一種從低品位含銻物料中富集銻的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金技術領域，涉及一種從低品位含銻物料中富集銻的方法，用鹽酸作為浸出介質(zhì)，通過鹽酸浸出能使大部分雜質(zhì)與銻達到有效分離，銻基本殘留在渣相中，得到的浸出渣再通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷離子，達到分離、富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25?32%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。
【專利說明】
一種從低品位含銻物料中富集銻的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明是一種從低品位含銻物料中富集銻的一種方法，屬于有色金屬提取冶金技術領域。
【背景技術】
[0002]金屬銻由于其性質(zhì)的特點除用于電鍍外，很少單獨使用，多以其他金屬為基體配成各種各樣的合金。
[0003]銻業(yè)的發(fā)展與印刷業(yè)的發(fā)展分不開，因發(fā)現(xiàn)鉛基銻錫合金熔點低，易澆鑄，鑄成的鉛字輪廓清晰，經(jīng)久耐用，生產(chǎn)印刷合金而開創(chuàng)了銻在工業(yè)應用上的新紀元。19世紀初，銻作為鉛的增硬劑用于制造榴霰彈，使鉛丸在炮彈爆炸時易破裂，增加殺傷力，所以第一次世界大戰(zhàn)中稱銻為“戰(zhàn)爭金屬”。20世紀以來用含銻的鉛做蓄電池柵板、鉛板及接頭零件，使銻的用量大增，并隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。蓄電池廣泛應用于飛機、輪船、鐵路機車、汽車、拖拉機和郵電通訊等。1939年美國人發(fā)明的巴比特耐磨鉛銻合金，用于做軸承的軸瓦，又稱軸承合金，在應用過程中不斷發(fā)展?，F(xiàn)在已有錫基、鉛基、鋅基和鋁銻鎂的巴氏合金用于各種不同用途。此外，銻青銅即以銻代錫的銻銅合金可制造受重載荷的齒輪電機的軸襯，鉛銻合金可做成電纜護套，銻還可用于配制各種焊料等。純度大于99.9994%的銻，用于制造遠紅外裝置、金屬間化合物半導體(如BSb、Al Sb、ZnSb、GaSb、InSb、CdSb等)還可作為摻雜劑。
[0004]銻的化合物也有很多用途。三氧化二銻又稱為銻白，用作搪瓷和油漆的白色顏料；可作為玻璃的脫色劑和澄清劑;可生產(chǎn)色澤鮮艷、透明度高的銻紅玻璃，用于鐵路指示燈和工藝美術燈;可配成陶瓷的黃色顏料。銻白的重要用途是可以作阻燃劑。銻白因既能阻燃又能增加塑料耐熱性，所以是許多塑料的理想阻燃劑。銻白還可作為防火涂料，用于合成纖維、建筑材料、安全膠卷、大功率電路元件、高溫絕緣材料、汽車內(nèi)部裝飾等。銻白作為阻燃劑的用量還在逐年增加。此外，銻白與硫化銻配合還可作橡膠填充劑;鈦白生產(chǎn)中作沉淀劑;在汽油中加入少量銻白可使其完全燃燒，而減少尾氣對環(huán)境的污染;銻白還可做有機合成的催化劑。
[0005]銻冶煉方法
(I)火法煉銻硫化礦經(jīng)揮發(fā)焙燒或揮發(fā)熔煉，使Sb2S3變成Sb203(俗稱銻氧)，再經(jīng)還原熔煉和精煉，成為金屬銻。還可用沉淀熔煉法直接生產(chǎn)粗銻。
[0006](2)還原熔煉和火法精煉揮發(fā)焙燒和揮發(fā)熔煉所產(chǎn)銻氧含雜質(zhì)很少，配入煤和少量純堿(Na2CO3)，在反射爐內(nèi)還原恪煉成粗鋪。如需精煉，可繼續(xù)加入純堿，堿恪化后把壓縮空氣鼓入銻液，進行堿性精煉。
[0007](3)電解精煉采用電解方法進行精煉，能獲得純度較高的銻并能回收粗銻中的貴金屬和其他有價值金屬。
[0008](4)沉淀熔煉此法適于處理富礦，不宜處理含鉛的礦石。小規(guī)模生產(chǎn)多用坩禍爐，大規(guī)模生產(chǎn)用反射爐，有的廠用電爐。
[0009](5)氧化銻礦石熔煉用鼓風爐熔煉成粗銻，鼓風爐適應范圍大，可以處理難熔礦石，對礦石品位要求不嚴格，還允許氧化礦石中混有部分硫化礦。熔煉時以鐵礦石、石灰石為熔劑，以焦炭為還原劑，產(chǎn)出粗銻。
[0010](6)復雜銻鉛礦石熔煉這是一種難冶煉的礦石類型，廣西大廠以脆硫銻鉛礦為原料，采用沸騰爐焙燒，反射爐還原熔煉，所產(chǎn)粗合金吹煉揮發(fā)銻、銻煙塵還原熔煉精煉生產(chǎn)高鉛銻、精鉛進行電解產(chǎn)精鉛的方法。經(jīng)過10多年的生產(chǎn)實踐，已日趨成熟，為復雜的銻鉛礦的處理積累了寶貴經(jīng)驗。
[0011]目前銻生產(chǎn)廠家生產(chǎn)三氧化二銻和氧化銻系列和焦銻酸鈉等銻產(chǎn)品的銻礦物原料主要是硫化礦，銻品位基本在30%以上，含銻低于5%的含銻原料需經(jīng)過浮選或火法冶煉富集，但回收率偏低，且成本高昂。只能作為廢渣處理，造成銻資源得不到綜合利用。
