一种清洁的金锑矿循环浸出方法技术

本发明专利技术公开了一种清洁的金锑矿中金锑分离的循环浸出方法，该方法首先对金锑矿进行两段高价氯盐浸出，得富锑浸出液和浸出渣，浸出渣即为金精矿；其次，在浸出液中加入铁片/粉进行置换，产出终产品海绵锑和置换后液，置换后液的主要成份为氯化亚铁；最后，置换后液进入隔膜电积进行电积铁，得铁片/粉和高价氯化铁/锑溶液，所得的铁片/粉返回对浸出液进行置换处理，并部分开路，所得的高价氯化物溶液返回金锑矿的两段浸出。本发明专利技术的工艺形成金锑矿中金锑分离、锑深度浸出和浸出过程溶液除杂、浸出液闭路循环，没有废水和废渣排出，同时解决了传统工艺中铁的增生、难分离问题，清洁高效、试剂消耗少，可实现各类金锑矿的清洁提取。

A clean leaching method of gold antimony ore

The invention discloses a clean method of leaching gold and antimony in a clean gold antimony mine. The method first leach two periods of high price chlorine salt to Jin Tikuang, and get rich antimony leaching solution and leaching residue. The leaching residue is gold concentrate. Secondly, the leaching solution is added to the leaching solution by iron sheet / powder to produce the final product of sponge antimony and post replacement liquid. The main component of the replacement liquid is ferrous chloride; finally, the replacement liquid enters into the electrowinning iron of the diaphragm, and gets the iron sheet / powder and the high valence iron chloride / antimony solution. The iron sheet / powder is returned to the leaching solution, and some of the high valence chloride solutions return to the two stage leaching of the gold antimony ore. The technology of this invention has formed the separation of gold and antimony in the gold antimony deposit, the deep leaching of antimony and the leaching process, the closed circulation of the leaching solution, no waste water and waste residue. At the same time, it solves the problem of iron proliferation and difficult separation in the traditional process. It is clean and efficient and the reagents are consumed less, and the clean extraction of all kinds of gold and antimony ores can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种清洁的金锑矿循环浸出方法
本专利技术属于有色金属冶金领域，更具体的，涉及一种清洁的金锑矿循环浸出及浸出液除铁的方法。
技术介绍
