專利名稱：低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含鉬礦物質(zhì)的處理技術(shù)，尤其是一種低品位輝鉬礦堆浸制取鉬產(chǎn)品的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在鉬的工業(yè)生產(chǎn)中，目前隨著鉬礦資源的不斷開采，可供利用的高品位鉬礦資源越來越少，低品位鉬礦則大量堆存，傳統(tǒng)工藝浮選-焙燒-浸出工藝處理這些礦石不能獲得滿意的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。如金堆城鉬業(yè)公司要求入選原礦鉬品位高于0.08％，低于0.08％的大量礦石則作為貧礦堆存，浪費(fèi)了大量的資源，也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。開發(fā)新的工藝技術(shù)，對(duì)這些數(shù)量巨大、體積龐大的低品位鉬礦石經(jīng)濟(jì)、有效地加以利用，已成為鉬礦企業(yè)急需解決的新問題。申請(qǐng)人對(duì)鉬品位在0.06～0.08％的金堆城低品位輝鉬礦開展了細(xì)菌浸出和硫酸浸出研究，細(xì)菌浸出是在硫酸介質(zhì)pH＝1.5～2.0條件下進(jìn)行，硫酸浸出也保持同樣的酸度。由于低品位輝鉬礦的物理化學(xué)特性，細(xì)菌浸出和硫酸浸出都未能獲得理想的結(jié)果。上述兩個(gè)浸出過程均導(dǎo)致伴生的金屬離子進(jìn)入溶液，而鉬在酸性溶液中易與溶液中的其它金屬離子(如Fe3+、Ca2+、Al3+)生成不溶性的絡(luò)合物而沉淀于礦渣中，經(jīng)試驗(yàn)可知，渣中的鉬很難再次提出。因此鉬在浸出液中的濃度很低，細(xì)菌和硫酸浸出鉬的浸出率均很低，沒有實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝，針對(duì)金堆城低品位輝鉬礦伴生堿土金屬和過渡金屬高的特點(diǎn)，用低濃度次氯酸鈉NaClO溶液在堿性介質(zhì)下進(jìn)行氧化浸出處理，通過直接堆浸處理破碎原礦而制取鉬產(chǎn)品，避免了傳統(tǒng)浮選-焙燒-浸出工藝中昂貴的磨礦費(fèi)用，該工藝中堆浸、離子交換、尾水再生為一貫通的閉合循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)低鉬浸出液通過離子交換進(jìn)行提純、富集、結(jié)晶，最終制取鉬酸銨產(chǎn)品。
本發(fā)明同時(shí)還提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的尾水再生步驟，尾水電氧化再生次氯酸鈉可以減少原料消耗，降低成本，并形成溶液的閉路循環(huán)，減少次氯酸鈉的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，減少廢液外排，甚至不排放廢液，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益明顯。電氧化后的尾水直接返回或補(bǔ)充少量的新鮮次氯酸鈉溶液后返回堆浸場(chǎng)繼續(xù)浸出鉬礦石。
再生尾水同在化工廠購買的化學(xué)法生產(chǎn)的次氯酸鈉溶液(稀釋成相同有效氯濃度)相比，有幾乎相等的氧化活性，其氧化浸出低品位輝鉬礦的能力基本一致，但其成本則比購買低25～35％。
本發(fā)明通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)將鉬品位在0.03％～0.5％的輝鉬礦礦石破碎至-8mm粒度，筑堆，在堿性介質(zhì)下按液固比1∶5進(jìn)行堆浸，采用低濃度的次氯酸鈉溶液為浸礦劑，浸礦劑有效氯濃度在5～30g/L，溫度5～40℃，pH＝6～13條件下堆浸50～80天，用強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂吸附浸出液中的鉬，用洗脫劑從吸附飽和樹脂上洗脫鉬，洗脫液經(jīng)富集、提純、結(jié)晶得到鉬酸銨產(chǎn)品，離子交換樹脂的吸附后液，即尾水經(jīng)電解過程，再生部分濃度為2～20g/L的有效氯，此再生尾水直接或補(bǔ)加部分次氯酸鈉后返回原礦堆浸場(chǎng)作浸礦劑繼續(xù)浸出，控制其有效氯濃度在5～30g/L，堆浸回收鉬金屬的整個(gè)工藝流程為一閉合循環(huán)系統(tǒng)。
