專利名稱：一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法。
目前濕冶金方法加工對象包括了含有元素周期表第1到第Ⅷ副族全部和第1到第Ⅵ主族部分金屬、非金屬元素的氧、硫、砷化合物、碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽和金屬形態(tài)物料，使用溶劑包括酸類如硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸，堿類如苛性鈉、氨水，鹽類如氫、氫鈉、鈉的硫化物，鉀、鈉、銨、鐵、鈣、銅的氯鹽，次氯酸鈉，鐵、亞鐵、銨的硫酸鹽、氰化鈉，以及有機胺、水、二氧化碳、過氧化氫、氯氣、氧氣等。
迄今，濕法冶金從固體物料提取金屬或非金屬元素或其化合物的方法存在著一種模式，即把某種含有目的物的固體物料粉碎到某種粒度，然后采用配有某種溶劑或其配合劑的水溶液浸出提取，包括堆浸、槽浸、加熱或不加熱、加壓或不加壓的攪拌槽浸等方法，上述方法的金屬、非金屬目的物的浸出速度、浸出率，浸出液濃度和化學成分受到被浸出物的比表面積、浸出劑濃度、浸出溫度、浸出時間、反應產(chǎn)物從固體表面或內(nèi)部的脫除速度和不同浸出工藝方法的經(jīng)濟、作業(yè)難度等許多因素的控制。
如上所述，目前濕法冶金方法面對如此復雜多樣的加工物料和所使用的溶劑而工藝方法上的許多環(huán)節(jié)或主要方面未能與之相適應，表現(xiàn)在如下幾個方面一、作業(yè)效率低。表現(xiàn)在對原料質(zhì)量要求高、浸出周期長、浸出率低，例如電鋅生產(chǎn)原料限于高品位硫化鋅精礦焙砂，含鋅渣、異極礦和菱鋅礦礦石的還原焙燒氧化煙塵等。采用一段中浸的工廠鋅浸出率73-82%，渣量30-36%，渣含鋅18-28%。采用一段中浸、一段高酸高溫浸出的工廠，過程復雜、作業(yè)困難、設備腐蝕重，渣量有增無減，鋅浸出率未見增加，渣中銀選礦回收率僅20-30%，尾礦含450-500g/tAg。另加1981年5月加拿大冶金學會志((CIM Bulletin May 1981)載，年產(chǎn)27萬t電鋅的加拿大Cominco公司鋅壓浸試驗廠E、C、Parker的“氧壓酸浸鋅精礦”發(fā)明專利，于145-150℃，氧分壓600-700kPa，總壓力1140kPa下，實行三段氧壓浸出，設備技術要求高、腐蝕重、電能熱能消耗大，限于處理大于40%Zn的精礦，迄今未能在工業(yè)上實施。
近年來，川云貴地區(qū)出現(xiàn)幾個直接酸浸高硅氧化鋅原礦石的工廠，礦石含鋅大于30%，鋅浸出率40-70%，渣含鋅12-18%。
再例如，對于粉碎到6-16mm，0.27-2.20%Cu氧化銅原礦石。硫酸做浸出劑，實行槽浸、堆浸時，浸出周期各為8-15天和40-180天，浸出液含銅各為12-18g/L和0.75-3.42g/L，需要用鐵皮置換或送萃取。
二、設備腐蝕重。含第Ⅲ到第Ⅵ副族稀有金屬、稀土金屬的物料常需要采用強腐蝕性、易揮發(fā)的高濃度鹽酸、硝酸、氫氟酸和各種氯鹽溶劑在高溫高壓下才能有效浸出，導致設備腐蝕重，必須采用昂貴的耐腐蝕材料襯砌的浸出設備，例如鹽酸分解預焙燒白鎢礦、黑鎢礦精礦時，采用硬橡膠、石墨磚、搪瓷一類材料襯里的反應器。又例如，氫氟酸分解鉭鐵礦、鈮鐵礦和褐釔鈮礦精礦之類物料時，采用襯鉬鎳合金、鉭等的容器，而且作業(yè)環(huán)境惡劣。
三、溶劑消耗率大。采用鹽酸、氫氟酸、硝酸等溶劑，作業(yè)中其與被浸出物料中目的物的配比過剩系數(shù)一般為理論值的2-4倍。
本發(fā)明的目的在于采用一種濕法冶金物料處理方法提高金屬、非金屬目的物的浸出率和浸出液濃度，縮短入槽浸出時間，大部分排除對貴重設備的腐蝕，或避免采用此類設備。并且使未能加工利用的某些礦產(chǎn)物料、堆放或廢棄的廢渣廢料得到加工利用。
對于上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。