锑是我国的特有战略金属，在材料、化工、建材领域有广泛的应用。目前锑的冶炼以硫化矿为主，主要采用鼓风炉挥发焙烧(熔炼)-还原熔炼工艺，已经沿用了五十多年，该工艺具有对原料适应性强，适于处理高品位锑精矿，锑直回收率高，粗锑氧较纯净及生产能力大等优点。但存在产生大量低浓度SO2烟气污染环境、能耗高及烟尘量大，收尘系统庞大等缺点，随着环保要求日渐提高，该工艺已不适应发展的要求。为此，从上世纪70年代起，人们一直开展清洁炼锑新工艺和基础理论研究，其中在湿法炼锑由于没有砷锑污染、能耗低、操作环境好的优点而被展开了大量研究，主要有酸法浸出和碱法浸出两条工艺路线。湿法工艺以“硫化钠浸出-Na3SbS3溶液电积法”最具代表性，该工艺对原料适应性强，曾有短暂工业生产，后因碱耗大、电流效率低等问题而关闭。而酸法因没有解决溶液循环利用、设备防腐和爆锑问题，目前主要用来氯化-水解法生产锑白，而没有用于生产金属锑。专利CN107190142A利用氯气作为氧化浸出剂，在酸性条件下浸出富锑金精矿，再用铁片/粉置换生产海绵锑，具有锑的浸出率高的优点，主要问题是氯气具有危害性、强氯化体系腐蚀大、浸出液没有开路、氯化渣处理繁琐。专利CN104831315A提出了一种碱性体系中硫化钠浸出-电积锑的工艺，锑浸出率高，但工艺体系酸碱消耗大、废水量大。专利CN106319199A提出了一种火法焙烧-碱浸焙砂的工艺，同样存在传统火法的工艺环境问题，同时工艺较长。专利CN104212981A公开了一种臭氧作为氧化剂浸出金锑矿的工艺，锑浸出率可达95％以上，但臭氧制备电耗高、浸出溶液净化没有解决。高亮等在中南大学学报上发表的论文“硫化锑精矿湿法清洁冶金新工艺”中提出了硫化锑精矿的“浸出—净化—电积的闭路循环”工艺的实验研究，但是无论是他们的研究还是辉锑矿的矿浆电解生产实践，铁的浸出率达5％～20％，导致体系中铁离子增生而引起整个系统不平衡，即铁的增生是最主要的问题，高亮在工艺中使用硫化除杂也并不能对铁进行去除，该工艺没有解决铁增生的问题；同时，该工艺中使用再生SbCl5溶液去浸出辉锑矿，但是SbCl5溶液稳定存在的pH要求值小，酸度大，对设备腐蚀大，而且在隔膜电积时阴极容易析出氯气。从清洁冶金和生产过程的职业病防护、自动化的角度考虑，湿法炼锑具有先天的优点，但要解决浸出过程氧化剂选择、溶液体积膨胀、浸出液净化/除铁和设备防腐等问题。基于此，在总结各湿法炼锑工艺优点的基础上，本课题提出了一种清洁的金锑矿中金锑分离的循环浸出方法，通过高价浸出、铁片/粉置换、隔膜电积完成金锑矿中金锑分离、锑深度浸出、浸出液清洁除铁，取消了价格高昂和环境危害大的双氧化、氯气、臭氧等氧化剂，以电解过程再生高价氧化剂代替。目的在于形成完整的全湿法提锑新方法，达到三废减排、试剂减耗、清洁绿色的生产过程。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出一种金锑矿全湿法工艺分离金锑和生产金属锑的方法，过程闭路循环、绿色减排。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种清洁的金锑矿中金锑分离的循环浸出方法，包括以下步骤：S1.高价浸出：将金锑矿利用含三价铁和/或五价锑的高价氯化物溶液进行浸出，得浸出液和下浆液，下浆液再加入一定的上述高价氯盐进行二次浸出，再得浸出液和浸出渣，浸出渣为金精矿；S2.铁片/粉置换锑：在S1步产出的浸出液中加入铁片/粉进行置换，产出终产品海绵锑和置换后液，置换后液的主要成份为氯化亚铁，氯化亚铁为下一步S3电积的原料；S3.电积除铁和浸出剂再生：将步骤S2得到的置换后液进行隔膜电积，阴极产出铁片/粉和残液，阳极产出高价氯化铁/锑溶液。铁片/粉返回步骤S3和部分开路，高价氯化铁/锑溶液全部返回步骤S1浸出，完成高价氯盐的清洁再生。本专利技术科学设计了生产步骤，各工序衔接流畅，物料流和能量流得到充分利用，首先进行金锑矿的高价浸出，利用含Fe3+、Sb5+的高价酸性氯化溶液浸出锑矿，根据溶液中有效离子浓度不同，可实现金锑矿中锑浸出率50～90％，而金和砷基本不被浸出，过程中主要发生以下反应：Sb2S3+6FeCl3＝2SbCl3+6FeCl2+3S0(1)Sb2S3+3SbCl5＝5SbCl3+3S0(2)SbCl3+Cl-＝SbCl4-(3)FeS+2FeCl3＝3FeCl2+S0(4)FeS+SbCl5＝FeCl2+SbCl3+S0(5)两次浸出后通过分离得到富锑浸出液和浸出渣，浸出渣即为金精矿，富锑浸出液用铁片/粉置换回收其中金属锑，主要发生以下反应：2SbCl3+3Fe＝2Sb+3FeCl2(6)置换后液再通过隔膜电积除铁，阴极得到铁片/粉，返回置换海绵锑，电极残液则泵入阳极进行氧化；整个过得中阳极全部发生氧化反应，其中的Fe2+和Sb3+发生氧化反应而再生为Fe3+和Sb5+，返回第一步的浸出步骤。