專利名稱：高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含氟砷鈣鎂石的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法。
背景技術(shù)：
阿爾及利亞(Guettara)錳礦是一種高砷錳礦，它含錳37. 05%，含砷4. 95%。阿爾及利亞錳礦具有二個非常特別的特點一是它不是國內(nèi)常見的氧化錳或碳酸錳礦石，而是一種硅酸錳Mn6(08/Si04)礦石；二是它含極高的砷礦物，這種砷礦物不是國內(nèi)常見的硫化砷礦物，如砷黃鐵礦、雄黃、雌黃等，而是一種罕見的氟砷鈣鎂石CaMg(F/As04)，且砷礦物嵌布粒度極細，通過選礦后得到的尾礦中含砷重量10. 21%。為了對此砷礦物資源進行開發(fā)利用，本發(fā)明采用硫酸浸出砷礦物，再對浸出液采用電解法將浸出液中的砷還原為單質(zhì)砷， 然后采用升華法進一步提純，得到重量> 80%純度的砷。經(jīng)過檢索，我們未查到有關(guān)含高砷錳礦尾礦電解法提取砷的公開文獻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對該錳礦尾礦特殊礦物類型、含獨特砷礦物的礦石物質(zhì)，一種高砷錳礦尾礦聯(lián)合法提取砷的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是利用高砷錳礦尾礦采用濕式化學浸出法溶解尾礦中的砷礦物，再對浸出液采用電解法將浸出液中的砷還原為單質(zhì)砷，然后采用升華法進一步提純，得到高純度的砷產(chǎn)品。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，是利用含砷品位重量9 11 %的高砷錳礦尾礦為原料，采用酸浸-電解-升華聯(lián)合工藝，按工藝條件，采用濕式化學浸出法溶解尾礦中的砷礦物，再對浸出液采用電解法將浸出液中的砷還原為單質(zhì)砷，然后采用升華法進一步提純，得到高純度砷產(chǎn)品，其工藝過程是(1)酸浸將錳礦尾礦投入浸出設(shè)備中，用濕式化學浸出法溶解尾礦中的砷礦物，控制指標是錳尾礦As品位重量9 11%，浸渣As品位重量< 0. 5%，As浸出率重量 ^ 95%。浸渣用石灰乳中和處理后排放，砷浸出液供電解提砷使用。(2)電解將砷浸出液投入蟲經(jīng)設(shè)備中進行電解法還原，采用石墨板作電解陽極、 鈦板作電解陰極，極板面積為15m2/m3，極板間距為15mm，控制電解粗砷產(chǎn)品含砷重量25 27%,電解回收率按平衡計算達到93. 47 98. 52%,電解粗砷產(chǎn)品供下步升華使用，電解尾液供酸浸作業(yè)循環(huán)利用。(3)升華將電解還原得到的粗砷產(chǎn)品采用升華設(shè)備提純，得到純度重量>80% 的砷產(chǎn)品，在高真空條件下，控制得到重量99%以上的高純度砷產(chǎn)品。以上所述的酸浸，工藝條件是控制高砷錳礦尾礦重量60%粒度為-200目，礦漿重量濃度35 60%，濃度為98%的工業(yè)硫酸用量重量0. 8t/t、氧化劑H2R用量重量0. 9 1. Ig/t，浸出時間為0. 5 1. 5小時、液固比1. 5 2 1。
以上所述的電解，工藝條件是控制時間為34 38小時，電流密度為470 530A/m2。以上所述的升華，工藝條件是控制溫度為640 660°C，時間為2. 5 4小時。以上所述的工藝條件，酸浸的尾礦重量60%粒度為-200目，礦漿重量濃度為 40 %，重量濃度為98 %的硫酸用量重量0. 8t/t，浸出時間為1小時、氧化劑H2A用量重量 lKg/t ；電解的時間為36小時、極板面積為15m2/m3、極板間距為15mm、電流密度為500A/m2 ； 升華的溫度為650°C，時間為3小時。以上所述的設(shè)備，包括球磨機、防腐浸出機、電解槽和升華爐，并分別依次連接。