根據(jù)濕法冶金浸出作業(yè)中金屬、非金屬礦物物料中所含目的物的浸出速度、浸出率一般是隨浸出劑中溶劑濃度、浸出溫度的增加，浸出時間的延長而增加或大幅度增加的規(guī)律性，采用在常壓下，把浸出物料與高濃度溶劑或溶劑配合劑水溶液計量投入混料設備中拌和混勻或制粒，令其在一定溫度下進行自熱或半自熱濃相反應預處理，然后根據(jù)預計反應程度或者直接發(fā)送溶解浸出工序，或者排到料倉、或料場的防腐蝕地面上，令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程一段時間，充分完成目的物的化合反應，使下一步能夠縮短溶解浸出時間并達到高浸出率。從而，(1)由于采用了寬闊大容積的簡單價廉的防腐蝕設備取代了貴重的防腐蝕設備，排除了設備投入設備腐蝕對反應過程的控制。(2)由于大部分反應過程在混料設備中和在料倉、料場中進行，反應時間服從反應要求，可長可短，不受浸出設備腐蝕等因素的限制。(3)利于采用反應較慢、腐蝕較輕、少揮發(fā)、價廉易得的溶劑，如當鹽酸、硝酸、氫氟酸、硫酸皆可用做溶劑時，選擇硫酸。(4)預處理作業(yè)是在常壓下高固相含量高濃度溶劑浸出劑下進行的化學反應，故得以充分利用反應熱以加速反應過程，減少或排除對反應過程的供熱、供壓設施。因此，與已有技術比較，本方法的綜合效果是目的物浸出率增加20-50%，入槽時間縮短1/2-5/6，防腐蝕費減少50-90%，浸出部分工程投資減少30-50%。
下面對本發(fā)明做進一步的詳述。
本發(fā)明的內(nèi)容包括工藝方法、設備和對物料的適用范圍三個方面。
一、工藝方法。本發(fā)明的工藝方法是對含有金屬、非金屬目的物的物料采用常壓、自熱或半自熱濃相反應預處理，即把粉碎到一定粒度范圍或原為細粒度的固體物料和高濃度溶劑或其配合劑和其他添加劑(包括氧化劑、還原劑、促進劑、抑制劑、調(diào)整劑依過程要求而異)水溶液浸出劑計量徐徐投入混合機中混合或制粒令其在常壓和一定溫度下自熱或半自熱濃相反應預處理到預定的目的物反應程度，注意調(diào)節(jié)混合料呈松散狀濕料。然后或直接發(fā)送溶解浸出工序，或排放到料倉或料場的防腐蝕地面上，堆成高2-6m料堆，令其繼續(xù)進行自熱濃相反應預處理，充分完成目的物的化合反應，再送下一工序。
適當條件下，大部分固體物料能夠自熱濃相反應，如采用濃硫酸水溶液處理鋯英石精礦的苛性鈉或蘇打燒結塊料，或者硫化鋅精礦焙砂，或者輝銅礦精礦時，反應強烈、過程自熱，溫度達115-200℃。過程自身的反應熱足以支持化學反應的持續(xù)進行并達到目的物的盡可能高的反應程度。其中有些金屬礦物物料，如含有第Ⅲ到第Ⅵ副族的某些金屬物料，采用酸堿鹽或其配合劑水溶液處理時，或者其礦物本身難以浸出，或者參加反應的礦物含量少，反應產(chǎn)出的熱量不足以維持反應過程所要求的溫度水平，例如95-2000℃時，則采用外加熱方法補充反應所需熱量，補充加熱的方法可以在物料預處理前分別對浸出劑水溶液和固體物料預熱，當預熱過程回流液時也可使其濃縮到某種濃度，排除循環(huán)閉路中液流的“漲肚”問題。
預處理物料完成反應過程后的浸出與常規(guī)浸出的內(nèi)容不同，主要是對預處理料中已反應產(chǎn)物的溶解，浸出處于第二位，溶解浸出的作業(yè)方法在于控制浸出液濃度達到或略低于下一步作業(yè)的最佳濃度，進一步縮短作業(yè)時間和減少供熱。
二、設備。采用普通鋼、不銹鋼或木制園筒的園筒混合機提供預處理物料的拌合、混勻或制粒和反應過程中所需容積。其設計條件為(1)混合機園筒的外型尺寸直徑和長度比應等于1∶3-4，其最小內(nèi)徑應不小于使人能夠入內(nèi)檢修的尺寸，即2m。(2)園筒防腐蝕內(nèi)襯可采用橡膠、石墨、碳化硅等制品或其他非金屬材料或合金材料，或不加內(nèi)襯，視所使用的溶劑和反應性質(zhì)而定。(3)園筒內(nèi)設固定或可調(diào)刮板，刮板與防腐蝕內(nèi)襯表面之間預留30-70mm間隙，即預留一個“緩沖料層”用以防護對內(nèi)襯的磨損并減輕腐蝕。(4)園筒混合機給料端設排氣設施，排料端設可啟閉密封蓋。(5)園筒混合機軀動部分，較大設備采用輪胎組軀動系統(tǒng)，較小設備采用常規(guī)的環(huán)齒輪-托輥軀動系統(tǒng)。