[0012]如何實現(xiàn)從低品位含銻物料中富集銻，在國內(nèi)外均屬難題。此方法采用濕法方法對低品位含銻物料處理，得到含銻達30%以上銻富集物，且收率高，成本低廉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]銅冶煉企業(yè)中廢水處理過程中會產(chǎn)生一種低品位含銻物料，其化學成分主要含銅、鉍、砷、銻等元素，其中銅5.0% —15%，鉍5.0% —15%，砷5.0% —12%，銻3.0% —10%。目前主要銻生產(chǎn)廠家主要通過“堿浸一酸浸一反射爐熔煉一精煉富集銻”工藝富集高品質(zhì)銻原料。由于反射爐熔煉及精煉屬火法冶煉，工序復雜，中間在制品種類繁多，渣量大，銻部分分散至中間在制品中，難以回收，導致后續(xù)銻富集量少，直收率僅60-65%，同時利用反射爐熔煉富集銻，成本消耗大。針對上述問題，本發(fā)明的目的旨在提供一種常規(guī)冶金方法，對有色冶煉企業(yè)中低品位含銻物料中銻進行有效富集。
[0014]本發(fā)明的技術方案主要包括以下步驟，
(1)酸浸工序
銅冶煉企業(yè)中廢水處理過程中會產(chǎn)生一種低品位含銻物料，其化學成分主要含銅、鉍、砷、銻等元素，銅、鉍、銻大部分以砷酸銅、砷酸鉍、砷酸銻形式成在，在鹽酸體系中，控制反應時間1.0-6.0h，液固比2-6:1，反應溫度40-95°C，酸度90_150g/l，氯離子溶度90_150g/I，銅、鉍以氯化銅、氯化鉍形式進入液相中，而銻基本不參與反應，達到銻與銅、鉍分離目的，主要方程式為:
Cu3(As04)2 + 6HCl = 3CuCl2 + 2H3(As04)
Bi (As04) +3HC1 =BiCl3+H3(As04)
(2)堿浸工序
經(jīng)(I)步驟得到的渣含部分砷酸根離子，利用砷酸根離子溶于堿的性質(zhì)，控制堿度30—80g/L，液固比2-6:1，控制溫度50—90 °C，反應2—6h，通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷，達到進一步富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-35%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收鋪。
[0015]本發(fā)明用鹽酸作為浸出介質(zhì)，通過鹽酸浸出能使大部分雜質(zhì)與銻達到有效分離，銻基本殘留在渣相中，得到的浸出渣再通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷離子，達到分離、富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-32%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。
[0016]采用這種先堿浸后酸浸的處理方法，原料中大部分砷酸銅、砷酸鉍與堿不反應，無法達到與銻有效分離目的，后續(xù)酸浸過程有較多砷酸殘留到渣相中，影響銻含量。
[0017]采用先酸浸后堿浸的方法，原料中大部分砷酸銅、砷酸鉍先與鹽酸反應，而銻不參與反應與少量砷酸殘留在渣相中，通過后續(xù)堿浸除去富集銻；因為得到的銻渣含銻為25-32%，含銻高，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料回收銻，而先堿浸后酸浸，富集的銻含量盡為5-10%，需經(jīng)反射爐熔煉進一步富集。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的工藝流程。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合本發(fā)明的工藝流程附圖及實例進一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。
[0020]實施例1:
用鹽酸作為浸出介質(zhì)，通過鹽酸浸出能使大部分雜質(zhì)與銻達到有效分離，銻基本殘留在渣相中，得到的浸出渣再通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷離子，達到分離、富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-32%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。工藝流程圖見附圖1。具體步驟如下:
(1)酸浸工序
銅冶煉企業(yè)中廢水處理過程中會產(chǎn)生一種低品位含銻物料，其化學成分主要含銅、鉍、砷、銻等元素，銅、鉍、銻大部分以砷酸銅、砷酸鉍、砷酸銻形式成在，在鹽酸體系中，控制反應時間1.0h，液固比2:1，反應溫度40°C，酸度90g/l，氯離子溶度90g/l，銅、鉍以氯化銅、氯化鉍形式進入液相中，而銻基本不參與反應，達到銻與銅、鉍分離目的，主要方程式為:Cu3(As04)2 + 6HCl = 3CuCl2 + 2H3(As04)
Bi (AsO4)+3HCl=BiCl3+H3(As04)
(2)堿浸工序