所述尾水的電氧化再生采用連續(xù)式生產(chǎn)，即未再生的尾水以一定流量流入電解槽中，電氧化后，再生的尾水又以一定的流量從電解槽流出，通過調(diào)節(jié)池調(diào)整池內(nèi)再生尾水的有效氯濃度后，直接將溶液作浸礦劑用，電氧化所用溶液為鉬礦經(jīng)次氯酸鈉溶液浸出所得濾液，經(jīng)離子交換樹脂吸附鉬后的交換后液，尾水Cl-含量30～70g/L、電解溫度20～60℃、電流密度300～3000mA/m2、原液pH＝3～12、電解時(shí)間5～60分鐘。連續(xù)電解，每小時(shí)可再生30～100L低濃度次氯酸鈉溶液。
上述浸出過程中采用NaOH溶液、Na2CO3溶液調(diào)節(jié)堿性；離子交換過程采用的樹脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂中的凝膠和大孔型兩種類型；洗脫劑采用0.5～4.0mol/LNaOH溶液或1.0～4.0mol/L氨水；鉬產(chǎn)品主要為鉬酸銨。
此工藝制備的工業(yè)鉬酸銨產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，對(duì)環(huán)境的污染小，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
及其


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
實(shí)施例1一、取有代表性的低品位輝鉬礦36kg，鉬礦的化學(xué)成分見表1、表2、表3。表1鉬礦的光譜分析結(jié)果

表2 鉬礦中主要組分的化學(xué)分析結(jié)果

表3 鉬礦的物相組成 (重量百分率％)

通過物相分析，礦石中的金屬硫化物以黃鐵礦為主，含少量輝鉬礦；金屬氧化物以赤鐵礦為主，少量磁鐵礦；碳酸鹽礦物以方解石為主；硅鋁酸鹽礦物主要是長石、云母類礦物；氧化物主要是石英等。礦石中鉬礦物主要是輝鉬礦，該礦物與黃鐵礦緊密嵌布或被黃鐵礦包裹。結(jié)晶粒度最大0.06mm，一般粒度0.02-0.005mm，最小小于0.005mm。輝鉬礦化學(xué)成分電子探針分析結(jié)果Mo＝58.37％ Fe＝2.40％ S＝39.16％。
二、將36公斤礦石破碎成-8mm粒度，將其裝入有機(jī)玻璃柱內(nèi)。通過耐酸耐堿泵，將有效氯濃度在5～30g/L的次氯酸鈉溶液從低位槽泵入柱內(nèi)，保持循環(huán)浸出礦石。每隔三天檢測(cè)浸出液中鉬濃度及有效氯濃度，每天檢測(cè)浸出液的pH，使其pH維持在3～12的范圍。浸出液中鉬濃度超過0.5g/L時(shí)，將其導(dǎo)入強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂柱進(jìn)行離子交換，鉬濃度低于0.5g/L的浸出液將其返回浸出柱繼續(xù)循環(huán)浸出。當(dāng)浸液有效氯濃度低于5-30 g/L時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充適量的次氯酸鈉使其維持在上述范圍內(nèi)。室溫浸出49天，鉬浸出率為80％，吸附率可達(dá)95％以上。用1.0～4.0mol/L氨水作為洗脫劑，洗脫吸附飽和樹脂上的鉬，洗脫率為85％以上。洗脫液經(jīng)濃縮、提純、結(jié)晶得到鉬酸銨產(chǎn)品，鉬含量為54.3％，產(chǎn)品的綜合回收率為65％。吸附飽和樹脂經(jīng)洗脫后，需要對(duì)樹脂進(jìn)行再生處理以便循環(huán)使用。強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的再生劑采用4％的HCl，再生過程在離子交換柱中逆向進(jìn)行。離子交換后液(尾水)導(dǎo)入電解系統(tǒng)，該尾水Cl-含量30～70g/L、電解溫度20～60℃、電流密度300～3000mA/m2、原液pH＝3～12、電解時(shí)間5～60分鐘。連續(xù)電解，每小時(shí)可再生30～100L低濃度次氯酸鈉溶液。此溶液經(jīng)電氧化后產(chǎn)生了有效氯濃度大約為2～20g/L的次氯酸鈉溶液，將其直接返回低品位輝鉬礦浸出堆，堆浸三天，鉬浸出率可達(dá)43.44％。
實(shí)施例2一、取有代表性的低品位輝鉬礦1000kg，鉬礦的化學(xué)成分及含量及物相組成見實(shí)施例1的表1、表2、表3。
