉淀物，然后再利用上述方法進(jìn)行提取。實(shí)施上述方法所采用的裝置，是一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，包括攪拌、反應(yīng)、分解、過濾等罐，其特征在于增設(shè)了提取劑罐，貯液罐，予熱罐，冷凝管及提取劑回收裝置，并通過管件將它們連成一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，其中提取劑罐分別與攪拌，反應(yīng)兩罐相連，同時(shí)，提取劑罐還通過補(bǔ)液管與吸收塔相連，貯液罐予熱罐設(shè)在反應(yīng)、分解兩罐之間，并在予熱罐內(nèi)設(shè)有通氣管，通氣管的一端與分解罐頂部相連，另一端經(jīng)冷凝管與提取劑回收裝置的吸收塔相連，吸收塔、吸收罐、水箱及液泵組成提取劑回收裝置，在吸收塔內(nèi)安裝有階替環(huán)或者鮑爾環(huán)，提取劑罐通過補(bǔ)液管與提取劑回收裝置相連，由于全部提取過程在密閉狀態(tài)下進(jìn)行，在液體的輸送過程中，罐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓或正壓，所以，罐的頂部都通過氣壓平衡管與吸收塔相通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適用從多種礦石中提取金屬，其提取裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，可充分回收提取劑反復(fù)利用，降低了原料的消耗，采用本發(fā)明的方法和裝置，可使金屬的提取率達(dá)到80％以上。
附圖
是本發(fā)明提取裝置結(jié)構(gòu)示意圖下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。本發(fā)明采用氨水與碳酸氫銨混合溶液作為提取劑，其兩者間的比例視氨水的濃度而定，對(duì)于10％的氨水，比例為20∶1，15％的氨水，比例為15∶1，20％的氨水，比例為10∶1，提取劑的用量視礦石中含金屬量的多少確定，含金屬量小于5％的，每噸礦粉用提取劑1噸，金屬含量每增加1-5個(gè)百分點(diǎn)，提取劑用量增加0.5噸，如金屬含量為7％則提取劑用量為1.5噸，金屬含量為12％，則提取劑用量為2噸，礦石的處理視不同種類和類型而有所不同，礦石經(jīng)粉碎后，其粒度應(yīng)小于1mm，最佳粒度為0.2-1mm，氧化銅礦石和氧化鎳礦石經(jīng)粉碎后可直接提取，硫化銅和硫化鎳礦石粉碎后，須經(jīng)焙燒氧化，焙燒溫度為500-560℃，而對(duì)鈷礦石粉碎后，需進(jìn)行酸浸，并在酸浸后的溶液中加入石灰或碳酸鈉進(jìn)行中和至PH9.5，并將中和得到的沉淀物水洗后，便可進(jìn)行提取。
具體提取工藝如下先將在提取劑罐2內(nèi)配制的提取劑加入攪拌罐17中，加入量為所需提取劑的50％，然后將礦粉通過喂料機(jī)1加入攪拌罐中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笸ㄟ^氣泵18將礦漿壓入反應(yīng)罐16中，該反應(yīng)罐是本發(fā)明人申請(qǐng)的專利產(chǎn)品，其專利號(hào)為ZL93207859.1，該罐集反應(yīng)與過濾為一體，礦漿在反應(yīng)罐中的反應(yīng)壓力為4.5-5.5公斤，反應(yīng)時(shí)間為7-9小時(shí)，最佳壓力為5公斤，時(shí)間為8小時(shí)，反應(yīng)后，將金屬液壓入貯液罐5中，然后再將其余50％提取劑通過液泵3壓入反應(yīng)罐中，進(jìn)行第二次反應(yīng)，此過程應(yīng)控制壓力不超過5.5公斤，提取劑壓入完畢后，便可將金屬液壓入貯液罐，把貯液罐中的金屬液自流放入分解罐4和予熱罐6至滿，然后通過加熱爐15加熱至沸，產(chǎn)生的提取劑氣體經(jīng)予熱罐內(nèi)的通氣管13和冷凝管12進(jìn)入吸收塔8內(nèi)，此時(shí)應(yīng)開動(dòng)液泵10，使吸收罐11內(nèi)的水以每小時(shí)4立方米的流量在吸收塔內(nèi)循環(huán)，吸收塔內(nèi)安裝有階替環(huán)或鮑爾環(huán)，可以充分回收提取劑，當(dāng)水中的氨含量達(dá)到10％以上時(shí)，即通過補(bǔ)液管9將其輸入提取劑罐內(nèi)，當(dāng)金屬液變成無色透明時(shí)，即停止加熱，將含金屬的廢液放入過濾罐14進(jìn)行過濾便得到濕金屬氧化物，再經(jīng)烘干，電解便可得到所提取的金屬，經(jīng)氣壓平衡管7與吸收塔相連的罐包括提取劑、攪拌、反應(yīng)、貯液、予熱等罐。
