高鉛高砷硫化銻礦的處理方法技術

高鉛高砷硫化銻礦的處理方法，包括用含硫酸根的氯化劑浸出，用可溶性鋇鹽深度除鉛和蒸餾除砷等分離過程，使銻－鉛、銻－砷逐級分離。銻－鉛、銻－砷的分離系數分別達到１０４４、１２００以上。含銻溶液用堿液或堿性氧化物中和水解，以進一步分離和富集其中的鋅、鉍、銅、錫等，并制取高純氯氧銻。本方法適用于含鉛≤４０％，含砷≤２０％的硫化銻礦及復雜硫化銻礦的處理。（*該技術在2008年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種濕法處理硫化銻礦的冶金過程，它通過氯化浸出、溶液分離、水解凈化等步驟，逐步分離出鉛、砷、及可能含有的其它金屬。高鉛(Pb＞0.2)、高砷(As＞0.2)的硫化銻礦，包括高鉛硫化銻礦，高砷硫化銻礦，高鉛高砷硫化銻礦，以及其中還含有銀、鐵、鋅、鉍、銅、錫等金屬的復雜硫化銻礦，目前尚未有成熟的工業處理方法。其原因在于銻-鉛分離、銻-砷分離問題一直未得到解決。濕法處理方面，西德專利(Ger.offen，De.30041631(cl COIG30/00))介紹的方法是用氯氣和鹽酸浸出高鉛銻礦，然后除鉛，制成金屬銻或銻白，但是除鉛過程中需將含銻溶液蒸發濃縮或全部蒸餾出來，能耗大，設備要求高，費用大。“濕法煉銻新工藝研究”(《中國金屬學會重有色冶金學術委員會會議論文集》第三卷82～84頁，1981年11月)介紹了FeCl3浸出-隔膜電積銻處理含砷銻礦的方法，但該方法只適用于絕大部分砷以毒砂形態存在的銻礦。本專利技術的目的，是提供一種從這類礦物中分離金屬，特別是分離銻、砷、鉛的方法，并從中提取銻品、富集其它有價元素。本專利技術的解決方案是用含硫酸根(SO2-4)和五價銻(Sb5+)的氯化劑浸出礦物原料，鉛以沉淀物留在浸出渣中，銻及部分砷進入浸出液;浸出液用可溶性鋇鹽深度除鉛;加熱溶液到AsCl3的沸點溫度以上，使砷蒸餾而被分離。含銻溶液用堿或堿性氧化物進行中和水解，使其它金屬進入水解母液而分離，提高銻品純度。有關過程和條件詳述如下一.氯化-浸出本過程是在以氯化物形態浸出有價金屬的同時，使鉛呈固體沉淀物與浸出液基本分離，其反應過程為只要SO2-4足夠多，進入浸出液中的可溶性鉛含量會很低。氯化劑組成鹽酸2～4N硫酸根1～2NSb5+為理論量的1.05～1.30倍(當礦物原料中存在Fe3+，Cu2+等高價金屬離子時，可利用這些高價金屬離子代替一部分五價銻。)浸出液固比2∶1～5∶1，料漿溫度60～90℃，浸出至有關反應充分完成，通常需要2～4小時，經分離后的浸渣用含鹽酸2～4N、硫酸根1～2N的洗酸充分洗滌(用量為氯化劑用量的20～40%，分3～5批量洗滌)，再用水洗凈。連續生產中，取出20～40%的浸出液納入下步處理，其余浸出液與酸洗液合并返回，經氯氣再生后作為下一循環的氯化劑，此時的洗酸酸度與氯化劑的酸度應相同。二.還原與深度除鉛浸出液中含有過剩的Sb5+及其它高價金屬離子，需還原成低價離子，加入2～5倍理論量的銻粉進行還原。同時加入可溶性鋇鹽如BaCl2、Ba(OH)2等，使溶液中的鉛與生成的BaSO4形成共沉淀而除去。反應式為鋇鹽用量(摩爾比)為Ba∶Pb＝3～10∶1。本過程可在5～50℃的溫度下進行，時間需2～8小時。三.深度除砷對溶液中含有的砷(AsCl3)，是在溶液經深度除鉛后，用連續分餾法脫除。在溶液有足夠的酸度和溫度時，有下述反應酸度控制在3～10N，蒸餾溫度適宜的控制范圍是餾出液出口溫度95～120℃，殘液出口溫度130～150℃。分餾塔級數視含砷量多少而定，可采用單級或多級，一般用到5～12級。浸出及脫鉛過程中，銻-鉛，銻-砷分離因數分別可達到αSb-Pb＝1044～7801、αSb-As＝1200～51737。經深度除鉛，除砷后可達到Pb/Sb＝0.2～0.0377%，As/Sb＝0.0121～0.0302%。浸出渣加入氯化鈣溶液浸鉛，分離出硫磺渣和浸鉛液，前者可按常規方法回收硫，后者用Ca(OH)2沉鉛，得到3Pb(OH)2·PbCl2。當用上述過程處理復雜硫化銻礦時，鋅、鉍、銅、錫等金屬呈氯化物形態進入含銻溶液，而銀、黃鐵礦等留在浸渣中。對于經上述還原，并除鉛、除砷的含銻溶液，本專利技術的進一步方案是通過下述過程制取氯氧銻和富集有價元素。其方法是向含銻溶液中加入堿液或固體堿性氧化物，例如NaOH，Na2CO3，NH4OH，CaO，ZnO等，最好是氨水進行中和水解。