二、將1000kg礦石破碎成-8mm粒度，筑堆，用低濃度的次氯酸鈉溶液為浸礦劑，有效氯濃度5-30g/L，pH6～13，溫度5～40℃，液固比1∶5。用管道噴淋系統(tǒng)將浸礦劑噴灑在礦堆表面，浸礦劑通過重力逐漸向礦堆的下層滲透。經(jīng)過70天堆浸，鉬浸出率可達(dá)80％以上，強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂的吸附率為97％，用0.5～4.0mol/LNaOH溶液作為吸附飽和樹脂的洗脫劑，洗脫率為87％，洗脫液經(jīng)濃縮、提純、結(jié)晶，得到鉬酸銨產(chǎn)品，鉬含量為54.1％，產(chǎn)品的綜合回收率為69％。尾水連續(xù)電解再生部分次氯酸鈉處理步驟同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝，是對(duì)鉬礦石破碎加工、浸出、回收含鉬浸出液，經(jīng)富集和提純得到鉬產(chǎn)品，其特征在于將鉬品位在0.03％～0.5％的輝鉬礦礦石破碎至-8mm粒度，筑堆，在堿性介質(zhì)下按液固比1∶5進(jìn)行堆浸，采用低濃度的次氯酸鈉溶液為浸礦劑，浸礦劑有效氯濃度在5～30g/L，溫度5～40℃，pH＝6～13條件下堆浸50～80天，用強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂吸附浸出液中的鉬，用洗脫劑從吸附飽和樹脂上洗脫鉬，洗脫液經(jīng)富集、提純、結(jié)晶得到鉬酸銨產(chǎn)品，離子交換樹脂的吸附后液，即尾水經(jīng)電解過程，再生部分濃度為2～20g/L的有效氯，此再生尾水直接或補(bǔ)加部分次氯酸鈉后返回原礦堆浸場(chǎng)作浸礦劑繼續(xù)浸出，控制其有效氯濃度在5～30g/L，堆浸回收鉬金屬的整個(gè)工藝流程為一閉合循環(huán)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是尾水的電氧化再生采用連續(xù)式生產(chǎn)，即未再生的尾水以一定流量流入電解槽中，電氧化后，再生的尾水又以一定的流量從電解槽流出，通過調(diào)節(jié)池調(diào)整池內(nèi)再生尾水的有效氯濃度后，直接將溶液作浸礦劑用，電氧化所用溶液為鉬礦經(jīng)次氯酸鈉溶液浸出所得濾液，經(jīng)離子交換樹脂吸附鉬后的交換后液，尾水Cl-含量30～70g/L、電解溫度20～60℃、電流密度300～3000mA/m2、原液pH＝3～12、電解時(shí)間5～60分鐘。連續(xù)電解，每小時(shí)可再生30～100L低濃度次氯酸鈉溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是浸出過程中采用NaOH溶液、Na2CO3溶液調(diào)節(jié)堿性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是離子交換過程采用的樹脂為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂中的凝膠和大孔型兩種類型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是洗脫劑采用0.5～4.0mol/LNaOH溶液或1.0～4.0mol/L氨水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是鉬產(chǎn)品主要為鉬酸銨。
全文摘要
一種低品位輝鉬礦堆浸回收鉬的新工藝,用低濃度次氯酸鈉NaClO溶液在堿性介質(zhì)下進(jìn)行氧化浸出處理,通過直接堆浸處理破碎原礦而制取鉬產(chǎn)品,避免了傳統(tǒng)浮選－焙燒－浸出工藝中昂貴的磨礦費(fèi)用,該工藝中堆浸、離子交換、尾水再生為一貫通的閉合循環(huán)系統(tǒng),對(duì)低鉬浸出液通過離子交換進(jìn)行提純、富集、結(jié)晶,最終制取鉬酸銨產(chǎn)品,本發(fā)明同時(shí)還提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的尾水再生步驟,尾水電氧化再生次氯酸鈉可以減少原料消耗,降低成本,并形成溶液的閉路循環(huán),減少次氯酸鈉的運(yùn)輸和儲(chǔ)存,減少廢液外排,此工藝制備的工業(yè)鉬酸銨產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,成本低,對(duì)環(huán)境的污染小,易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號(hào)C22B3/04GK1386870SQ02113699
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者鄒平, 趙有才, 杜強(qiáng), 周德林, 鄧之福, 閻森 申請(qǐng)人:云南省冶金研究設(shè)計(jì)院