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果1、本發(fā)明采用高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，砷品位重量9 11%的阿爾及利亞高砷錳礦尾礦，回收率較高，砷重量浸出率> 95%，砷產(chǎn)品重量純度> 80%，產(chǎn)品質(zhì)量較好，2、電解還原作業(yè)的廢水返回浸出作業(yè)循環(huán)利用，節(jié)約了生產(chǎn)用水和保護環(huán)境。3、浸渣采用堿處理后達到排放標準，實現(xiàn)環(huán)境友好。4、采用本發(fā)明方法提取高砷錳礦尾礦的砷，具有較好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。5、本方法適用于類似含氟砷鈣鎂石CaMg(F/As04)的砷礦尾礦物，生產(chǎn)高純度砷產(chǎn)品。


圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但它們不是對本發(fā)明的限定。實施例1將品位重量10. 2%的阿爾及利亞高砷錳礦尾礦原料，用球磨機磨細，控制重量 60%的粒度為-200目，投入浸出設(shè)備中，調(diào)配礦漿重量濃度為55%，用重量濃度為98%的硫酸重量0. 8t/t，氧化劑H2O2用量重量lKg/t，浸出時間為1小時，控制浸渣砷品位重量 < 0. 5%。砷浸出液供電解使用，浸渣用石灰乳處理排放。將砷浸出液投入電解設(shè)備中進行電解法還原，電解是采用石墨板陽極、鈦板陰極、電解時間為36小時、極板面積為15m2/m3、 極板間距為15mm、電流密度為500A/m2，控制電解粗砷產(chǎn)品含砷重量25. 8%、電解回收率按平衡計算達到97. 8 %，電解粗砷產(chǎn)品供升華使用，電解尾液供酸浸作業(yè)循環(huán)利用。將電解還原得到的粗砷產(chǎn)品采用升華爐設(shè)備升華提純，控制溫度為650°C，時間為3小時，得到重量純度為85. 3%的砷產(chǎn)品。實施例2將品位重量9. 6 %的高砷錳礦尾礦原料，用球磨機磨細，控制重量60 %的粒度為-200目，投入浸出設(shè)備中，調(diào)配礦漿重量濃度為60%，用重量濃度為98%的硫酸重量0. 8t/t，氧化劑H2O2用量重量0. %Kg/t，浸出時間為1.2小時，控制浸渣砷品位重量<0.5%。砷浸出液供電解使用，浸渣用石灰乳處理排放。將砷浸出液投入電解設(shè)備中進行電解法還原，電解是采用石墨板陽極、鈦板陰極、極板面積為15m2/m3、極板間距為15mm、電流密度為480A/m2、電解時間為35小時，控制電解粗砷產(chǎn)品含砷重量25. 5%、電解回收率按平衡計算達到98. 15%，電解粗砷產(chǎn)品供升華使用，電解尾液供酸浸作業(yè)循環(huán)利用。將電解還原得到的粗砷產(chǎn)品采用升華爐設(shè)備升華提純，控制溫度為645°C，時間為3. 5小時，得到重量純度為83. 的砷產(chǎn)品。實施例3將品位重量10. 5%的阿爾及利亞高砷錳礦尾礦原料，用球磨機磨細，控制重量 60%的粒度為-200目，投入防腐浸出設(shè)備中，調(diào)配礦漿重量濃度為40%，用重量濃度為 98%的硫酸為0. 8t/t，氧化劑H2O2用量重量1. lKg/t，浸出時間為1. 5小時，控制浸渣砷品位重量<0.5%。砷浸出液供電解使用，浸渣用石灰乳處理排放。將砷浸出液投入電解槽設(shè)備中進行電解法還原，電解是采用石墨板陽極、鈦板陰極、極板面積為15m2/m3、極板間距為15mm、電流密度為525A/m2、電解時間為35小時，控制電解粗砷產(chǎn)品含砷重量沈.72%、電解回收率按平衡計算達到98. 52%，電解粗砷產(chǎn)品供升華使用，電解尾液供酸浸作業(yè)循環(huán)利用。將電解還原得到的粗砷產(chǎn)品采用真空升華爐設(shè)備升華提純，控制溫度為655°C，時間為 3小時，得到重量純度為99. 