从矿石中水冶提取铜、镍、钴的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种从矿石中水冶提取铜、镍、钴的简易方法及其装置，该方法可对硫化型和氧化型的铜、镍、钴矿石进行加工提取，其装置为密闭的循环系统，可以回收提取剂反复利用，其特征为采用氨水与碳酸氢铵的混合溶液作提取剂，与矿粉充分混合后，在高压下进行反应得到含金属的溶液，再对其加热分解、过滤、烘干、电解便可得到所提金属，其方法简单可靠，适应范围广，装置造价低，采用本发明专利技术可降低生产成本，且金属的提取率可达到８０％以上。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从矿石中水冶提取金属的方法及装置，特别是涉及一种从矿石中提取铜、镍、钴的方法及其装置。现有技术中，矿石分为硫化型和氧化型，从提取工艺看分为浮选和水冶两种方法，浮选工艺只适用于硫化型矿石，其工艺复杂，设备庞大，生产成本高，而近年来开发出的水冶提取工艺和装置，主要适用于氧化型矿石，特别是只适用于从氧化铜矿石中提取氧化铜，而对于硫化型矿石和其它氧化型矿石，如；镍、钴却不适用，如在申请号为92110928.8中公开的“氨浸沉淀法处理低品位铜渣或氧化铜矿石的工艺”，采有硫酸溶液作浸出剂，用碳酸铵作沉淀剂，用硫酸和氧化钙作中间传质介质，用稀硫酸回收氨，主要工艺过程为破碎、球磨、浸出、过滤、酸化、沉淀、分离、洗涤、烘干、煅烧等，此工艺流程复杂，消耗硫酸和其它原料过多，增加生产成本，由于采用硫酸作浸出剂，技术要求高，不易操作，而且对设备也有特殊要求，采用此种工艺，其整体设备庞大，造价也高，所以不易被利用，而且该工艺及其设备只适用于氧化铜矿石，而对硫化铜及镍、钴矿石却不适用。本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种从矿石中水冶提取金属的方法及装置，可适用于硫化型和氧化型矿石，特别是适用于从矿石中提取铜、镍、钴，而且提取装置简单，成本低兼，提取剂可回收反复利用，无任何污染。本专利技术的方法包括提取剂的配制，矿石的处理以及提取工艺，其特征在于采用氨水与碳酸氢铵的混合溶液作为提取剂，氨水与碳酸氢铵的比例根据氨水的浓度确定，10％的氨水，其比例为20∶1，15％的氨水，其比例为15∶1，20％的氨水，其比例为10∶1；将矿石粉碎至粒度小于1mm的矿粉；提取剂的用量如下对金属含量小于5％的矿粉，每吨用提取剂1吨，金属含量每增加1-5个百分点，提取剂用量增加0.5吨，具体提取工艺如下将矿粉与所需提取剂量的50％加入搅拌罐中，经充分搅拌后输入反应罐，反应罐内有过滤层，使矿浆边反应边过滤，矿浆在4.5-5.5公斤压力下进行第一次反应，时间为7-9小时。反应生成的金属液输入贮液罐后，再将其余50％提取剂压入反应罐，并控制反应压力不超过5.5公斤，提取剂压入完毕后，即可将再次生成的金属液输入贮液罐，然后，将金属液从贮液罐中自流放入分解罐加热至沸，当金属液变为无色透明时，停止加热，将含金属的废液进行过滤，烘干后得到金属氧化物再经电解而得到所提金属。采用上述工艺方法，可对氧化铜和氧化镍矿粉直接进行提取，而对硫化铜和硫化镍矿粉，需经焙烧，使其变成氧化铜和氧化镍后再进行提取，对于钴矿粉，则需进行酸浸，并对其酸浸后的溶液进行中和，使其PH值为9.5，中和后得到沉淀物，然后再利用上述方法进行提取。实施上述方法所采用的装置，是一个密闭的循环系统，包括搅拌、反应、分解、过滤等罐，其特征在于增设了提取剂罐，贮液罐，予热罐，冷凝管及提取剂回收装置，并通过管件将它们连成一个密闭的循环系统，其中提取剂罐分别与搅拌，反应两罐相连，同时，提取剂罐还通过补液管与吸收塔相连，贮液罐予热罐设在反应、分解两罐之间，并在予热罐内设有通气管，通气管的一端与分解罐顶部相连，另一端经冷凝管与提取剂回收装置的吸收塔相连，吸收塔、吸收罐、水箱及液泵组成提取剂回收装置，在吸收塔内安装有阶替环或者鲍尔环，提取剂罐通过补液管与提取剂回收装置相连，由于全部提取过程在密闭状态下进行，在液体的输送过程中，罐内会产生负压或正压，所以，罐的顶部都通过气压平衡管与吸收塔相通。与现有技术相比，本专利技术的方法工艺简单，生产成本低，适用从多种矿石中提取金属，其提取装置结构简单，造价低，可充分回收提取剂反复利用，降低了原料的消耗，采用本专利技术的方法和装置，可使金属的提取率达到80％以上。附图是本专利技术提取装置结构示意图下面对本专利技术的实施例作进一步说明。