專利名稱：提煉含貴金屬的精礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在權(quán)利要求1的前序部分中規(guī)定的提煉貴金屬精礦的方法。在本發(fā)明的方法中，使用懸浮熔煉爐(supension smeltingfurnace)；在所述爐中產(chǎn)生的锍送去濕法冶金處理，而爐渣在電爐中還原。在電爐中產(chǎn)生的金屬化锍或返回懸浮熔煉爐或與懸浮熔煉爐得到的锍一起或分別送去濕法冶金處理。
通常，世界上貴金屬Au、Ag、Pt、Pd、Rh和Ir使用各種不同的制造方法來生產(chǎn)?；蛘咧苯永媒鸬奶厥庑再|(zhì)或在傳統(tǒng)的銅生產(chǎn)中作為副產(chǎn)品來生產(chǎn)金。全世界大部分鉑以及顯著份額的鈀用主電爐(primaryelectric furnace)來生產(chǎn)。全世界大部分鈀的生產(chǎn)主要基于懸浮技術(shù)從礦石生產(chǎn)鎳的副產(chǎn)物，在那里制得的中間產(chǎn)物為鎳精礦。在這兩種方法中的必要步驟是使用轉(zhuǎn)爐作為所述方法的一部分。但是，在所述方法中轉(zhuǎn)爐的使用是有害的，因為熔融物轉(zhuǎn)移引起的二氧化硫排放和中間產(chǎn)物都增加。將在上述方法中制得的锍在濕法冶金裝置中進(jìn)一步處理。當(dāng)貴金屬作為副產(chǎn)品回收時，有幾種不同的濕法冶金方法用于進(jìn)一步提煉從熔爐得到的锍。
芬蘭專利申請書890395公開了一種用于生產(chǎn)高品位鎳锍的制造方法和配置。根據(jù)所述的方法，高品位的鎳锍直接在懸浮熔煉爐中生產(chǎn)。至少由懸浮熔煉爐得到的爐渣在電爐中還原，在那里生成電爐爐渣和金屬化锍，因此至少一部分金屬化锍作為進(jìn)料返回懸浮熔煉爐。
從芬蘭專利94538已知一種在閃速熔煉爐中制造高品位鎳锍和高度氧化爐渣的方法，以及一種還原閃速熔煉爐得到的爐渣和硫化電爐中得到的锍的方法。在閃速熔煉爐和電爐中產(chǎn)生的锍都直接進(jìn)行進(jìn)一步濕法冶金加工。本發(fā)明的一個特殊的目的確切的是要簡化高品位鎳锍的制造方法以及避免在這一方法中使用轉(zhuǎn)爐。
本發(fā)明的目的是要提供一種新型的提煉貴金屬精礦的方法，以致貴金屬可利用懸浮熔煉法很好地回收。本發(fā)明的另一目的是要實現(xiàn)這樣一種提煉精礦的方法，所述精礦的價值在于其中所含的貴金屬，在那里鎳和/或銅在價值上僅僅為副產(chǎn)品。
本發(fā)明的特征為權(quán)利要求1的特征部分中所述的。本發(fā)明其他實施方案的特征為其余權(quán)利要求中所述的。
本發(fā)明提煉貴金屬精礦的方法有幾個優(yōu)點。本發(fā)明涉及一種提煉貴金屬精礦的方法，根據(jù)所述的方法，至少將處理的貴金屬精礦、反應(yīng)氣體、爐渣生成劑即助熔劑和煙灰一起送入懸浮熔煉爐的反應(yīng)段(shaft)，以致在懸浮熔煉爐中存在分開的生成相，锍和爐渣。在懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的爐渣送入電爐，在那里生成金屬化的锍和廢爐渣，此后將由懸浮熔煉爐得到的锍送去濕法冶金處理，而送入電爐的爐渣與還原劑可能還有降低熔點或增加流動性的試劑一起處理，產(chǎn)生的金屬化锍或送去濕法冶金處理，或返回懸浮熔煉爐。根據(jù)本發(fā)明，在含有貴金屬特別是鉑和鈀的貴金屬精礦的提煉中，可有利地使用懸浮熔煉爐，例如閃速熔煉爐。
本發(fā)明提煉貴金屬精礦的方法也可這樣利用，以致提供的一部分貴金屬精礦用硫化物精礦代替。但是，本發(fā)明的方法與所述的專利(FI890395和FI94538)有本質(zhì)的差別，因為在本發(fā)明的方法中使用的原料為貴金屬精礦而不是鎳精礦，因此不生成高品位鎳锍。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，由懸浮熔煉爐得到的锍和由電爐得到的金屬化锍在濕法冶金處理以前先造粒。根據(jù)本發(fā)明的不同應(yīng)用，懸浮熔煉爐得到的锍和電爐得到的金屬化锍或在相同的濕法冶金過程中或在不同過程中加工。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案，在濕法冶金處理中，懸浮熔煉爐得到的锍也在至少一步中浸析。因此回收精礦中所需的組分。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，在濕法冶金處理中，電爐得到的金屬化锍也在至少一步中浸析。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，锍的浸析在硫酸鹽氣氛中進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，浸析在氯化物氣氛中進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，貴金屬從浸析殘渣中回收。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，在锍和金屬化锍的濕法冶金處理中產(chǎn)生的亞鐵沉積物送入懸浮熔煉爐。