堿液加入量依堿液濃度，還原液銻濃度，氯根總濃度及其它金屬濃度而定。堿液濃度為4～8N時，堿液加入量為還原液的0.5～2倍。水解溫度40～65℃，水解至脫水后再攪動20～120分鐘，經洗滌處理即得到高純度的氯氧銻。含銻溶液中的鋅、鉍、銅、錫等進入水解液被分離。本專利技術采用逐級分離過程，實現了鉛-銻，砷-銻的徹底分離，并可分離和富集其它伴生元素，達到了從高鉛、高砷硫化銻礦中提取有價金屬的目的。可適用于含鉛≤40%，含砷≤20%的硫化銻礦，以及還含有其它伴生元素的復雜硫化銻礦的處理。本專利技術的另一個優點是，中和水解過程可大大節省用水量及廢水排放量(二者均為沖稀水解的1/3～1/9)，擴大設備生產能力(為沖稀水解的3～9倍)。附圖為本專利技術的原則流程圖。實施例1.高鉛低砷硫化銻礦礦物成份(%)Sb46.30Pb1.90As0.07Fe2.82Zn0.67S22.11Ag65g/T氯化劑組成鹽酸4N 硫酸鈉1.8N Sb5+171.53g/l浸出時間2小時溶液溫度85℃浸出液返回量64.4%洗酸組成鹽酸4N硫酸鈉1.8N洗酸用量為氯化劑用量的35.6%BaCl2用量4g/l還原液氨水濃度5N用量為還原液的1.363倍銻的平均浸出率為99.63%;浸渣含硫40.93%;硫和鉛的入渣率分別為94.57%和67.74%。深度除鉛后(省去蒸餾除砷)，經過中和水解，再制成銻白，其成份(%)為Sb2O399.84，Pb0.0085，As0.021;白度88～90.8，達到國標零級銻白標準。實施例2.高鉛高砷復雜硫化銻礦礦物成份(%)Sb14.22Pb24.18As1.18Zn10.98Ag0.19Sn0.58Fe12.41Bi0.62Cu0.45S22.96C3.33Mn0.14CaO 0.40 SiO24.80氯化劑組成鹽酸3N硫酸1.8NSb5+122.5g/l Fe3+48.16g/l浸出時間4小時溶液溫度85℃浸出液返回量75.5%洗酸組成鹽酸3N硫酸1.8N洗酸用量為氯化劑用量的24.5%BaCl2用量4.5g/l還原液蒸餾除砷級數5級氨水濃度5N用量為還原液的1倍銻、鋅、鉍、銅、錫的浸出率分別為(%)Sb98.84Zn94.66Bi95.19Cu75.95Sn55.31鉛、銀、硫、鐵、砷的入渣率分別為(%)Pb97.15Ag80.74S94.91Fe45.01As64.67浸渣成分(%)Sb0.6025Pb31.485Zn0.785Ag0.2056Fe7.4875Bi0.04Cu0.145Sn0.3475As1.0225S29.21 Cl-11.28浸出液成分(g/l)Sb140.16Pb0.857Zn82.57Ag0.197Fe42.45Bi6.773Cu2.63Sn3.53As2.10S34.67 Cl-345.77這種溶液經還原、深度除鉛、除砷后，再經中和水解，將鋅、鉍、銅、錫等有價金屬富集于水解液，銻制成氯氧銻，然后制成銻白，產出的銻白成分為Sb2O399.51～99.52;As0.047;Pb0.003～0.013;Cu0.004～0.007;Bi＜0.001;Sn＜0.001;Mn＜0.005，達到國標零級銻白要求。權利要求1.，本專利技術的特征在于下述步驟與條件(a)用含鹽酸2～4N、硫酸根1～2N、5b5+1.0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高鉛高砷硫化銻礦的處理方法，本專利技術的特征在于下述步驟與條件：（ａ）用含鹽酸２～４Ｎ、硫酸根１～２Ｎ、５ｂ↑［５＋］１．０５～１．３０倍理論量的氯化劑浸出，控制溫度６０～９０℃，液固比２～５∶１；（ｂ）浸出渣用含鹽酸２～４Ｎ、硫酸根１ ～２Ｎ的洗酸充分酸洗，洗酸用量為氯化劑用量的２０～４０％，再用水充分水洗，酸洗液與６０～８０％的浸出液合并返回再生氯化劑；（ｃ）對其余浸出液中的高價金屬離子進行還原的同時，加入Ｂａ∶Ｐｂ＝３～１０∶１（摩爾比）的可溶性鋇鹽除鉛；（ｄ ）對進入上述溶液中的砷，經蒸餾除去，得到低鉛低砷的含銻溶液，控制酸度為３～１０Ｎ，餾出液出口溫度９５～１２０℃，殘液出口溫度１３０～１５０℃。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐謨堂，魯君樂，汪鍵，趙天從，晏德生，賀青蒲，吳鐵輝，袁延勝，
申請(專利權)人：中南工業大學，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]