一种硫化矿物的浸出方法技术

本发明专利技术提供了一种硫化矿物的浸出方法，该方法包括以下步骤：S1、将硫化矿物研磨后得到的研磨后粉料与硫酸溶液混合，制备成含固量大于30％的浆化液；S2、在常压条件下，从所述浆化液的底部通入氧气，使得所述氧气从所述浆化液的底部进入所述浆化液内并与所述浆化液发生反应，待反应完成后过滤得到滤渣和滤液；S3、在气压大于1.2兆帕的条件下，将所述滤渣浆化后与氧气混合反应，待反应完成后过滤得到浸出液，浸出液除杂后即得到含有目标有色金属的硫酸盐溶液。本发明专利技术提供的方法能够提高常压条件下硫化矿物中有色金属的浸出率，减少高压富氧设备的使用，降低硫化矿物的加工处理成本。降低硫化矿物的加工处理成本。降低硫化矿物的加工处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种硫化矿物的浸出方法


[0001]本专利技术涉及有色金属湿法冶金
，尤其涉及一种硫化矿物的浸出方法。

技术介绍

[0002]硫化矿物储量丰富，为当今一大金属原料形式之一。以硫化铜钴矿、铜钴合金为代表的铜、钴原料，以硫化镍矿、高冰镍、低冰镍为代表的镍原料在湿法冶金行业中占有相当大的比重，具有金属品位相对较高、储量较为丰富的特点，较其他形式矿物相比，提纯更为简易，因此研究硫化矿物的浸出工艺对现代冶金发展十分有必要。以下以高冰镍为代表进行简单介绍。高冰镍是由镍的原矿经过火法冶炼加工后产出的一种常见的生产镍金属的中间品，其常规生产过程是将高冰镍用球磨机磨料到200目以后，在常压条件下与稀硫酸溶液混合进行预浸，以将部分镍单质在预浸阶段进行酸浸出，然后将预浸出后的浆料打入氧压浸出釜，将未浸出的镍在高压高温富氧条件下进行继续浸出，同时高冰镍中的杂质铜也浸出了90％以上，铁浸出了20％左右。然后将浸出反应后含铁和铜等杂质的溶液净化，萃取，最终产出高纯的硫酸镍溶液，此溶液可直接用于生产高纯的镍系列产品。
[0003]上述传统的加工处理高冰镍的方法中，一般常压浸出阶段的镍浸出率较低，因此需要设置多段加压浸出，利用多段加压浸出提高最终的镍浸出率。则在高冰镍的生产处理过程当中需要配置大量的高压富氧反应设备，设备投资大且所需电能巨大，不符合如今低碳需求的低能耗要求，同时大量高压富氧设备的配置还增加了生产过程的安全隐患。