在本發(fā)明的方法中，原料所含的能量例如鐵和硫所含的氧化熱比精礦在主電爐中處理時更有效地被利用。因為在本方法中，锍相在懸浮熔煉爐和電爐中以兩步與爐渣分離，與主電爐中的加工相比，貴金屬的回收率顯著提高。在本發(fā)明的方法中，產(chǎn)生的廢氣數(shù)量顯著小于精礦處理中僅使用主電爐時。通過使用本發(fā)明的方法，粉塵損失也減少。相對少的氣體數(shù)量有助于二氧化硫作為純二氧化硫或硫酸回收和制備?，F(xiàn)在，為滿足生態(tài)要求，與氣體和二氧化硫有關(guān)的必要投資小于基于相應(yīng)的主電爐的方法。不使用轉(zhuǎn)爐有上述不使用主電爐那樣的相同優(yōu)點。
下面參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。


圖1本發(fā)明方法的描述。
圖1說明用于本發(fā)明方法的懸浮熔煉爐1，例如閃速熔煉爐。在爐反應(yīng)段3的頂部，送入貴金屬精礦9、氧化用反應(yīng)氣體10、爐渣生成劑即助熔劑11和由廢熱鍋爐6的廢氣冷卻得到的煙灰12。在锍的處理中，在濕法冶金單元15和16中產(chǎn)生的鐵沉積物也可送入懸浮熔煉爐1。送入反應(yīng)段3的各組分相互反應(yīng)，并在沉降段4的底部生成锍層8，在它上面是爐渣層7。在懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的氣體通過豎直煙囪5排入廢熱鍋爐6，產(chǎn)生的煙灰12從那里循環(huán)回懸浮熔煉爐，而廢氣18去進(jìn)一步加工。顯著份額的精礦9為積累在沉降器中的貴金屬，主要在锍相8中。將锍8造粒17，然后去濕法冶金進(jìn)一步加工15，在那里锍被浸析，在這種情況下貴金屬最終被浸析。
在懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的爐渣7送入電爐2，其中除了已氧化的爐渣和還原劑以外，如果需要，還送入為了降低熔點或增加流動性的含硫物質(zhì)或其他物質(zhì)，以便調(diào)節(jié)產(chǎn)生的锍的熔點。在電爐中，由于還原反應(yīng)的結(jié)果，產(chǎn)生金屬化的锍14和爐渣13。不加硫的情況下，金屬化锍的硫含量可保持很低，相應(yīng)熔點和粘度可保持很高。在電爐中，貴金屬主要轉(zhuǎn)化成锍相14，根據(jù)本發(fā)明，它或與懸浮熔煉爐得到的锍一起或單獨去濕法冶金處理16。另一選擇方案是將金屬化锍14或其一部分返回懸浮熔煉爐1。在金屬化锍14的濕法冶金處理16以前，將該锍進(jìn)行造粒19。在電爐2中產(chǎn)生的爐渣13為廢爐渣，即將它廢棄。貴金屬在濕法冶金過程中回收。
在懸浮熔煉爐和電爐中，貴金屬主要轉(zhuǎn)變成锍相，在濕法冶金過程中由所述的锍相回收貴金屬。懸浮熔煉爐得到的锍8和電爐得到的金屬化锍14或者在相同的浸析線中浸析或者分開浸析。浸析步驟與要處理的貴金屬精礦的成分有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，浸析在硫酸鹽氣氛中進(jìn)行，也就是在某個階段溶液含有硫酸鹽?，F(xiàn)在，在精礦中可能含有的鈷和鎳在第一選擇性壓力浸析步驟作為硫酸鹽浸析。在相同的步驟中，可能同時鐵作為氫氧化鐵也被浸析。鎳作為鎳鹽被回收，或電解轉(zhuǎn)變成金屬。在第二浸析步驟中，銅作為硫酸銅被浸析，它可象這樣被分離，或電解轉(zhuǎn)變成金屬銅。也可將硫酸銅結(jié)晶，然后在干燥后返回懸浮熔煉爐。通過調(diào)節(jié)在浸析過程中的氧化程度和火法冶金過程中的氧化，可影響溶液的硫酸鹽平衡。貴金屬被留在浸析殘渣中。浸析殘渣中的貴金屬含量例如通過強(qiáng)硫酸和二氧化硫處理來提高。得到的濃縮沉積物為各種貴金屬提煉的優(yōu)良原料。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，浸析在氯化物氣氛中進(jìn)行，在這種情況下，在浸析中和在溶液中使用氯化物氣體，得到鈷、鎳、銅和鐵的氯化物。
參考以下實施例來說明本發(fā)明。
實施例本發(fā)明的方法用于上述貴金屬精礦，以致一部分所述的精礦被鎳精礦代替。在濕法冶金單元中產(chǎn)生的鐵沉積物被循環(huán)回懸浮熔煉爐?？s寫PGM表示貴金屬。
送入懸浮熔煉爐的物料流和分析貴金屬精礦鎳精礦 鐵沉積物份額％ 75 223分析Ni％ 2 9Cu％ 10 3Fe％ 23 3958
S％ 20 27SiO2％ 28 14Al2O3％ 41MgO％ 86PGM ppm 75 3當(dāng)在進(jìn)料氣體中增加氧濃度和施加適當(dāng)?shù)难趸潭?，以及?dāng)考慮到排放空氣、熱平衡的油需要量、循環(huán)的粉塵數(shù)量、要求的助熔劑以及在電爐方面、焦炭的需要和用于锍硫化的少量精礦時，從懸浮熔煉爐和從電爐制得以下產(chǎn)品。
