砷銻金礦礦漿電解

509 編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng) 來源：北京礦冶科技集團(tuán)

2024-07-16 16:19:08

成果簡介：

將定量的砷銻金礦加入漿化槽，與定量的鹽酸及循環(huán)返回的電解液漿化后，泵入礦漿電解槽進(jìn)行礦漿電解。硫化銻在陽極區(qū)氧化分解，銻進(jìn)入電解液，硫被氧化成元素硫，和金、砷一起留置在浸出渣中。被浸出的銻在陰極以金屬狀析出。浸出完畢后，浸出渣連續(xù)排出電解槽進(jìn)行過濾、洗滌，過濾洗滌液再返回漿化槽循環(huán)使用。經(jīng)礦電解銻的浸出率達(dá)到98%以上，金、砷基本留置在渣中，由此實現(xiàn)了銻與金、砷的分離。所得陰極金屬銻含Sb大于98%，所得浸出渣可作為進(jìn)一步提金的原料。砷銻金礦礦漿電解技術(shù)特點表現(xiàn)為：(1)研發(fā)了直接礦漿電解冶煉高砷銻金精礦短流程新工藝，一步制得98%以上的金屬銻，有效解決了銻、砷選擇性分離難題;(2)發(fā)明了配有柵型陽極和網(wǎng)狀陰極的12m3礦漿電解槽，，增加了單位槽體積的物料處理能力;(3)新工藝具有顯著的環(huán)保優(yōu)勢，特別是杜絕了銻行業(yè)大量砷堿渣和低濃度SO2的危害，實現(xiàn)了銻的清潔冶金。

銻金礦作為我國金礦資源的重要組成部分，在我國湖南、江西、甘肅等地都有分布，同時近年來我國企業(yè)進(jìn)口或者國外建廠處理大量的含銻金礦。砷銻金礦，作為一種重要的銻、金原料，因為有毒砂等有害成分伴生，且金呈顯微狀態(tài)存在或嵌布于其他礦物內(nèi)，這類礦石很難處理。傳統(tǒng)火法工藝難以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)處理，亟需開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、高效脫除銻的工藝。礦漿電解技術(shù)構(gòu)建了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、綠色環(huán)保的砷銻金精礦綜合利用技術(shù)原型，為整個銻行業(yè)及相關(guān)適用行業(yè)清潔生產(chǎn)提供了一種可選方案。

應(yīng)用案例

研發(fā)背景

銻曾經(jīng)是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，但由于多年的超強(qiáng)度開發(fā)，大量的可采儲量被提前使用，銻資源形勢已比較嚴(yán)峻。隨著以輝銻礦為主的優(yōu)質(zhì)銻資源的減少，銻的生產(chǎn)必須轉(zhuǎn)向復(fù)雜多金屬共生礦的處理。以低品位銻金精礦、脆硫銻鉛礦、高砷鉛銻精礦等為主的復(fù)雜多金屬共生礦的低成本、高效率、綠色環(huán)保綜合利用將是銻冶煉行業(yè)的的發(fā)展趨勢。

銻冶煉方法分為火法與濕法兩大類，目前仍以火法為主，火法工藝一般金屬回收率低、能耗高、污染嚴(yán)重，特別是低濃度SO2煙氣和大量砷堿渣成為火法煉銻的主要環(huán)保難題，不適合處理低品位、復(fù)雜高砷銻金礦。在越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求下，銻冶煉轉(zhuǎn)向?qū)で蟾鼮榍鍧嵉奶幚砉に?，研究者在銻濕法冶煉做了很多探索。濕法煉銻主要分為堿性浸出和酸性浸出兩種方法。堿性浸出主要是硫化鈉浸出-電積法，目前有工業(yè)應(yīng)用的主要是堿性濕法煉銻，即硫化鈉浸出-硫代亞銻酸鈉溶液電積法。該工藝Na2S增生嚴(yán)重，硫酸鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉和硫代銻酸鈉積累嚴(yán)重，廢液處理量大且較繁雜，用于處理金銻礦時，金的浸出率高，易造成金的分散損失。酸性浸出研究主要在鹽酸體系中，配以不同的氧化劑，氯氣、三氯化鐵、五氯化銻、臭氧等，銻硫化物中硫被氧化生成單質(zhì)硫，銻以三氯化銻形式進(jìn)入溶液，再從溶液中采用水解或者電解方法制取不同的銻產(chǎn)品。不周的氧化劑選擇對應(yīng)不同的工藝流程，但都需要額外提供氧化劑以實現(xiàn)輝銻礦的氧化分解。

總體來說，濕法處理工藝在環(huán)保方面具有獨特的優(yōu)勢，但由于一些關(guān)鍵技術(shù)的掌握不足，工業(yè)化應(yīng)用較少。因此，開展復(fù)雜多金屬礦產(chǎn)資源低污染、低能耗、高資源綜合回收率的綠色冶金新技術(shù)的基礎(chǔ)研究與工程技術(shù)及關(guān)鍵裝備的研發(fā)符合國家資源與環(huán)保領(lǐng)域的戰(zhàn)略要求。

作用原理

礦漿電解是將礦石的浸出、部分溶液凈化以及電解沉積等過程結(jié)合在一個裝置中進(jìn)行的一種濕法冶金過程。其利用電積過程的陽極氧化反應(yīng)來浸出礦石，實質(zhì)是用礦石的浸出反應(yīng)來取代電積的陽極反應(yīng)，使通常電積過程陽極反應(yīng)大量耗能轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘俚挠行Ы觯瑫r，槽電壓降低，電解電能下降，整個流程大為簡化，能源得以充分利用，環(huán)境保護(hù)好，經(jīng)濟(jì)效益明顯。由于不同金屬硫化物的氧化電位不同，不同金屬離子的還原電位也不相同，在某一特定介質(zhì)中不同金屬化合物的物化性質(zhì)如溶解度等也存在很大差異。這些差異的存在使得礦漿電解對礦物的選擇性浸出和金屬離子的選擇性提取得以實現(xiàn)。砷銻金礦中硫化銻礦物在陽極區(qū)氧化分解，銻進(jìn)入電解液，硫被氧化成元素硫，和金、砷一起留置在浸出渣中，被浸出的銻在陰極以金屬狀析出，從而實現(xiàn)了銻的選擇性分離。

市場分析

銻金礦作為我國金礦資源的重要組成部分，在我國湖南、江西、甘肅、青海、新疆、廣西、四川、西藏等地都有分布，同時在更好地“利用國內(nèi)外兩個市場、兩種資源”的大背景下，近年來我國企業(yè)從國外進(jìn)口、或者在當(dāng)?shù)亟◤S處理大量的含銻金礦，其中有大量含銻金精礦，亟需開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、高效脫除銻的工藝。本工藝的開發(fā)為此類企業(yè)提供一種可選技術(shù)。

聲明：

“砷銻金礦礦漿電解” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。

我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)