利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于礦物加工領(lǐng)域，具體是指一種利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)礦產(chǎn)資源的顯著特點(diǎn)之一是貧礦多、共（伴）生礦多，分選難度大，由于技術(shù) 的限制，很多伴生礦物中的有價(jià)元素得不到回收，造成資源浪費(fèi)。
[0003] 硫精礦是選礦廠、冶煉廠等冶金廠礦企業(yè)的一種常見(jiàn)產(chǎn)品，一般含有不同含量的 硫化物。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)硫精礦的綜合利用主要集中于制造硫酸，或者用于制造某些具有一 定力學(xué)性能的材料，還有一部分用于農(nóng)藥，醫(yī)藥，炸藥，冶金，石油和Li一FeS2$電池等。但 也有些硫精礦中含有較高含量的有價(jià)金屬元素，如金山店鐵礦所產(chǎn)硫精礦，其鎳、銅和鈷總 含量可達(dá)到0. 2 %以上。而且，此類硫精礦中的鎳等貴重金屬元素是以類質(zhì)同象形式分布硫 精礦中的，通過(guò)選礦工藝是不能達(dá)到富集作用，有價(jià)元素回收率低，經(jīng)濟(jì)效益低。這類礦石 一般也就是以硫精礦的形式直接賣出或者制酸，有價(jià)元素幾乎沒(méi)有回收充分利用，對(duì)于這 些特殊的硫精礦，如果能夠針對(duì)其中有價(jià)元素的提取開(kāi)發(fā)出一種成本適宜，處理量大的工 藝流程，就可以實(shí)現(xiàn)較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，降低資源浪費(fèi)且能創(chuàng)造價(jià)值，緩解礦山資 源短缺，構(gòu)建和諧礦山。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)硫精礦中的有價(jià)元素?zé)o法通過(guò)選礦工藝進(jìn)行富積并進(jìn)行有 效利用的問(wèn)題，本發(fā)明利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、回收率 高，且易于大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，包括以下步驟：
[0006] 1)選擇性氧化浸出：
[0007] 將硫精礦磨細(xì)至< 0. 074mm后加入到反應(yīng)器中，加入適量濃硫酸和過(guò)氧化氫混合 液，在90~150°C條件下，反應(yīng)2~4h，然后過(guò)濾，得到第一過(guò)濾液和第一濾渣；
[0008] 2)回收硫磺：
[0009] 向第一濾渣中加入第一萃取液，液固體積比為1~3 : 1，在95~150°C條件下進(jìn) 行多次循環(huán)萃取，萃取液冷卻結(jié)晶得到硫磺；
[0010] 3)針鐵礦除鐵：
[0011] 將純凈水作為底液，升溫至90~100°C，加入所述第一過(guò)濾液，并加入碳酸鈉溶液 或氨水調(diào)節(jié)pH在3. 0~4. 5,反應(yīng)0. 1~2h后陳化0. 5~lh，過(guò)濾，得第二過(guò)濾液；該步驟 中過(guò)濾所得第二濾渣為針鐵礦；
[0012] 4)萃取銅：
[0013] 向所述第二過(guò)濾液中加入第二萃取液，萃取相比O/A= 1 : 1~3,調(diào)節(jié)pH為 2. 5~4. 5,靜置后分離出第二油相液，和第二水相液；再向第二油相液中加入適量重量百 分含量為15~25%硫酸溶液進(jìn)行反萃取，所述反萃取的相比0/A= 2~4 : 1，反萃取后 所得新水相蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銅晶體；其中，所述第二萃取液用P204 :磺化煤油按體積比 1 : 3~5混合而成；
[0014] 5)氟化鈉法除鈣鎂離子：
[0015] 在室溫下，向第二水相液中加入重量百分比含量為15~25%的氟化鈉溶液，控制 NaF與Ca2++Mg2+的摩爾比為8~12 : 1，陳化反應(yīng)1~3h;過(guò)濾得第三過(guò)濾液；
[0016] 6)鈷鎳分離：
[0017] 向第三過(guò)濾液中加入p507作為萃取液，萃取相比O/A= 1 : 1~3,調(diào)節(jié)pH為 2. 5~4. 5,靜置后分離出第三油相，和第三水相；所述第三水相液蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鎳；
[0018] 7)反萃取鈷：
[0019] 向所述第三油相中加入適量重量百分含量為15~25%硫酸溶液進(jìn)行反萃取，反 萃取相比0/A= 2~4 : 1，反萃取后得第四水相液，所述第四水相液蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鈷。
[0020] 作為優(yōu)選方案，本發(fā)明的步驟1)中，所述濃硫酸和過(guò)氧化氫混合液中，濃硫酸與 過(guò)氧化氫摩爾比為1~5 : 1。
[0021] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟1)中，所述濃硫酸和過(guò)氧化氫混合液與硫精礦粉的體積比為 2 ~4 : 1〇
[0022] 還進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟1)中，所述第一萃取劑為鄰二甲苯。