料倉、料場地面材料以瀝青拌和物為主，使用鹽酸等強腐蝕溶劑時則鋪設橡膠、石墨、碳化硅等材料的防腐蝕層，防腐蝕地面與新反應物料間設瀝青漬木框架或不銹鋼之類金屬材料框架，其間充填石英砂料或過程浸出渣，預留一個“緩沖料層”用以保護防腐蝕地面和其下設置的排滲設施不被出料機械所破壞，并減輕腐蝕。
三、本方法可處理物料包括含有元素周期表中第Ⅰ到Ⅷ副族的大部分和第Ⅲ到第Ⅵ主族的部分金屬、非金屬礦物固體物料。例如，含銅、銀、金的黃銅礦以外的氧化硫化銅礦、海綿銅、雜銅、銅鈷硫酸鹽礦、含砷銻的銀銅礦、輝銅礦、自然銀、自然金礦石，含鋅、鎘的硫化鋅焙砂、氧化鋅原礦石、鋅浸渣、海綿鎘、鐵銅鎳鈷鋅硫化礦石，含稀土、鑭、錒族的獨居石精礦、氟碳鈰礦獨居石混合精礦、蘇打焙燒稀土料、碳酸脈石鈾礦石和含稀土、鈮鉭的鈰鈮鈣鈦礦精礦、鈮鉭鈰礦，含鈦的鈦鐵礦、鈦渣和含鋯的堿或蘇打焙燒鋯英石水浸渣，含鎢的白鎢礦、黑鎢礦、黑鎢礦白鎢礦的混合礦、鎢錫中礦和含鉬的輝鉬精礦、鉬焙砂、氨浸高鎢鉬渣，含鈷鎳的預還原氧化鈷鎳礦、氨浸堿式碳酸鎳料、硫化銅鈷精礦氧化焙砂、冰銅鎳料，含鋁的水鋁氧石礦，含鉛的氧化鉛、硫化鉛、氯化鉛礦、硫酸鉛礦、碳酸鉛礦，含錫的氧化錫精礦、錫浮渣(含鉛、鉍、鐵、鎢、砷、銻、銅、銀等雜質(zhì))、錫中礦(含、鉛、鐵、鉍)，含銻的硫化銻精礦、黝銅礦、脆硫銻鉛礦和含鉍的錫砷低鉍礦、硫化銅鉍混合精礦、銅鎳鈷鉍多金屬礦、含鉍銅煙塵、鉍中礦、錫砷鉍中礦，以及含硒碲的物料。
所使用溶劑包括酸類中的硫酸、鹽酸、硝酸以前者為主，堿類有苛性鈉、氨，鹽類有鐵、亞鐵、鈉、銨的硫酸鹽、鐵、銅、鈉、鈣、銨的氯鹽，蘇打、小蘇打、硫化鈉、硫化氫鈉、次氯酸鈉和氰化鈉、鉀等等。助溶劑包括氧化劑、還原劑、促進劑、抑制劑和調(diào)整劑。
下面介紹本發(fā)明的實施例。
實施例1 一種硫化鋅精礦焙砂的硫酸預處理溶浸和浸后渣的硫酸、氯鹽預處理溶浸一、原料硫化鋅精礦焙砂，粒度70%-0.074mm，50%-0.043mm，化學成分為化學成分 Zn Pb Cd Cu Fe Sb As S% 65.47 1.37 0.72 0.08 2.80 0.027 0.028 2.70化學成分 Ce Ge F SiO2Al2O3CaO MgO Agg/t% 0.05 0.007 0.018 4.65 1.36 1.80 0.92 211.13二、溶劑工業(yè)硫酸、硫酸鐵、氯化鐵、食鹽三、工藝方法將上述鋅焙砂和鋅焙砂∶水∶硫酸∶硫酸鐵重量比為1∶1.4-1.5∶1.25∶0.03的配合劑水溶液(水和硫酸的計量可以是廢電解液和工業(yè)硫酸的計算量)批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機內(nèi)混勻呈松散狀濕料令其于常壓和105-115℃下自熱濃相反應0.5-1.0小時，然后排到料倉的瀝青拌和物地面上堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，即批量計量徐徐投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽里于常壓和65-95℃下攪拌溶浸，控制濾液含170-180g/LZn，20-40g/LH2SO4送下一步中和除鐵，鋅粉凈化除銅、鈷和鎘后送電解。浸出渣經(jīng)三段逆流洗滌送渣處理，濾液凈化渣送鎘、銅提取。鋅焙砂硫酸預處理溶浸結果鋅浸出率95-96%，渣含8.14%Zn，11.84%Pb，1866.18g/tAg。
上項浸出渣采用1N H2SO4，300g/L NaCl，5%FeCl3配合劑實行預處理溶浸，浸出液于pH＝0.5-1.0，常壓和70-90℃下用鉛皮置換銀，后液晶出氯化鉛或凈化電解鉛。金屬浸出率99%Pb，98%Ag，渣送火法回收鋅鍺，終渣棄去。