3%的高純度砷產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于利用含砷品位重量9 11%的高砷錳礦尾礦為原料，采用酸浸-電解-升華聯(lián)合工藝，按工藝條件，采用濕式化學浸出法溶解尾礦中的砷礦物，再對浸出液采用電解法將浸出液中的砷還原為單質(zhì)砷，然后采用升華法進一步提純，得到高純度砷產(chǎn)品，其工藝過程是(1)酸浸將錳礦尾礦投入浸出設(shè)備中，用濕式化學浸出法溶解尾礦中的砷礦物，控制指標是錳尾礦As品位重量9 11%，浸渣As品位重量< 0. 5%, As重量浸出率> 95%。 浸渣用石灰乳中和處理后排放，砷浸出液供電解提砷使用；(2)電解將砷浸出液投入電解設(shè)備中進行電解法還原，采用石墨板作電解陽極、鈦板作電解陰極，極板面積為15m2/m3，極板間距為15mm，控制電解粗砷產(chǎn)品含砷重量25 27%， 電解回收率按平衡計算達到93. 47 98. 52%，電解粗砷產(chǎn)品供下步升華使用，電解尾液供酸浸作業(yè)循環(huán)利用；(3)升華將電解還原得到的粗砷產(chǎn)品采用升華設(shè)備提純，控制得到純度為>80%的砷產(chǎn)品，在高真空條件下，得到重量99%以上的高純度砷產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于所述的酸浸工藝條件，控制高砷錳礦尾礦重量60%粒度為-200目，礦漿重量濃度為35 60%，重量濃度為98 %的工業(yè)硫酸用量重量0. 8t/t、氧化劑H2A用量重量0. 9 1. 2Kg/t，浸出時間為 0. 5 1. 5小時、液固比1. 5 2 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于所述的電解工藝條件，控制時間為；34 38小時，電流密度為470 530A/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于所述的升華工藝條件，控制溫度為640 660°C，時間為2. 5 4小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于所述的工藝條件，酸浸的尾礦重量60%粒度為-200目，礦漿重量濃度為40%，重量濃度為98%的硫酸用量重量0. 8t/t，浸出時間為1小時、氧化劑H2O2用量重量lKg/t ；電解的時間為36小時、 極板面積為15m2/m3、極板間距為15mm、電流密度為500A/m2 ；升華的溫度為650°C，時間為3 小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于所述的設(shè)備， 包括球磨機、防腐浸出機、電解槽和真空升華爐，并分別依次連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高砷錳礦尾礦聯(lián)合提取砷的方法，其特征在于利用砷品位重量9～11％的高砷錳礦尾礦為原料，采用酸浸-電解-升華聯(lián)合工藝，用濕式化學浸出法溶解尾礦中的砷礦物，再對浸出液采用電解法將浸出液中的砷還原為單質(zhì)砷，然后采用升華法進一步提純，得到砷產(chǎn)品。本方法提取砷回收率較高，砷重量浸出率≥95％，砷產(chǎn)品重量純度為≥80％，產(chǎn)品質(zhì)量較好，電解還原作業(yè)的廢水返回浸出作業(yè)循環(huán)利用，節(jié)約了生產(chǎn)用水和保護環(huán)境，浸渣采用堿處理，升華渣達到排放標準，實現(xiàn)環(huán)境友好，具有較好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。本方法適用于類似含氟砷鈣鎂石CaMg(F/AsO4)的砷礦尾礦物，生產(chǎn)高純度砷產(chǎn)品。
文檔編號C22B30/04GK102181668SQ201110049199
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者杜杰, 趙晶, 陽國運, 陳劍鋒, 陳安元, 雷滿奇 申請人:廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)測試研究中心