進(jìn)料混合物的物料流數(shù)量以及分析懸浮熔煉爐 電爐锍爐渣 锍 爐渣進(jìn)料的物料流％ 1271 467分析Ni％ 201.324 0.1Cu％ 542.431 0.7S％ 210.28.0 0.3Fe％ 3.0 36 34 37SiO％0.0 32 0.0 35MgO％0.0 9.710 3.5PGM ppm 440 2.232 0.4懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的氣體含有大于10％二氧化硫，因此它適合用于生產(chǎn)硫酸。電爐的廢氣幾乎不含二氧化硫，因此不會破壞環(huán)境。如果原料不含足夠數(shù)量的銅，那么上述方法在沒有鎳和甚至從而一大部分銅被鐵代替的情況下也起作用。
對于熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員來說，顯然本發(fā)明的不同實施方案不限于上述實施例，而可在附后的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種提煉貴金屬精礦的方法，在所述的方法中(a)至少將要處理的貴金屬精礦(9)、反應(yīng)氣體(10)、助熔劑(11)和煙灰(12)一起送入懸浮熔煉爐(1)的反應(yīng)段(3)；(b)在懸浮熔煉爐中，得到分離的相，锍(8)和爐渣(7)；(c)在懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的爐渣送入電爐(2)，以致得到金屬化锍(14)和廢爐渣(13)，其特征在于，(d)懸浮熔煉爐得到的锍(8)送去濕法冶金處理(15)，以及(e)送入電爐的爐渣與還原劑可能還與降低熔點或提高流動性的材料一起處理，得到的金屬化锍(14)或者送去濕法冶金處理(16)，或者返回懸浮熔煉爐(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，要送入懸浮熔煉爐的一部分貴金屬精礦(9)被硫化物精礦代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，懸浮熔煉爐的锍(8)和電爐的金屬化锍(14)在濕法冶金處理以前造粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其特征在于，懸浮熔煉爐的锍和電爐的金屬化锍在相同的濕法冶金過程中處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其特征在于，懸浮熔煉爐得到的锍和電爐得到的金屬化硫在分開的濕法冶金過程中處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其特征在于，在濕法冶金處理(15)中，懸浮熔煉爐得到的锍(8)在至少一步驟中浸析。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其特征在于，在濕法冶金處理(16)中，電爐得到的金屬化锍(14)在至少一步驟中浸析。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于，浸析在硫酸鹽氣氛中進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于，浸析在氯化物氣氛中進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7、8或9的方法，其特征在于，貴金屬從浸析殘渣中回收。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的方法，其特征在于，锍和金屬化锍的濕法冶金處理中產(chǎn)生的亞鐵沉積物送入懸浮熔煉爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提煉貴金屬精礦的方法，至少將貴金屬精礦(9)、反應(yīng)氣體(10)、助熔劑(11)和要處理的煙灰(12)一起送入懸浮熔煉爐(1)的反應(yīng)段(3)；在懸浮熔煉爐中，得到分離的相，锍(8)和爐渣(7)；在懸浮熔煉爐中產(chǎn)生的爐渣送入電爐(2)，以致得到金屬化锍(14)和廢爐渣(13)，此后懸浮熔煉爐得到的锍(8)送去濕法冶金處理(15)，以及送入電爐的爐渣與還原劑可能還與降低熔點或提高流動性的材料一起處理，得到的金屬化锍(14)或者送去濕法冶金處理(16)，或者返回懸浮熔煉爐(1)。
文檔編號C22B3/00GK1650037SQ03810013
公開日2005年8月3日 申請日期2003年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月3日
發(fā)明者T·瑪金恩, M·伊羅拉, J·勞魯瑪, I·克尤, N·梅里坎托 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司