實施例2 一種硫化銅精礦的硫酸預處理溶浸一、原料硫化銅精礦，粒度75%-0.074mm，輝銅礦中銅占73.3%，化學成分為化學成分 Cu Fe Pb Zn S Agg/t Seg/t% 25.11 1.51 0.01 0.02 14.50 1850 1280化學成分 SiO2Al2O3CaO MgO% 21.34 3.21 2.60 0.35二、溶劑工業(yè)硫酸、硫酸鐵三、工藝方法將上述銅精礦與礦石∶水∶硫酸∶硫酸鐵按重量比1∶1∶1∶1.78的水溶液批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機內(nèi)混勻呈松散狀濕料，令其于常壓和105-115℃下自熱濃相反應0.5-1.0小時，然后排到料倉瀝青拌和物地面上，堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，即批量計量徐徐投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽里，于常壓和65-95℃下攪拌溶浸，控制浸出液含80-110g/LCu，20-40g/LH2SO4，或凈化除鐵、鋁后送電解，或晶出膽礬并回收銀。
預處理溶浸結果金屬浸出率90.72%Cu，75.84%Ag，渣率77.32%，渣含4.55%Cu，499.43g/tAg，12.19%S。此渣浮選富集銅銀和硒后送火法處理。實施例3 菱鐵礦石硫酸預處理溶浸制造硫酸亞鐵一、原料菱鐵礦原礦石，化學成分為化學成分 Fe Cu Au g/t% 48.10 0.5-0.8 1-4.63二、溶劑工業(yè)硫酸三、工藝方法上項菱鐵礦石富含金、銅和冶煉前造塊時“熱爆”成粉，不宜用于煉鐵，可用于取代鐵屑制造硫酸亞鐵。
將上述菱鐵礦石粉碎到-1mm與預熱到95-105℃的洗渣回流液和硫酸水溶液按礦石∶酸∶水為1∶1∶1.2的重量比批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機內(nèi)混勻令其于常壓和95-105℃下自熱-半自熱濃相反應0.5-1.0小時，然后直接投入事先泵入過程回流液的浸出槽中，于65-95℃下實行攪拌溶浸，注意保持浸出液含F(xiàn)e2+100-140g/t，次加入鐵屑除Fe3+，然后固液分離，浸出液緩緩降溫至15℃，晶出七水鐵綠礬粗晶產(chǎn)品，渣送銅、金回收。
上項七水礬加入其一半重量的水加熱至65℃溶解，再降溫晶出七水礬產(chǎn)品?；蚣訜嶂粒?5℃，使七水礬脫水形成白色粉料，過濾洗滌除殘余雜質(zhì)，再溶解晶出純七水礬產(chǎn)品，浸出率99%。
實施例4 鈦磁鐵礦冶煉爐渣的硫酸預處理溶浸制造金紅石一、原料含鈦冶煉爐渣，粒度-0.1mm，含黑鈦石76%，化學成分為化學成分 Fe FeO TiO2V2O5P2O5S% 3.07 4.00 66.00 0.19 0.37 0.006化學成分 SiO2Al2O3CaO MgO MnO% 8.80 13.72 1.73 8.61 1.12
二、溶劑工業(yè)硫酸三、工藝方法將上述粉碎到-0.1mm鈦渣與預熱至105-115℃的硫酸回流液配合劑按渣水酸重量比為1∶1∶1.6批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機內(nèi)混勻呈松散狀濕料，令其于常壓和160-200℃補充加熱下半自熱濃相反應1-2小時，然后排到料倉的瀝青拌和物地面上推成高2-6m料堆，令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預定反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽中于65-95℃下攪拌溶浸1-2小時，然后固液分離，浸出液加鐵屑還原Fe3+為Fe2+，降溫至約15℃，晶出亞鐵鹽除鐵。再加入晶種晶出偏鈦酸，經(jīng)氫氟酸洗滌、干燥，＞950℃下煅燒得97.41%TiO2的金紅石顆粒產(chǎn)品，晶后液加石灰中和后排放。
