[發明專利]一種處理低含量有色金屬物料提取有色金屬的方法

無效

• 申請號: 201110227467.6
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN102277485A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 胡啟陽;李新海;王志興;郭華軍;彭文杰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/08
• 分類號: C22B1/08;C22B7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

技術領域

本發明涉及從低含量有色金屬復雜物料中提取有價金屬的方法，屬有色冶金領域。

背景技術

目前，我國主要金屬材料的年產量均居世界首位。龐大的金屬材料生產規模，在滿足旺盛的金屬材料需求的同時，加速了不可再生性礦產資源的枯竭；自然礦產資源嚴重不足與金屬材料需求增長的矛盾愈發突出。

為了解決越來越嚴重的資源短缺問題，我國大力推動境外礦產資源投資，依靠礦產進口，緩解資源不足。同時，依靠技術進步，處理低品位難處理礦產資源；大力發展二次資源回收利用，增加自然資源礦產的利用率。

低品位難處理礦產資源和二次資源，具有有價金屬含量低、資源來源豐富多樣且不確定、成分復雜且含量波動大等特點，從而導致現有經典冶金方法無法滿足處理此類物料所要求的經濟性、生態性、高效性和綜合性等方面的基本要求。

各種金屬及其氧化物、硫化物和其他復雜化合物，在一定條件下，絕大多數均能與化學活性很高的氯形成金屬氯化物。各種金屬氯化物與相應金屬的其他化合物比較，大都具有低熔點、高揮發性、易被還原性、常溫下易溶于水及其他溶劑等性質。更為重要的是，各種氯化物生成的難易和性質的差異又往往十分明顯。因此，在提取冶金中，運用金屬氯化物的這些特點，先將低品位難處理礦產資源和二次資源中的各種有價金屬全部處理成氯化物，提取出來之后，再根據各自氯化物的性質差別，分別獲得各種金屬，能方便和有效地實現金屬分離、富集、提取與精煉的目的，省去根據各種金屬特點，而采用多種復雜手段提取所帶來的麻煩。這種通過金屬氯化物進行金屬提取的氯化冶金方法，在處理低品位難處理金屬物料具有極大優勢，能經濟、高效地提取有價金屬。是一種針對處理種類多、資源量大、礦型復雜的低含量有色金屬復雜物料的普適性的技術方案。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種具有普適性的大規模處理低含量有色金屬復雜物料并從中經濟、高效地提取有價金屬的技術方案。

一種處理低含量有色金屬物料提取有色金屬的方法，包括以下步驟：

(1)預處理：將低含量有色金屬物料加工成含水量不高于10％，粒徑為-60目的粉料；

(2)預熱：將還原劑、氯化劑，以及低含量有色金屬物料均預熱至500～800℃；

(3)高溫氯化焙燒：在預熱的低含量有色金屬物料中加入0～6wt％還原劑和4～10wt％氯化劑，進行有價金屬的氯化焙燒；焙燒溫度800～1100℃，焙燒時間30～60min；

(4)有價金屬氯化物捕集回收：氯化焙燒的高溫煙氣，經收塵除去礦物粉塵后，再經冷卻、濕式捕集回收有價金屬氯化物；捕集液循環吸收，提高溶液中有價金屬含量。

所述的低含量有色金屬物料包括低品位和難選的有色金屬礦石、冶金和化工過程中的副產物中的一種或多種。

所述的低品位和難選的有色金屬礦石包括難選低品位銅礦、貧錫礦、貧鉍礦、鎳紅土礦及其他貧鎳礦、低品位鉻鐵礦和錳鐵礦中的一種或多種；所述的冶金和化工過程中的副產物包括冶煉渣、煙塵和硫酸生產的副產物黃鐵礦燒渣中的一種或多種。

所述的冶煉渣包括煉錫爐渣、煉銅爐渣、鋅蒸餾渣、鉛鋅冶煉渣、鋼渣、氧化鋁生產中赤泥中的一種或多種；所述的煙塵包括含鉛鎘鋅冶煉煙塵、含稀散金屬的銅冶煉煙塵、含鋅鉍的高爐煙塵的一種或多種。

所述的氯化焙燒采用固體金屬氯化物為氯化劑、工業用煤粉為還原劑。

所述的氯化劑包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鐵中的一種或幾種，還原劑包括煙煤粉、褐煤粉、無煙煤粉和焦炭粉中的一種或幾種。

所述的氯化劑優選采用NaCl、CaCl₂中的一種或兩種。

所述的氯化反應時使用預熱工業氧氣助燃。

低含量有色金屬物料在預熱前需要干燥；使含水量不高于10％。

用空氣冷卻氯化焙燒的高溫灼熱礦渣產生的高溫灼熱尾氣直接用于低含量有色金屬物料預熱的供熱；之后再用于低含量有色金屬物料干燥的供熱；最后經收塵后排空；氯化焙燒產生的高溫煙氣用于還原劑與氯化劑的預熱的供熱后，再經收塵，冷卻、濕式捕集回收有價金屬氯化物。

由于一般的有價金屬及其化合物，都能夠在一定條件下被氯化。而且氯化冶金工藝過程的每一環節，都可能作為金屬分離的有效手段。因此，一般難于用常規冶金方法處理的各種低品位復雜物料，可以用氯化冶金方法來處理，且能得到較好的綜合利用效果。

在一般的高溫氯化(氯化焙燒或氯化離析)處理過程中，涉及MeO-Cl₂體系和MeO-HCl體系，氯化過程分別為：