經(jīng)(I)步驟得到的渣含部分砷酸根離子，利用砷酸根離子溶于堿的性質(zhì)，控制堿度30g/L，液固比2:1，控制溫度50°C，反應2h，通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷，達到進一步富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-35%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。
[0021]該實施例的工藝能使反應有效進行，反應更完全，達到砷、鉍、銻的有效分離。
[0022]實施例2
用鹽酸作為浸出介質(zhì)，通過鹽酸浸出能使大部分雜質(zhì)與銻達到有效分離，銻基本殘留在渣相中，得到的浸出渣再通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷離子，達到分離、富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-32%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。工藝流程圖見附圖1。具體步驟如下:
(I)酸浸工序
銅冶煉企業(yè)中廢水處理過程中會產(chǎn)生一種低品位含銻物料，其化學成分主要含銅、鉍、砷、銻等元素，銅、鉍、銻大部分以砷酸銅、砷酸鉍、砷酸銻形式成在，在鹽酸體系中，控制反應時間3.0h，液固比3:1，反應溫度75 °C，酸度120g/l，氯離子溶度120g/l，銅、鉍以氯化銅、氯化鉍形式進入液相中，而銻基本不參與反應，達到銻與銅、鉍分離目的，主要方程式為: Cu3(As04)2 + 6HCl = 3CuCl2 + 2H3(As04)
Bi (As04) +3HC1 =BiCl3+H3(As04)
(2)堿浸工序
經(jīng)(I)步驟得到的渣含部分砷酸根離子，利用砷酸根離子溶于堿的性質(zhì)，控制堿度60g/L，液固比4:1，控制溫度70°C，反應4h，通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷，達到進一步富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-35%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。
[0023] 實施例3
用鹽酸作為浸出介質(zhì)，通過鹽酸浸出能使大部分雜質(zhì)與銻達到有效分離，銻基本殘留在渣相中，得到的浸出渣再通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷離子，達到分離、富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-32%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。工藝流程圖見附圖1。具體步驟如下:
(1)酸浸工序
銅冶煉企業(yè)中廢水處理過程中會產(chǎn)生一種低品位含銻物料，其化學成分主要含銅、鉍、砷、銻等元素，銅、鉍、銻大部分以砷酸銅、砷酸鉍、砷酸銻形式成在，在鹽酸體系中，控制反應時間6.0h，液固比6:1，反應溫度95 °C，酸度150g/l，氯離子溶度150g/l，銅、鉍以氯化銅、氯化鉍形式進入液相中，而銻基本不參與反應，達到銻與銅、鉍分離目的，主要方程式為:
Cu3(As04)2 + 6HCl = 3CuCl2 + 2H3(As04)
Bi (AsO4)+3HCl=BiCl3+H3(As04)
(2)堿浸工序
經(jīng)(I)步驟得到的渣含部分砷酸根離子，利用砷酸根離子溶于堿的性質(zhì)，控制堿度SOg/L，液固比6:1，控制溫度90°C，反應6h，通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷，達到進一步富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-35%，可作為優(yōu)質(zhì)銻原料進一步回收銻。
【主權(quán)項】
1.一種從低品位含銻物料中富集銻的方法，其特征在于步驟如下: (1)酸浸工序 低品位含銻物料在鹽酸體系中反應，控制反應時間1.0-6.0h，液固比2-6:1，反應溫度40-95°C，酸度90-150g/l，氯離子溶度90-150g/l，銅、鉍以氯化銅、氯化鉍形式進入液相中，而鋪不參與反應，達到鋪與銅、祕分離目的； (2)堿浸工序 經(jīng)(I)步驟得到的渣含部分砷酸根離子，利用砷酸根離子溶于堿的性質(zhì)，控制堿度30—80g/L，液固比2-6:1，控制溫度50—90 °C，反應2—6h，通過堿性浸出除去渣相中部分殘留砷，達到進一步富集銻的目的，得到的銻渣含銻為25-35%。
【文檔編號】C22B3/12GK105838905SQ201610248295
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】楊興文, 祝志兵, 涂相林, 趙海濤, 羅標, 倪明星, 張飛, 劉磊, 鄒志武, 黃曉芳, 鐘志燕
【申請人】江西銅業(yè)股份有限公司