實施例5 鋯英石精礦堿焙塊洗渣的硫酸預處理溶浸一、原料鋯英石精礦苛性鈉(或蘇打)燒結塊洗渣，料度-0.1mm，含32.2%ZrO2。
二、溶劑工業(yè)硫酸三、工藝方法上述洗渣系將鋯英石堿焙塊碎至-0.1mm后，經(jīng)采用含5-10%HCl冷水液洗去水玻璃和鈣鹽等雜質(zhì)后所得的洗渣。
將上述洗渣與按重量比為1∶1∶1的渣、硫酸和水的配合劑批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機內(nèi)混勻呈松散狀濕料令其于常壓和150-200℃下自熱濃相反應1-2小時，然后或排到料倉瀝青拌和物地面上，堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天，或直接發(fā)送下工序。
上項預處理料完成預計反應程度后，采用一次洗渣回流液于65-96℃下實行攪拌溶浸，保持浸出液含120-130g/L Zr，鋯以ZrOSO4和H2ZrO(SO4)2形態(tài)進入溶液，硅酸脫水留渣中，鋯、鉿浸出率98%，鈾、釷轉化率各90%和60%。
上項浸出液加入等體積硫酸即析出白色鋯晶體，鋯沉淀率95%，再加與晶體同重量的水形成水溶液和再加硫酸晶出硫酸鋯晶體，Zr(SO4)2·4H2O，雜質(zhì)含量Fe、Cu、Ag＜0.10ppm，K、Na、Mg、Si＜10ppm。850-900℃下煅燒得純二氧化鋯產(chǎn)品。
實施例6 冰銅鎳的鹽酸預處理溶浸一、原料冰銅鎳，粒度80%-0.074mm，化學成分為化學成分 Cu Ni Fe S% 26.91 47.82 1.04 21.29二、溶劑工業(yè)鹽酸三、工藝方法將上述預加熱冰銅鎳粉料與鹽酸批量計量徐徐投入石墨襯園筒混合機內(nèi)混勻成松散狀濕料令其于常壓和95-105℃下半自熱濃相反應1-2小時，然后排到料倉石墨地面上堆成高2-6m料堆，令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入一次洗渣回流液與濃鹽酸配合劑的石墨襯浸出槽于常壓和65-95℃下攪拌浸出2-3小時，然后過濾，保持浸出液含120-140g/L Ni，150-160g/L HCl，F(xiàn)e、Cu、Cr＜2g/L。
洗渣送銅冶煉和回收鉑族元素。浸出液于65-95℃下鼓風氧化Fe2+為Fe3+，H2S為元素硫除去，而后濾液用磷酸三丁酯(TBP)萃取鐵入有機相，用2NHCl處理的二異辛胺(TIOA)或N-235使Co2+、Cu2+、Zn2+等呈絡陰離子MeCl2-4形態(tài)入有機相，Ni2+留水相中。凈化后液成分為，g/LNi110-120，HCl150-170，Co＜0.001 Cu＜0.006，F(xiàn)e＜0.004，送濃縮晶出NiCl2·4H2O晶體，經(jīng)600℃下焙燒、氫還原得金屬鎳顆粒產(chǎn)品。鎳提取率98%。
實施例7 氧化硫化鉍原礦石的鹽酸預處理溶浸一、原料鉍原礦石，粒度-0.1mm，礦石礦物中主要是鉍氧化物和硫化物，少量金屬鉍，脈石礦物為石英、正長石、方解石，化學成分為化學成分 Bi Cu Ni Co Fe As SiO2CaO% 7.01 1.51 0.15 0.10 15.10 4.55 17.82 3.87二、溶劑工業(yè)鹽酸三、工藝方法將上述碎至-0.1mm鉍原礦石與預熱到95℃的一段洗渣回流液和鹽酸配合劑水溶液批量計量徐徐投入石墨襯園筒混合機內(nèi)混勻成松散狀濕料令其于常壓和95-115℃下半自熱濃相反應0.5-1.0小時，然后排到料倉瀝青拌和物或石墨層地面上堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入置換后液的浸出槽里于常壓和65-95℃下攪拌溶浸0.5-1.0小時，維持浸出液pH＞0.8，使銅、鎳、鈷浸出入液而鉍水解為BiOCl留渣中。然后于pH＝0.5-0.7下采用新的鹽酸水溶液浸出鉍，鉍浸出液送鐵置換，鉍回收率94.9%。
