一种多金属提取方法技术

本发明专利技术公开一种多金属提取方法，包括：将包括含金属物料、还原剂、烟化剂、添加剂的混合物料成型，随后，将成型后的混合物料依次经过烟化还原和熔融还原，得到还原金属、可挥发的金属化合物和尾渣。本发明专利技术通过在含金属物料中加入还原剂、烟化剂、添加剂，从而使得含金属物料中的部分金属被直接还原，部分金属通过与烟化剂反应得到可挥发的金属化合物，从而提取出多种金属，具有金属还原率高、金属提取率高、能源利用率高、生产成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属提取
，特别涉及。
技术介绍
金属是现代化工业生产中的重要材料。金属大多数是经过一定的方法和设备从含 金属矿物中提取。在现今的金属冶炼方法中，较为常见的为利用还原剂，在一定的温度经 过一定的时间，对含金属矿物进行还原，得到金属。但这种方法一般仅可得到一种还原金 属，对于含多种金属的矿物无法一次回收这些金属，只能通过多次冶炼来回收，而多次冶炼 往往又带来能耗、成本、污染过高的代价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供，在同一提取过程中能够提取得到 多种金属。 为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是，，包括将包括 含金属物料、还原剂、烟化剂、添加剂的混合物料成型，随后，将成型后的混合物料依次经过 烟化还原和熔融还原，得到还原金属、可挥发的金属化合物和尾渣。在此技术方案中加入 还原剂，可将含金属物料中的高价态金属还原为金属单质，达到冶炼金属的目的；加入烟化 剂，与矿物中的金属化合物反应，生成低沸点的金属化合物，在高温下这些低沸点的金属化 合物挥发呈气态而与固态的混合物料分离；加入的添加剂，起催化、成型或吸收的作用，分 别为催化加速还原、烟化反应的进行；成型帮助粉状物料的成型，防止成型后的球团破 损；吸收帮助吸收反应中生成的有害于反应进行或环境污染的产物。 其中，所述含金属物料中所含金属元素包括铁、镍、钨中的至少一种及Ti、 Zn、 Cd、 Pb、Sb、Cu、Co、Ag、Au、Bi、 Sn、 In中的至少一种。 其中，在含金属物料、还原剂、烟化剂、添加剂混合前先各自研磨成小粒径颗粒。 其中，在混合前，含金属物料、烟化剂、添加剂先研磨成平均粒径5mm以下的颗粒。 其中，在混合前，还原剂被破碎成粒径为lmm以上的颗粒。 其中，还原剂的添加量及烟化剂添加量，按重量计，均比理论摩尔值大5 % 300%。 其中，添加剂和烟化剂的重量比为i : 2 1 : 6。其中，还原剂选自煤、焦炭、重油、石油焦和沥青中的一种或多种。其中，烟化剂选自含有至少一种下列元素的化合物0、C、S、C1。 其中，烟化剂选自6l^||、ZnS、Al2S3、CaS、FeS、FeS2、MgCl2、CaCl2、NaCl、FeCl3、K0H、烟煤中的一种或多种。 其中，添加剂选自含有至少一种下列阳离子的化合物Li+、Na+、K+、Al3+、Ca2+、Sr2+、 Si4+、Ba2+和Mg2+。其中，添加剂选自NaCl、 Si02、 Na2Si03、 KCl、 A1C13、 CaCl2、 NaF、 CaF2、 SrF2、 Na20、NaOH、 Al (OH) 3、 CaO、 A1203、 MgO、 NaHC03、 KHC03、 Ca(HC03)2、 CaS04、 BaS04、 MgS04、 Na2Si03、 Ca2Si04、 Na2C03、 K2C03、 Al2 (C03) 3、 CaC03中的一种或多种。 其中，混合物料成型为压块、造球、搓球、压球、装入容器中的任一种或多种。 其中，所述烟化还原为将成型后的混合物料送入烟化还原炉中加热至预定烟化 还原温度，保温，经过预定的烟化还原时间后，生成含可挥发金属化合物的烟气及已还原物 料；其中，所述预定的烟化还原温度为50(TC或高于500°C。 其中，所述烟化还原炉窑选自燃煤炉、热风炉、沸腾炉、循环流化床炉、链条炉、隧道窑、回转窑、转底炉、电热炉、电阻炉中的任一种。 其中，所述预定的烟化还原时间为20分钟 240分钟。 