[發明專利]一種硫化礦的浸出方法

在審

• 申請號: 202210518314.5
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114908252A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 趙紅波;張明峂;申麗;呂鑫;張伊升;邱冠周
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B3/04
• 分類號: C22B3/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明涉及一種硫化礦的臭氧?鐵離子協同浸出方法，將難浸出的硫化礦(原礦、尾礦或精礦)磨細至粒徑在0.074mm以下占60％以上的礦粉，然后與pH值為0.1～4的含鐵離子酸性溶液充分混合，持續通入臭氧氣體，在設定的反應條件下進行協同氧化浸出。本發明可實現常壓條件下硫化礦的清潔高效浸出。臭氧可通過空氣直接制備，高鐵氧化劑可通過臭氧和空氣氧化亞鐵再生，因而浸出劑和溶液閉路循環利用。本發明具有綠色環保、浸出效率高、浸出周期短、成本低、流程和操作簡單等優點，可大規模工業應用。

技術領域

本發明屬于礦物加工與濕法冶金領域，具體涉及一種硫化礦的浸出方法。

背景技術

隨著對礦產資源的不斷開發，高品位、易處理的金屬礦物所占比例越來越小，目前世界上礦產資源大多呈現出“貧、細、雜”的特點；對含鋅、銅、鐵的硫化礦及含砷、含貴重金屬的硫化礦的處理方法中，國外已在工業上使用的處理方法有焙燒氧化法、濕法加壓氧化法和微生物氧化法三種，國內在工業上應用最成熟的工藝是焙燒氧化和濕法加壓氧化處理工藝，微生物氧化法、化學氧化法正逐步走向工業化。從技術、經濟、環保等角度來看，各種方法都有各自的適應性和優越性。焙燒氧化法處理速率快，工藝簡單，但焙燒過程中會產生大量的SO₂或者As₂O₃，會嚴重污染環境，同時焙燒的能耗巨大。濕法加壓氧化法的浸出速度快，避免了SO₂產生，但設備要求高、維護費用高、能耗高、處理規模小。微生物氧化法成本低、綠色環保、可用于處理低品位礦石，但處理周期長、浸出不完全、微生物對環境的耐受度有限。利用高價鐵鹽對硫化礦浸出的研究是化學氧化法中研究最多的方法之一，其浸出劑成本低廉，能實現對常見硫化礦的浸出，但需要添加大量的氧化劑。

在現有技術中，硫化礦在酸性Fe³⁺離子溶液中的浸出，若酸性介質為硫酸則浸出時間往往以天計算，且浸出不完全；若酸性介質為鹽酸，雖能完全浸出，但浸出速率慢；若為加熱條件下的硝酸雖能在3h內達到完全浸出，但是酸的濃度往往在1mol/L以上，反應溫度在70℃以上，其中鹽酸、硝酸對工廠的建筑和設備腐蝕嚴重，且價格較高；而且Fe³⁺離子的濃度隨處理量的增加而增加。硫化礦在硫酸-臭氧體系中的浸出，雖浸出率及浸出速率較高，但該體系中硫酸濃度通常在1mol/L以上，且臭氧利用率較低。用微生物-臭氧聯合氧化的方法浸出硫化礦：需要先在微生物浸出10d達到“鈍化點”，再通入臭氧進行浸出，0.5h后整體的浸出率達到50％且不再增加，浸出周期長，浸出效率低，工藝復雜。

發明內容

本發明提供了一種浸出率高、浸出周期短、工藝更節能環保的硫化礦的浸出方法。

本發明提供的這種硫化礦的浸出方法，包括如下步驟：

1)、將硫化礦磨細得到硫化礦粉；

2)、配制pH值為0.1～4的含鐵離子溶液；

3)、將步驟1)得到的硫化礦粉與步驟2)所述含鐵離子溶液充分攪拌混合并通入臭氧，進行協同氧化浸出；

4)、浸出結束后固液分離，從濾液中回收有價金屬元素。

優選地，步驟1)所述硫化礦粉粒徑小于0.074mm的占硫化礦粉總量的60％以上。

優選地，所述步驟2)中含鐵離子溶液的鐵離子濃度為0.01～3mol/L。

優選地，所述步驟3)中硫化礦粉與含鐵離子溶液的固液比為1％～40％。

優選地，所述步驟3)在溫度為10～90℃的環境中進行。

優選地，所述步驟3)中通入臭氧的濃度為10～120mg/L。

優選地，所述步驟3)中通入臭氧的速率為0.1～2L/min。

優選地，所述步驟3)中攪拌速度為100～1000r/min。