實施例8 一種錫鉍中礦的鹽酸-氯化鐵預處理溶浸一、原料錫鉍中礦，粒度78%-0.074mm，化學成分為化學成分 Sn Bi Pb Fe As S g/tAg g/tAu% 4.22 11.49 2.11 17.50 21.30 9.14 211.1 18.3其中鉍的礦物成分為9.11%金屬鉍，2.20%氧化鉍，0.18%硫化鉍。
二、溶劑工業(yè)鹽酸、三氯化鐵三、工藝方法將上述中礦粉與預熱到95-105℃的廢電解液、鹽酸和三氯化鐵配合劑水溶液按礦∶鹽酸∶氯化鐵∶水的重量比為1∶0.48∶0.35∶1，批量計量徐徐投入石墨襯園筒機內(nèi)混合成松散狀濕料令其于常壓和95-115℃下半自熱濃相反應1-2小時，然后排到料倉瀝青拌和物或石墨層地面上堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽里于常壓和95-115℃下攪拌溶浸1-2小時，保持濾液含70-80g/L Bi3+，50g/L HCl，送凈化電積，錫、鉛、砷、銀、金留渣中，渣送鉛砷和錫銀金分離提取。鉍浸出率95-97%，后渣含0.36-0.58%Bi，堆存待后處理。實施例9 一種硫化銅精礦的苛性鈉-硫化氫鈉預處理溶浸除砷和銻一、原料硫化銅精礦，粒度81%-0.074mm，化學成分為化學成分 Cu Sb As Fe Ag g/t Au g/t% 17.26 7.11 4.12 23.53 6813 19.76二、溶劑苛性鈉、硫化氫鈉(NaHS)三、工藝方法此種硫化銅精礦的預處理溶浸是將批料分成三等份，分兩段處理。
第一段是將兩份精礦和含4%Sb、2.5%As的第二段浸出渣與預熱到105-115℃的第二段浸出液經(jīng)提取銻、砷和芒硝后的苛性鈉回流液補充配入1/5量的苛性鈉和硫化氫鈉配合劑水溶液計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機里混勻成松散狀濕料令其于常壓和105-115℃下半自熱濃相反應1-2小時，然后排到料倉瀝青拌和物地面上堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程5-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入第一段濾渣的一次洗渣回流液的浸出槽里于常壓和105-115℃下攪拌溶浸1-2小時，浸出渣過濾，重調(diào)漿加硫酸中和至pH＝7，再過濾干燥得含20.3%Cu，0.1-0.2%Sb，0.3-0.4%As，7999g/tAg，23.2g/tAu預處理產(chǎn)品，投向市場。
第二段是將另一份精礦與預熱到105-115℃的第一段浸出液和第一段一次洗渣液配合劑計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機內(nèi)混合成松散狀濕料令其于常壓和105-115℃下半自熱濃相反應1-2小時，然后排到料倉瀝青拌和物地面上堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)進行自熱濃相反應過程5-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入第二段浸出渣一次洗液的浸出槽里于常壓和105-115℃下攪拌溶浸1-2小時，濾渣返第一段預處理，濾液送下工序提取銻酸鈉，NaSb(OH)6芒硝產(chǎn)品，砷酸鈣，Ca3(AsO4)2送永久堆存場。
實施例10 一種黑鎢礦、白鎢礦混合精礦的苛性鈉預處理溶浸一、原料黑鎢礦、白鎢礦混合精礦，粒度90%-0.074mm，化學成分為化學成分 WO3Mo P2O5As SiO2CaO% 56.3 4.5 0.06 0.01 5.0 3.5二、溶劑苛性鈉、蘇打三、工藝方法將上述黑白鎢混合精礦與預熱到105-115℃的二倍摩爾比，濃度600g/L NaOH和CaO當量1.1倍的蘇打配合劑水溶液批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機里混合成松散狀濕料令其于常壓和105-115℃下半自熱濃相反應0.5-1.0小時。然后排到料倉瀝青拌和物地面上堆成高2-6m料堆令其于常壓下繼續(xù)進行自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽里于常壓和105-115℃下攪拌溶浸1-2小時，WO3浸出率99%，鉬浸率87%，砷和磷浸出率60%，浸出液濃縮晶出鎢酸鈉，同時回收后液中苛性鈉返預處理。洗渣送鉬回收。