本专利技术采用氨水与碳酸氢铵混合溶液作为提取剂，其两者间的比例视氨水的浓度而定，对于10％的氨水，比例为20∶1，15％的氨水，比例为15∶1，20％的氨水，比例为10∶1，提取剂的用量视矿石中含金属量的多少确定，含金属量小于5％的，每吨矿粉用提取剂1吨，金属含量每增加1-5个百分点，提取剂用量增加0.5吨，如金属含量为7％则提取剂用量为1.5吨，金属含量为12％，则提取剂用量为2吨，矿石的处理视不同种类和类型而有所不同，矿石经粉碎后，其粒度应小于1mm，最佳粒度为0.2-1mm，氧化铜矿石和氧化镍矿石经粉碎后可直接提取，硫化铜和硫化镍矿石粉碎后，须经焙烧氧化，焙烧温度为500-560℃，而对钴矿石粉碎后，需进行酸浸，并在酸浸后的溶液中加入石灰或碳酸钠进行中和至PH9.5，并将中和得到的沉淀物水洗后，便可进行提取。具体提取工艺如下先将在提取剂罐2内配制的提取剂加入搅拌罐17中，加入量为所需提取剂的50％，然后将矿粉通过喂料机1加入搅拌罐中，经充分搅拌后通过气泵18将矿浆压入反应罐16中，该反应罐是本专利技术人申请的专利产品，其专利号为ZL93207859.1，该罐集反应与过滤为一体，矿浆在反应罐中的反应压力为4.5-5.5公斤，反应时间为7-9小时，最佳压力为5公斤，时间为8小时，反应后，将金属液压入贮液罐5中，然后再将其余50％提取剂通过液泵3压入反应罐中，进行第二次反应，此过程应控制压力不超过5.5公斤，提取剂压入完毕后，便可将金属液压入贮液罐，把贮液罐中的金属液自流放入分解罐4和予热罐6至满，然后通过加热炉15加热至沸，产生的提取剂气体经予热罐内的通气管13和冷凝管12进入吸收塔8内，此时应开动液泵10，使吸收罐11内的水以每小时4立方米的流量在吸收塔内循环，吸收塔内安装有阶替环或鲍尔环，可以充分回收提取剂，当水中的氨含量达到10％以上时，即通过补液管9将其输入提取剂罐内，当金属液变成无色透明时，即停止加热，将含金属的废液放入过滤罐14进行过滤便得到湿金属氧化物，再经烘干，电解便可得到所提取的金属，经气压平衡管7与吸收塔相连的罐包括提取剂、搅拌、反应、贮液、予热等罐。权利要求1.一种从矿石中水冶提取铜、镍、钴的简易方法，包括提取剂的配制、矿石的处理和提取工艺，其特征在于采用氨水与碳酸氢铵的混合溶液作为提取剂，氨水与碳酸氢铵的比例根据氨水的浓度确定，用10％的氨水，比例为20∶1，15％氨水，比例为15∶1，20％的氨水，比例为10∶1，提取剂的用量视矿石中所含金属的量确定，对于金属含量小于5％的矿石，每吨用提取剂1吨，金属含量每增加1-5个百分点，提取剂增0.5吨，矿石的处理，则根据不同类型的矿石选用处理方法，一是粉碎后直接提取，二是粉碎后经焙烧后进行提取，三是粉碎后经酸浸后进行提取，矿石粉碎的粒度为0.2-1mm，具体提取工艺如下将经处理的矿粉与所需提取剂量的50％混合后，经充分搅拌输入反应罐中，在4.5-5.5公斤压力下进行第一次反应，时间为7-9个小时，然后将反应生成的金属液输入贮液罐中，再将其余50％提取剂压入反应罐中进行第二次反应，反应时间以提取剂压完时止，此过程应控制反应压力不超过5.5公斤，再将生成的金属液输入贮液罐中，从贮液罐中将金属液自流放入分解罐中加热至沸，待金属液变成无色透明后，停止加热，将含金属的废液放入滤罐中过滤得到湿金属氧化物，再经烘干、电解，即得到所提金属。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对氧化铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从矿石中水冶提取铜、镍、钴的简易方法，包括提取剂的配制、矿石的处理和提取工艺，其特征在于采用氨水与碳酸氢铵的混合溶液作为提取剂，氨水与碳酸氢铵的比例根据氨水的浓度确定，用１０％的氨水，比例为２０∶１，１５％氨水，比例为１５∶１，２０％的氨水，比例为１０∶１，提取剂的用量视矿石中所含金属的量确定，对于金属含量小于５％的矿石，每吨用提取剂１吨，金属含量每增加１－５个百分点，提取剂增０．５吨，矿石的处理，则根据不同类型的矿石选用处理方法，一是粉碎后直接提取，二是粉碎后后经焙烧后进行提取，三是粉碎后经酸浸后进行提取，矿石粉碎的粒度为０．２－１ｍｍ，具体提取工艺如下：将经处理的矿粉与所需提取剂量的５０％混合后，经充分搅拌输入反应罐中，在４．５－５．５公斤压力下进行第一次反应，时间为７－９个小时，然后将反应生成的金属液输入贮液罐中，再将其余５０％提取剂压入反应罐中进行第二次反应，反应时间以提取剂压完时止，此过程应控制反应压力不超过５．５公斤，再将生成的金属液输入贮液罐中，从贮液罐中将金属液自流放入分解罐中加热至沸，待金属液变成无色透明后，停止加热，将含金属的废液放入滤罐中过滤得到湿金属氧化物，再经烘干、电解，即得到所提金属。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹国宗，
申请(专利权)人：尹国宗，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]