过程中主要发生以下反应：阴极：Fe2++2e-＝Fe(7)阳极：Fe2+-e-＝Fe3+(E0＝0.771V)(8)Sb3+-2e-＝Sb5+(E0＝0.785V)(9)由上所述，整个工艺实现了浸出剂的闭路循环利用，需要开路外排的只有无污染的铁片/粉，而消耗的只有清洁的电能，各步骤间设置科学合理。优选地，步骤S1中所述金锑矿可为含金、砷、铅的高/低品位金锑矿。优选地，在步骤S1高价浸出的过程中，控制酸度为0.5～4g/L，液固比为5～20：1，温度为30～80℃，时间为2～5h，溶液中Fe3+和Sb5+的含量分别为60～150g/L和1～5g/L；进一步优选Fe3+含量为80～100g/L。进一步优选地，液固比为6～12：1，温度为30～70℃，时间为2～5h。优选地，步骤S2所述铁片/粉置换的条件为：温度为20～60℃，时间为1～5h，铁片/粉用量为理论量的1.0～1.5倍，即按式(6)进行完全置换锑的化学计量系数计算。进一步优选地，步骤S2所述铁片/粉置换过程温度为30～50℃，时间为2～3h。优选地，步骤S3中，所述电解槽隔膜采用阴离子交换膜，阳极为石墨或钛板，阴极为钛板或不锈钢板。进一步优选地，电积过程电流强度为150～400A/m2，温度为20～60℃，时间为10～30h，极距20～60mm；再进一步优选电流强度为200～350A/m2。优选地，开路的铁片/粉为阴极产出总铁片/粉量的5～30％，阳极液100％返回浸出。优选地，步骤S3所得残液送往步骤S3阳极。相对现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术主要利用再生的FeCl3阳极液浸出金锑矿，其中SbCl5少量存在，主要是FeCl3(90％以上)，经两段浸出后锑浸出率可达99％，提高了锑的浸出率。同时，FeCl3溶液稳定存在的pH要求较低，pH低于1即可，电解时没有氯气冒出，同时减少了对的设备腐蚀。(2)本专利技术创造性的对置换锑之后溶液进行电积除铁，同时解决了湿法炼锑过程中铁增生的难题，电积之后得到的铁片/粉可以返回再次进行置换锑，多余的铁片/粉开路外售，电积之后得到的高价铁/锑溶液亦可返回再次进行浸出，实现整个工艺过程的循环。(3)本专利技术实现金锑矿的深度浸出和浸出过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁的金锑矿循环浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.高价浸出：将金锑矿利用含三价铁和/或五价锑的高价氯化物溶液进行浸出，得浸出液和下浆液，下浆液再加入一定的上述高价氯化物溶液进行二次浸出，再得浸出液和浸出渣，浸出渣为金精矿；S2.铁片/粉置换锑：将S1步产出的浸出液，然后加入铁片/粉进行置换，得海绵锑和置换后液；S3.电积除铁和浸出剂再生：将步骤S2得到的置换后液进行隔膜电积，阴极产出铁片/粉和残液，阳极产出高价氯化铁/锑溶液；其中，步骤S3所得铁片/粉返回步骤S3和部分开路，高价氯化铁/锑溶液全部返回步骤S1浸出。

【技术特征摘要】
1.一种清洁的金锑矿循环浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.高价浸出：将金锑矿利用含三价铁和/或五价锑的高价氯化物溶液进行浸出，得浸出液和下浆液，下浆液再加入一定的上述高价氯化物溶液进行二次浸出，再得浸出液和浸出渣，浸出渣为金精矿；S2.铁片/粉置换锑：将S1步产出的浸出液，然后加入铁片/粉进行置换，得海绵锑和置换后液；S3.电积除铁和浸出剂再生：将步骤S2得到的置换后液进行隔膜电积，阴极产出铁片/粉和残液，阳极产出高价氯化铁/锑溶液；其中，步骤S3所得铁片/粉返回步骤S3和部分开路，高价氯化铁/锑溶液全部返回步骤S1浸出。2.根据权利要求1所述的清洁的金锑矿循环浸出方法，其特征在于，在步骤S1高价浸出的过程中，两段浸出均控制酸度为0.1～2g/L，液固比为5～20：1，温度为30～80℃，时间为1～5h，溶液中Fe3+和Sb5+的含量分别为60～150g/L和1～5g/L。3.根据权利要求2所述的清洁的金锑矿循环浸出方法，其特征在于，所述液固比为6～12...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶龙刚，胡洵璞，欧阳臻，胡宇杰，夏志美，肖利，陈滨，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43