實施例11 一種獨居石精礦的苛性鈉預處理溶浸一、原料獨居石精礦，粒度79%-0.074mm，化學成分為化學成分 RE2O3U3O8P2O5ZrO2TiO2Fe SiO2% 63.6 0.45 26.1 1.51 1.22 0.52 2.55二、溶劑苛性鈉、鹽酸三、工藝方法
將預熱的上述獨居石精礦與預熱到105-115℃的除磷酸鈉回流液和苛性鈉配合成濃度75%NaOH水溶液按1∶1.5重量比批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機里混合成松散狀濕料令其于常壓和120-150℃下半自熱濃相反應1-2小時。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量徐徐投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽里于常壓和105-115℃下攪拌溶浸1-2小時，過濾，稀土、釷、鈾、鈦和鋯等鈉鹽沉淀物留渣中。濾出的堿液濃縮晶出磷酸鈉，母液返預處理，濾渣洗滌除磷后于橡膠襯浸出槽里采用10%HCl水溶液于常壓和95℃下攪拌溶解稀土氫氧化物入液，保持初始pH＜2，再加入RE2(OH)3回流渣調(diào)終點pH于4.0-4.5，使鈾、釷以及Ce(OH)4形態(tài)的鈰留渣中。再過濾，濾液于70-80℃下定量加入過量硫酸銨和氯化鋇溶液水解沉鐳，而后濃縮晶出氯化稀土粗晶產(chǎn)品，濾渣酸溶后送萃取分離鈰、釷、鈾。
氯化稀土粗晶產(chǎn)品再加熱于95-115℃下水溶解，加入鋅粉、硫酸亞鐵和石灰使微量鈾還原水解除去得合格氯化稀土產(chǎn)品。
實施例12 一種輝鉬礦石的次氯酸鈉預處理溶浸一、原料輝鉬礦石，粒度50%-0.074mm，化學成分為化學成分 Mo Cu Fe Bi Pb Re S SiO2% 35.3 5.5 12.1 0.10 0.15 0.01 29.6 21.0化學成分 Al2O3CaO MgO% 2.5 1.2 2.1二、溶劑次氯酸鈉、苛性鈉、碳酸鈉三、工藝方法將上項輝鉬礦料和重量比Mo∶NaClO∶Na2CO3∶NaOH＝1∶12∶4∶4的配合溶劑與返回母液組成的水溶液批量計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機中混合成松散狀濕料令其于常壓下自熱濃相反應0.5小時，然后排到料倉瀝青拌和物地面上堆成高2-6m料堆令其繼續(xù)自熱濃相反應過程1-30天。
上項預處理料達到預計反應程度后，批量計量投入事先泵入一次洗渣回流液的浸出槽于常壓和65℃下溶浸0.5-1.0小時，濾液分離提取鉬、錸和芒硝，母液返預處理，濾渣送銅回收，金屬回收率為99.5%Mo，98%Re。
實施例13一種氧化銅礦石的硫酸預處理堆浸一、原料氧化銅礦石，粒度-6.5mm，含銅0.4%，主要銅礦物為硅孔雀石次為蘭銅礦和孔雀石，脈石礦物為絹云母、長石、石英砂巖、泥巖。
二、溶劑工業(yè)硫酸三、工藝方法將上述氧化銅原礦石與浸出置換后液硫酸配合劑水溶液計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機中混勻成松散狀濕料后，連續(xù)排到料場瀝青拌合物地面上堆放令其于常壓自熱濃相反應24小時，然后送浸出場噴淋浸出3-5天，銅浸出率78-82%，比常規(guī)方法提高18-22%，原礦石酸耗34-36kg/t。
浸出液含3-5g/L Cu，鐵屑置換產(chǎn)出海綿銅，含82-90%Cu，置換率97%。
實施例14一種粘土金礦石的氰化鈉預處理堆浸。