其中，所述熔融还原反应为将已还原物料再送入熔炉中，加热至预定熔融还原温 度，保温，经过预定的熔融还原时间后，得到单质金属和尾渣；其中，所述预定的熔融还原温 度为50(TC或大于50(TC。 其中，所述熔炉为电弧炉、转炉、中频炉、转底炉、矿热炉、高炉、电热炉、电阻炉、燃 煤炉、燃气炉、平炉中的任一种。 与现有技术相比，本专利技术通过在含金属物料中加入还原剂、烟化剂、添加剂，从而 使得含金属物料中的高价态金属元素被直接还原，部分金属元素通过烟化剂提取得到低沸 点的、高温下可挥发的金属化合物，从而在同一提取过程中，从含金属物料中提取出多种金 属，具有金属还原率高、金属提取率高、能源利用率高、生产成本低的优点。附图说明 图1是本专利技术多金属提取方法的流程图。 具体实施例方式本专利技术的基本构思是，将含金属物料与还原剂、烟化剂、添加剂混合、成形，随后， 将成型后的混合物料依次经过烟化还原和熔融还原，得到还原金属、可挥发的金属化合物 和尾渣。 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步描述。 参见图l，本专利技术的多金属提取方法包括如下步骤将小颗粒的含金属物料与还 原剂、烟化剂、添加剂混合，搅拌均匀后得到混合物料，将混合物料成型后送入烟化还原炉 中加热，达到预定的烟化还原温度后，保持此温度，混合物料进行烟化还原反应， 一段时间 后，混合物料中的部分金属与烟化剂生成低沸点的金属化合物，此种低沸点的金属化合物 在烟化还原炉的高温环境下挥发形成烟气，将此烟气回收后得到可挥发金属化合物；随后 将烟化还原反应后的已还原物料送入熔炉中，加热至预定熔融还原温度后，保持此温度，反 应一段时间后，得到还原金属及尾渣。以下通过具体的实施例对本专利技术的多金属提取方法进行说明。 实施例1 1)含锡铁矿(锡含量为1. 23%，铁含量为54. 85% )，将平均粒径为0. 178mm的 含锡铁矿与处理好的粒径为lmm 4mm的煤颗粒(还原剂)以及平均粒径为0. 074的烟 化剂、添加剂混合，搅拌均匀，然后以造球机造球；其中，烟化剂为MgCl2及CaCl2，添加剂中，NaCl作为催化剂，Na^i(U乍为成型剂，CaC(U乍为吸收剂。含锡铁矿与煤颗粒、烟化剂、添 加剂的重量比为5 :1:1:1。其中，此步骤所用的煤颗粒，其粒径可以为lmm 4mm中 的任意值，如lmm丄5mm、2mm、2. 5mm、3mm、4mm等。 2)成品矿球由布料机均匀布置在烟化台车上，送入烟化还原炉内进行加热，加热 至100(TC，保持此温度，矿球中锡等有色金属元素与烟化剂进行烟化反应，反应60分钟后， 生成低沸点的氯化亚锡，挥发进入烟气中，经烟气收尘系统处理后，得到高含量的烟化锡精 矿产品；本实施例中，烟化还原炉选用隧道窑。 3)矿球中的铁氧化物在烟化还原炉内逐步加热至120(TC，保持此温度，在此温度 下，与还原剂一煤发生还原反应，铁被还原，矿球逐步金属化，成为高金属化率的含铁球团； 高金属化率的含铁球团装入电弧炉内，含铁球团熔化后渣、铁分离，铁液经铸铁机铸成铁 块。 本实施例中，锡的回收率为65. 78%、铁的还原率为71. 25%。 实施例2 1)含锌铁矿(锌含量为1.22%，铁含量为54. 89% )，将平均粒径为O. 52mm的 含锌铁矿与处理好的粒径为lmm 3mm的煤颗粒(还原剂)以及平均粒径为0. 076mm的烟 化剂、添加剂混合搅拌均匀，并以造球机造球；其中，烟化剂为CaCl2，添加剂中，Si02作为催 化剂，Na2Si04作为成型剂，CaF2作为吸收剂。含锌铁矿与煤颗粒、烟化剂、添加剂的重量比 为6 : 2 : 1 : 0.5。其中，此步骤所用的煤颗粒，其粒径可以为lmm 3mm中的任意值，如 lmm、 1. 3mm、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多金属提取方法，其特征在于，包括：将包括含金属物料、还原剂、烟化剂、添加剂的混合物料成型，随后，将成型后的混合物料依次经过烟化还原和熔融还原，得到还原金属、可挥发的金属化合物和尾渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李柏荣，
申请(专利权)人：李柏荣，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]