[0023] 由于銅鈷鎳等有價(jià)金屬元素是以類質(zhì)同象形式分布硫精礦中的，采用選礦工藝， 產(chǎn)品的回收率很低，根本達(dá)不到富集的要求。而本發(fā)明對(duì)硫精礦直接采用選擇性氧化浸出、 多級(jí)逐步分離、選擇性循環(huán)萃取等工藝相結(jié)合，方法簡(jiǎn)單，有價(jià)元素回收率高，礦石中銅、 鈷、鎳的浸取效率均可以達(dá)到88%以上；同時(shí)，還能采用有機(jī)溶劑回收萃取酸浸渣中的硫； 而且，酸浸渣返回選礦廠，能進(jìn)一步將未反應(yīng)的礦物回收利用，降低廢棄物的產(chǎn)生。與傳統(tǒng) 的方法相比，提取有價(jià)元素不需要氧化焙燒，提取工藝可在選礦廠完成，最大程度提高了選 礦廠的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為本發(fā)明利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法技術(shù)方 案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 本案例的實(shí)施例選擇的某礦山的硫精礦礦石元素分析重量百分比含量結(jié)果見(jiàn)表1 所示：
[0028] 表 1
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，其特征在于，它包括以下步驟： 1) 將硫精礦磨細(xì)至< 〇.〇74_后加入到反應(yīng)器中，加入適量濃硫酸和過(guò)氧化氫混合 液，在90~150°C條件下，反應(yīng)2~4h，然后過(guò)濾，得到第一過(guò)濾液和第一濾渣； 2) 向第一濾渣中加入第一萃取液，液固體積比為1~3 : 1，在95~150°C條件下進(jìn)行 萃取，萃取液冷卻結(jié)晶得到硫磺； 3) 將純凈水作為底液，升溫至90~100°C，加入所述第一過(guò)濾液，并加入碳酸鈉溶液或 氨水調(diào)節(jié)pH為3. 0~4. 5,反應(yīng)0. 1~2h后陳化0. 5~lh，過(guò)濾，得第二過(guò)濾液； 4) 向所述第二過(guò)濾液中加入第二萃取液，萃取相比0/A=l : 1~3,調(diào)節(jié)pH為2. 5~ 4. 5,靜置后分離出第二油相液和第二水相液；向第二油相液中加入適量重量百分含量為 15~25%硫酸溶液進(jìn)行反萃取，所述反萃取的相比Ο/A = 2~4 : 1，反萃取后所得新水 相蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸銅晶體；其中，所述第二萃取液用P204 :磺化煤油按體積比1 : 3~ 5混合而成； 5) 在室溫下，向第二水相液中加入重量百分比含量為15~25%的氟化鈉溶液，控制 NaF與Ca2++Mg2+的摩爾比為8~12 : 1，陳化反應(yīng)1~3h，過(guò)濾得第三過(guò)濾液； 6) 向第三過(guò)濾液中加入p507作為萃取液，萃取相比0/A=l : 1~3,調(diào)節(jié)pH為2. 5~ 4. 5,靜置后分離出第三油相液和第三水相液，所述第三水相液蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鎳晶體； 7) 向所述第三油相液中加入適量重量百分含量為15~25%硫酸溶液進(jìn)行反萃取，反 萃取相比0/A = 2~4 : 1，反萃取后得第四水相液，所述第四水相液蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鈷 晶體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，其特征在于：步驟1)中，所 述濃硫酸和過(guò)氧化氫混合液中，濃硫酸與過(guò)氧化氫摩爾比為1~5 : 1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，其特征在于：步驟1)中， 所述濃硫酸和過(guò)氧化氫混合液與硫精礦粉的體積比為2~4 : 1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，其特征在于：步驟1)中， 所述第一萃取劑為鄰二甲苯。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用硫精礦提取有價(jià)元素的方法，包括以下步驟：1)硫精礦磨細(xì)加入濃硫酸和過(guò)氧化氫混合液，過(guò)濾得到第一過(guò)濾液和第一濾渣；2)第一濾渣中加入第一萃取液，萃取得硫磺；3)第一過(guò)濾液加碳酸鈉溶液或氨水，過(guò)濾得第二過(guò)濾液；4)第二過(guò)濾液中加第二萃取液，得第二油相液和第二水相液；第二油相液中加硫酸溶液反萃取，新水相蒸發(fā)結(jié)晶得硫酸銅；5)第二水相液中加氟化鈉溶液，過(guò)濾得第三過(guò)濾液；6)第三過(guò)濾液加入p507萃取，分離出第三油相液和第三水相液；第三水相液蒸發(fā)結(jié)晶得硫酸鎳；7)第三油相加入硫酸溶液反萃取得第四水相液，蒸發(fā)結(jié)晶得硫酸鈷。本發(fā)明的方法，具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉、回收率高，且易于大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C01B17-027, C22B23-00, C22B3-08, C22B15-00, C01G53-10, C01G51-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104831062
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510137234
【發(fā)明人】羅文斌, 李宇杰, 譚青, 張勇
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日