一、原料粘土金礦石，粒度-6.5mm，1.25-0mm15%，含3.41g/tAu，13.64g/tAg。
二、溶劑氰化納三、工藝方法將上述金礦石、石灰、濃度1.0g/L NaCN水溶液按重量比1000∶4∶40計量徐徐投入橡膠襯園筒混合機中混合制粒。連續(xù)排放到堆場瀝青拌和物地面上堆成高2-4m料堆養(yǎng)護24小時，而后用提取金、銀回流液噴淋浸出5-10天，送活性炭柱三段吸附，金和銀回收率各83.6%和41.0%，比常規(guī)堆浸方法各提高13.3%和14.3%，原礦石氰化納耗量由50g/t降至32g/t。
權利要求
1.一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法，其特征在于物料處理的工藝方法包括物料濃相預處理和稀相溶解浸出兩個方面。a、把粉碎到一定粒度的某種固體物料與高濃度溶劑或其配合劑水溶液計量投入設有防腐蝕內(nèi)襯的混合機內(nèi)混勻或制粒，在常壓和一定溫度下自熱、半自熱濃相反應預處理0.5-2.0小時。b、根據(jù)反應程度，上項預處理物料或直接發(fā)送溶解浸出工序；或排放到料倉或料場防腐蝕地面上，堆成高2-6m料堆，令其繼續(xù)自熱濃相反應1-30天。c、上項預處理料已達到預計反應程度后，即計量投入浸出設備溶解浸出。
2.一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法，其特征在于所處理物料包括含有元素周期表中第1到Ⅷ副族的大部分和第Ⅲ到Ⅵ主族的部分金屬、非金屬元素礦物的固體物料。
3.一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法，其特征在于物料處理所使用的溶劑包括弱揮發(fā)性酸堿鹽類及其配合劑;所使用的添加劑包括氧化劑、還原劑、促進劑、抑制劑和調(diào)整劑。
4.一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法，其特征在于物料處理所使用的設備是一種設有防腐蝕內(nèi)襯的園筒混合機和一種料倉或料場的防腐蝕地面。
5.根據(jù)權利要求4所述物料處理所使用的設備是一種設有防腐蝕內(nèi)襯的園筒混合機，其特征在于a、該園筒混合機的園筒直徑和長度比等于1∶3-4，園筒內(nèi)徑應不小于2m。b、園筒部分為鋼制，或不銹鋼制，或木制。c、園筒的防腐蝕內(nèi)襯和刮板用材料，根據(jù)物料處理用溶劑、添加劑和過程化學反應性質(zhì)而定，可以是橡膠、石墨、碳化硅或其他非金屬材料，或不銹鋼或其他合金材料，或不加內(nèi)襯。d、園筒的防腐蝕內(nèi)襯與刮板之間預留寬度30-70mm的間隙，令其形成“緩沖料層”。e、園筒的軀動部分，較小的設備采用環(huán)齒輪-托輥軀動系統(tǒng)，較大設備采用輪胎組軀動系統(tǒng)。
6.根據(jù)權利要求4所述物料處理所使用的一種料倉或料場的防腐蝕地面，其特征在于a、防腐蝕地面的防腐蝕材料主要是瀝青拌和物，其次是橡膠、石墨、碳化硅等材料。b、防腐蝕地面上敷設瀝青漬木架，或不銹鋼框架，內(nèi)部充填石英砂、浸出渣等填料，防止出料機械損壞防腐蝕地面并減輕腐蝕。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種濕法冶金物料的濃相預處理溶浸方法。處理物料為大部分金屬非金屬礦物物料。使用溶劑為弱揮發(fā)性酸堿鹽類，工藝方法是把固體粉料與高濃度溶劑或其配合劑水溶液計量投入防腐蝕襯混合機內(nèi)混合，令其在常壓和一定溫度下自熱或半自熱濃相反應0.5—2.0小時后，送溶浸工序或堆到防腐蝕地面上令其繼續(xù)自熱反應1—30天，再送下工序。此方法比已有技術，目的物浸出率提高20—50％，溶浸時間、防腐蝕費和工程投資減少30—50％以上。
文檔編號C22B3/04GK1093414SQ9411164
公開日1994年10月12日 申請日期1994年2月17日 優(yōu)先權日1994年2月17日
發(fā)明者張明鑒 申請人:張明鑒