權(quán)利要求
1.一種從礦石中水冶提取銅、鎳、鈷的簡(jiǎn)易方法，包括提取劑的配制、礦石的處理和提取工藝，其特征在于采用氨水與碳酸氫銨的混合溶液作為提取劑，氨水與碳酸氫銨的比例根據(jù)氨水的濃度確定，用10％的氨水，比例為20∶1，15％氨水，比例為15∶1，20％的氨水，比例為10∶1，提取劑的用量視礦石中所含金屬的量確定，對(duì)于金屬含量小于5％的礦石，每噸用提取劑1噸，金屬含量每增加1-5個(gè)百分點(diǎn)，提取劑增0.5噸，礦石的處理，則根據(jù)不同類型的礦石選用處理方法，一是粉碎后直接提取，二是粉碎后經(jīng)焙燒后進(jìn)行提取，三是粉碎后經(jīng)酸浸后進(jìn)行提取，礦石粉碎的粒度為0.2-1mm，具體提取工藝如下將經(jīng)處理的礦粉與所需提取劑量的50％混合后，經(jīng)充分?jǐn)嚢栎斎敕磻?yīng)罐中，在4.5-5.5公斤壓力下進(jìn)行第一次反應(yīng)，時(shí)間為7-9個(gè)小時(shí)，然后將反應(yīng)生成的金屬液輸入貯液罐中，再將其余50％提取劑壓入反應(yīng)罐中進(jìn)行第二次反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間以提取劑壓完時(shí)止，此過程應(yīng)控制反應(yīng)壓力不超過5.5公斤，再將生成的金屬液輸入貯液罐中，從貯液罐中將金屬液自流放入分解罐中加熱至沸，待金屬液變成無色透明后，停止加熱，將含金屬的廢液放入濾罐中過濾得到濕金屬氧化物，再經(jīng)烘干、電解，即得到所提金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對(duì)氧化銅和氧化鎳礦石粉碎后，即可直接提取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對(duì)硫化銅和硫化鎳礦石粉碎后，經(jīng)500-560℃的溫度焙燒使其變成氧化銅和氧化鎳后進(jìn)行提取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于鈷礦石經(jīng)粉碎后，再進(jìn)行酸浸，將酸浸后的溶液用石灰或碳酸鈉中和至PH9.5，所得沉淀物經(jīng)水洗后進(jìn)行提取。
5.一種用于權(quán)利要求1-4方法的提取裝置，它包括攪拌、反應(yīng)、分解、過濾等罐及提取劑回收裝置，其特征在于它還包括提取劑罐，貯液罐、予熱罐、冷凝管等，并用管件將它們連成一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，其中，提取劑罐分別與攪拌、反應(yīng)兩罐相連，同時(shí)，通過補(bǔ)液管與提取劑回收裝置中的吸收塔相連，貯液罐與予熱罐置于反應(yīng)、分解兩罐之間，在予熱罐中有通氣管，通氣管的一端與分解罐頂部相通，另一端經(jīng)冷凝管與吸收塔相連，在提取劑罐與反應(yīng)罐之間沒有液泵，而攪拌、反應(yīng)、貯液三罐之間的氣動(dòng)力由與它們相連的氣泵提供，吸收塔內(nèi)的循環(huán)水則由液泵從吸收罐內(nèi)提供，在運(yùn)行中要產(chǎn)生負(fù)壓或正壓的罐，其罐頂均通過氣壓平衡管與吸收塔相通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從礦石中水冶提取銅、鎳、鈷的簡(jiǎn)易方法及其裝置，該方法可對(duì)硫化型和氧化型的銅、鎳、鈷礦石進(jìn)行加工提取，其裝置為密閉的循環(huán)系統(tǒng)，可以回收提取劑反復(fù)利用，其特征為采用氨水與碳酸氫銨的混合溶液作提取劑，與礦粉充分混合后，在高壓下進(jìn)行反應(yīng)得到含金屬的溶液，再對(duì)其加熱分解、過濾、烘干、電解便可得到所提金屬，其方法簡(jiǎn)單可靠，適應(yīng)范圍廣，裝置造價(jià)低，采用本發(fā)明可降低生產(chǎn)成本，且金屬的提取率可達(dá)到80％以上。
文檔編號(hào)C22B3/00GK1167831SQ97103519
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1997年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月23日
發(fā)明者尹國宗 申請(qǐng)人:尹國宗