專利名稱：一種鉬鉍混合礦物分離方法
一種鉬鉍混合礦物分離方法本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及鑰鉍混合礦物分離方法。湖南柿竹園鎢錫鑰鉍多金屬礦床被譽(yù)為世界礦物博物館，探明的礦石資源量達(dá)3. 6億噸，發(fā)現(xiàn)的礦物品種達(dá)143種，其中鎢74. 6萬噸、鉍31. 5萬噸、錫46. 8萬噸、鑰13. 0萬噸、伴生螢石礦物儲(chǔ)量7144萬噸。其中，鑰、鉍分別主要以輝鑰礦和輝鉍礦的形式存在，輝鑰礦和輝鉍礦可浮性相近，所產(chǎn)鑰、鉍精礦具有互含較高的特點(diǎn)。依靠現(xiàn)有浮選冶金工藝，從中得到合格的鑰、鉍加工產(chǎn)品的難度越來越大，僅能得到互含較高的鑰精礦或鉍精礦產(chǎn)品。因此，迫切需要發(fā)展新的分離回收技術(shù)。電氧化工藝具有浸出過程條件溫和、金屬回收率高、環(huán)境友好等特點(diǎn)，在硫化礦物的濕法冶金中深受注目。美國(guó)專利(US3755104)在溫度范圍50 105°C、陽極電流密度大于500A/m2、酸度10% HCl的酸性氯化物介質(zhì)中，采用電解法對(duì)輝鑰礦產(chǎn)品中的鑰、錸硫化物進(jìn)行浸出回收，取得了較滿意的鑰浸出率指標(biāo)。1997年北京礦冶研究總院在湖南柿竹園建成了鉍的礦漿電解生產(chǎn)廠，采用鹽酸作為電解介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了鉍元素的陰極沉積，鉍回收率達(dá)到98%，但這一工藝過程在酸性條件下進(jìn)行電解，過程會(huì)產(chǎn)生大量的氯氣，且沒有考察鑰礦物的回收?，F(xiàn)有的鑰冶金工藝或鉍冶金工藝都僅關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)精礦的處理，還沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)對(duì)輝鑰礦和輝鉍礦混合礦進(jìn)行電氧化浸出分離的研究報(bào)道。本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟(jì)、工藝簡(jiǎn)單且高效的含鑰輝鉍礦物分離方法，實(shí)現(xiàn)鑰、鉍金屬的綜合回收。本發(fā)明提供一種含鑰輝鉍礦物分離方法是將鑰鉍混合礦物在氯化物溶液中進(jìn)行無隔膜電解，控制電解體系pH穩(wěn)定在7 < pH彡11，在礦漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)濃度為
電解電壓為2 4. 5v、陽極電流密度不低于100A/m2、電解溫度0 80°C的條件下，含鑰礦物被選擇性氧化而浸出，而含鉍礦物則不能氧化而留在固體渣中，過濾分離后得到鑰酸鹽水溶液和輝鉍礦精礦。本發(fā)明提出了一種在pH> 7的堿性條件下，將含鑰輝鉍礦精礦或中礦產(chǎn)品在氯化物溶液中進(jìn)行無隔膜電解，輝鑰礦被選擇性氧化而浸出，而輝鉍礦則不能氧化而留在固體渣中，過濾分離后得到較為純凈的鑰酸鹽水溶液和輝鉍精礦。本發(fā)明不僅可以用于含鑰輝鉍礦精礦的提純凈化，而且還適用于鉍鑰混合礦物的高效分離回收，具有選擇性好、金屬回收率高、工藝條件溫和且無污染等特點(diǎn)，是一種環(huán)境友好的復(fù)雜礦物濕法浸出分離新方法。目前，尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)在堿性介質(zhì)中進(jìn)行輝鑰礦和輝鉍礦選擇性電氧化浸出分離的研究報(bào)道。本發(fā)明的工藝中，發(fā)明人通過反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)電解電壓需控制在2 4. 5v條件才可有效實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，因?yàn)榘l(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在電解體系PH < 7時(shí)，鑰、鉍礦物都會(huì)被浸出進(jìn)入溶液；而當(dāng)本發(fā)明控制電解體系7 < pH彡11條件下，當(dāng)電解電壓小于2v時(shí)，鑰鉍礦物都不浸出，而當(dāng)電解電壓大于4. 5v時(shí)，不但鑰礦物被浸出，也會(huì)有超過10 %的鉍礦物被浸出進(jìn)入溶液，都不能高效的實(shí)現(xiàn)鑰鉍混合礦物的分離。因此，本發(fā)明的工藝中嚴(yán)格設(shè)定了電解PH和電解電壓的值，才可有效達(dá)成本發(fā)明的目的。本發(fā)明的方法中，使用的氯化物可以是氯化鈉，也可以是氯化鉀或氯化銨等。本發(fā)明的方法中，所述的氯化物溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)濃度為5 35%，優(yōu)選質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15 25%的氯化鈉。本發(fā)明的方法中，采用堿性物質(zhì)中和輝鑰礦電氧化過程所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)(如硫酸或鹽酸)，使控制電解體系的PH值在7 11范圍。所述的堿性物質(zhì)可以是氫氧化鈉，碳酸鹽、碳酸銨中的一種或幾種。 本發(fā)明的方法中，所述的礦漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)濃度為1% 30%，在一個(gè)優(yōu)選的具體方案中，礦漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)濃度為10%。