技术实现思路

[0004]针对传统硫化矿物浸出工艺中需要利用多段加压浸出，导致生产成本和安全隐患较高等问题中的至少一部分，本专利技术提供了一种硫化矿物的浸出方法，能够提高常压条件下有色金属的浸出率，降低硫化矿物的加工处理成本。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种硫化矿物的浸出方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将硫化矿物研磨后得到的研磨后粉料与硫酸溶液混合，制备成含固量大于30％的浆化液；
[0007]S2、在常压条件下，从所述浆化液的底部通入氧气，使得所述氧气从所述浆化液的底部进入所述浆化液内并与所述浆化液发生反应，待反应完成后过滤得到滤渣和滤液；
[0008]S3、在气压大于1.2兆帕的条件下，将所述滤渣浆化后与氧气混合反应，待反应完成后过滤得到浸出液，浸出液除杂后即得到含有目标有色金属的硫酸盐溶液。
[0009]本专利技术的上述技术方案中，在步骤S1中，将待提取的硫化矿物原料研磨后与硫酸溶液混合预浸，可以对硫化矿物进行充分预活化，实现将硫化矿物中的部分目标有色金属单质转化为离子形态或硫化物形态，即可以浸出部分目标有色金属单质，以提高目标有色金属的浸出率。并且，通过控制浆化液的含固量大于30％，以便于浆化液在后续常压氧化阶段能够与氧气充分反应，避免氧气反应不充分而产生浪费。在步骤S2中，在常压氧化阶段，利用氧气与浆化液反应，可以将浆化液中的目标有色金属单质和硫化物形态转化为离子形
态，并且，将氧气从浆化液的底部通入浆化液内，可以加剧氧气与浆化液的反应程度，使得氧气与浆化液充分反应，以尽量提高常压氧化阶段的目标有色金属的浸出率。在步骤S3中，在加压氧化阶段，氧气与滤液在高压条件下进行反应，可以进一步将滤液中的目标有色金属单质和硫化物形态转化为离子形态，再将浸出液除杂即可得到含有目标有色金属的硫酸盐溶液。在上述过程中，由于在常压氧化阶段可以达到较好的浸出效果，因此相较于传统工艺，本专利技术中可以减少高压反应设备的布置规模，缩短加压氧化阶段的工艺流程，节省生产成本。
[0010]可选地，在步骤S1中，具体包括：
[0011]通过立式辊磨机将颗粒状的硫化矿物进行研磨得到研磨后粉料；
[0012]将所述研磨后粉料以正压0.45
‑
0.75Mpa气力输送的方式注入含有(100
‑
300)克/升的硫酸溶液的反应装置中进行浆化，并制成含固量大于30％的浆化液。
[0013]本专利技术的上述技术方案中，先将较大颗粒的硫化矿物研磨粉碎后得到粉料，再通过正压气力输送的方式将所得粉料注入硫酸溶液中。其中，正压风力会直接将粉料吹入硫酸溶液内部，并且，由于正压风力的作用，硫酸溶液内会产生大量气泡，可以提高粉料与硫酸溶液的混合程度，使得粉料与硫酸溶液充分混合形成较均匀的浆化液。进一步地，在形成浆化液的过程中，由于本专利技术中是向硫酸溶液中逐渐添加粉料，因此硫酸溶液不会立刻被大量粉料稀释，由此，可以在尽量长的反应时间内将硫酸溶液维持在较高的浓度，从而实现粉料与硫酸的充分混合反应。
[0014]可选地，在步骤S1中，所述硫化矿物为硫化镍矿、硫化铜钴矿、钴铜合金、高冰镍和低冰镍中的至少一种；所述研磨后粉料的粒径D90小于40微米。
[0015]本专利技术的上述技术方案中，可以将价值较高的镍、铜作为待提取的目标有色金属，例如可以适用于提取硫化镍矿中的镍、硫化铜钴矿中的铜、钴铜合金中的铜、高冰镍中的镍和低冰镍中的镍。通过控制研磨后的硫化矿物粉料的粒径D90小于40微米，则粉料的粒径足够小，其比表面积足够大，以使得粉料与硫酸溶液充分接触，并且通过控制浆化液中的液固质量比，可以进一步确保浆粉料与硫酸溶液充分反应。
[0016]可选地，在步骤S2中，具体包括：
[0017]将所述浆化液以预定的加料速度和加料量从反应釜的顶部加入到所述反应釜中，并采用谐振式氧气喷射器从所述反应釜的底部通入预定量的氧气，使得所述氧气从所述浆化液的底部进入所述浆化液内并与所述浆化液接触反应，反应过程中所述反应釜内维持常压条件；
[0018]所述浆化液与所述氧气的反应温度为(60
‑
90)摄氏度，反应时间为(2
‑
13)小时。
[0019]本专利技术的上述技术方案中，在常压氧化阶段，从反应釜的顶部注入浆化液，同时利用谐振式氧气喷射器将氧气通入反应釜的底部，则氧气可以以气泡的形式从反应釜的底部进入位于反应釜内的浆化液中，以使得氧气与浆化液充分接触反应。并且，采用谐振式氧气喷射器可以将氧气分散为较小粒径的微气泡，以增加氧气的比表面积，从而增加氧气与浆化液的接触面积，进而提高常压氧化阶段的反应效率，提高目标有色金属的浸出率。进一步地，通过控制常压氧化阶段的反应温度和反应时间，可以使得氧气不会很快就通过浆化液，保证氧气与浆化液的接触时间足够长，以确保常压氧化阶段的浸出率。
[0020]可选地，所述反应釜采用气力搅拌的帕丘克槽，所述帕丘克槽的底部与所述谐振
式氧气喷射器连接；
[0021]在步骤S2中，具体包括：
[0022]从所述帕丘克槽的顶部加入所述浆化液，并采用所述谐振式氧气喷射器从所述帕丘克槽的底部通入氧气，所述浆化液的加料速度为(0.5
‑
10)吨/小时。
[0023]本专利技术的上述技术方案中，采用帕丘克槽作为反应容器，从帕丘克槽的顶部注入浆化液，从帕丘克槽的底部通入氧气，使得氧气从帕丘克槽内的浆化液底部进入浆化液中，并逐渐上升直至从浆化液的液面逸出。在该过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硫化矿物的浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将硫化矿物研磨后得到的研磨后粉料与硫酸溶液混合，制备成含固量大于30％的浆化液；S2、在常压条件下，从所述浆化液的底部通入氧气，使得所述氧气从所述浆化液的底部进入所述浆化液内并与所述浆化液发生反应，待反应完成后过滤得到滤渣和滤液；S3、在气压大于1.2兆帕的条件下，将所述滤渣浆化后与氧气混合反应，待反应完成后过滤得到浸出液，浸出液除杂后即得到含有目标有色金属的硫酸盐溶液。2.根据权利要求1所述的硫化矿物的浸出方法，其特征在于，在步骤S1中，具体包括：通过立式辊磨机将所述硫化矿物进行研磨得到研磨后粉料；将所述研磨后粉料以正压0.45
‑
0.75Mpa气力输送的方式注入含有(100
‑
300)克/升的硫酸溶液的反应装置中进行浆化，并制成含固量大于30％的浆化液。3.根据权利要求2所述的硫化矿物的浸出方法，其特征在于，在步骤S1中，所述硫化矿物为硫化镍矿、硫化铜钴矿、钴铜合金、高冰镍和低冰镍中的至少一种；所述研磨后粉料的粒径D90小于40微米。4.根据权利要求1至3中任一项所述的硫化矿物的浸出方法，其特征在于，在步骤S2中，具体包括：将所述浆化液以预定的加料速度和加料量从反应釜的顶部加入到所述反应釜中，并采用谐振式氧气喷射器从所述反应釜的底部通入预定量的氧气，反应过程中所述反应釜内维持常压条件；所述浆化液与所述氧气的反应温度为(60
‑
90)摄氏度，反应时间为(2
‑
13)小时。5.根据权利要求4所述的硫化矿物的浸出方法，其特征在于，所述反应釜采用气力搅拌的帕丘克槽，所述帕丘克槽的底部与所述谐振式氧气喷射器连接；在步骤S2中，具体包括：从所述帕丘克槽的顶部加入所述浆化液，并采用所述谐振式氧气喷射器从所述帕丘克槽的底部通入氧气，所述浆化液的加料速度为(0.5
‑
10)吨/小时。6.根据权利要求5所述的硫化矿物的浸出方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王博宇，任兴庭，袁旬，冯德茂，张梦楠，
申请(专利权)人：贵州中伟资源循环产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：