本發(fā)明的方法中，所述的無隔膜電解是在無隔膜電解槽中進(jìn)行的，電解過程所用電極是惰性電極，可以是石墨、欽，或者是以欽為基體，以RuO2和TiO2為電催化劑基本組分的金屬氧化物電極(DSA)。本發(fā)明的方法中，輝鑰礦無隔膜電解的電解電壓為2 4. 5v，優(yōu)選3. 5v ;陽極電流密度為100 3000A/m2，優(yōu)選800 1000A/m2 ;電解溫度0 80°C，一般在室溫下進(jìn)行。本發(fā)明的方法中，所述的鑰鉍混合礦物是指以輝鑰礦和輝鉍礦為主要成分的選礦富集產(chǎn)品，包括含鑰輝鉍礦精礦、含鉍輝鑰礦精礦以及鑰鉍混合中礦等產(chǎn)品。所述的鑰鉍混合礦物中鑰的質(zhì)量含量不低于0. 5%，鉍的質(zhì)量含量不低于2%。本發(fā)明的方法可以用連續(xù)生產(chǎn)，也可以間歇式進(jìn)行。本發(fā)明的方法一般在常壓下進(jìn)行。通過本發(fā)明的工藝可將鑰鉍混合礦物中的鑰、鉍成分高效分離，鉍的收率可達(dá)99. 04% ;鑰的浸出率也可達(dá)99. 95%，具有較高的選擇性；且本發(fā)明工藝還可做到過程簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，不會(huì)產(chǎn)生新的污染物，而這些特性對(duì)適用于工業(yè)化大生產(chǎn)要求也是特別有利的；本發(fā)明的工藝大大的提升了對(duì)資源的利用率，也是符合技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明由下列實(shí)施例進(jìn)一步說明，但不受這些實(shí)施例的限制。實(shí)施例中所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)除另有規(guī)定外均指質(zhì)量。實(shí)施例I :湖南柿竹園所產(chǎn)某含鑰輝鉍礦(含Mo 4. 78%，含Bi 24. 61 %)，其中鑰、鉍主要以輝鑰礦、輝鉍礦形式存在。將2. 5份混合礦、2份NaCl和25份水加入到無隔膜電解槽中，攪拌制漿，考察了 PH對(duì)電氧化過程的影響。選用DSA陽極、鐵陰極，在電解電壓為3. 5v、陽極電流密度為400A/m2、室溫的條件下電解240min。過濾分離后檢測(cè)浸出液中鑰和浸出洛中鉍的含量，結(jié)果見表I。表IpH對(duì)電氧化過程的影響
權(quán)利要求
1.一種鑰鉍混合礦物分離方法，其特征在干，將鑰鉍混合礦物在氯化物溶液中進(jìn)行無隔膜電解，控制電解體系pH穩(wěn)定在7 < pH く 11，礦漿濃度為I % 30%，電解電壓為2 4.5v,陽極電流密度不低于ΙΟΟΑ/m2，電解溫度O 80°C，含鑰礦物被選擇性氧化而浸出，而含鉍礦物則留在固相中，過濾分離后得到的鑰酸鹽水溶液和輝鉍精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在電解過程加入堿性物質(zhì)控制電解體系的PH值；所述的堿性物質(zhì)可以是氫氧化鈉，碳酸鹽、碳酸銨中的ー種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述氯化物包括氯化鈉、氯化鉀、氯化銨的ー種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化物溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)濃度為5 35%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化物為氯化鈉，氯化鈉溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15 25%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的陽極電流密度為100 3000A/m2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于電解電壓為3.5v ;陽極電流密度為800 1000A/m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的無隔膜電解是在無隔膜電解槽中進(jìn)行的，電解過程所用電極是惰性電極.·
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述惰性電極是石墨、鈦，或者是以鈦為基體，以RuO2和TiO2為電催化劑基本組分的金屬氧化物電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的鑰鉍混合礦物中鑰的質(zhì)量含量不低于0. 5%,秘的質(zhì)量含量不低于2%。
全文摘要
一種鉬鉍混合礦物分離方法，其特征在于，將含鉬的輝鉍礦精礦或中礦產(chǎn)品在pH＞7的氯化物溶液中進(jìn)行無隔膜電解，輝鉬礦被選擇性氧化分解進(jìn)入液相，得到較為純凈的鉬酸鹽水溶液，而輝鉍礦則不能氧化而留在固相中，過濾分離后，得到較為單一的輝鉍礦礦物。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了輝鉬礦和輝鉍礦的高效分離回收，得到了較為純凈的鉬酸鹽溶液和輝鉍精礦，該工藝具有分離效果好、金屬回收率高、工藝條件溫和且無污染等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C25C1/06GK102634818SQ201210128588
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者劉廣義, 劉斌, 姜濤, 曹占芳, 王帥, 鐘宏 申請(qǐng)人:中南大學(xué)