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      國內(nèi)某含銻復(fù)雜金精礦中銻的提取研究

      2018-04-21 07:32:46孫海明
      世界有色金屬 2018年2期
      關(guān)鍵詞:電積硫化鈉液固比

      孫海明

      (煙臺(tái)恒邦集團(tuán)有限公司,山東 煙臺(tái) 264100)

      國內(nèi)某含銻復(fù)雜金精礦在使用傳統(tǒng)的濕法黃金冶煉過程中,銻作為雜質(zhì)元素影響金的回收,且無法對(duì)銻元素進(jìn)行有效回收,造成資源浪費(fèi)[1],而采用公司現(xiàn)有的富氧底吹熔煉系統(tǒng)處理含銻礦,通過電解車間陽極泥可回收部分銻,其他銻進(jìn)入電塵灰及凈化系統(tǒng),導(dǎo)致銻回收率偏低,另外由于銅冶煉對(duì)于原料的含銻有要求,因此高銻礦只能限量配入。因此上述工藝雖然可實(shí)現(xiàn)該含銻復(fù)雜金精礦的處理,但都存在銻回收率低,處理效果差等情況,造成該礦的經(jīng)濟(jì)性較差。因此需要研究新的方法處理該含銻金精礦。

      針對(duì)該礦含砷、銻的特點(diǎn),擬采用堿性硫化鈉浸出法,在實(shí)驗(yàn)中使用堿性硫化鈉溶液進(jìn)行預(yù)浸銻,實(shí)現(xiàn)銻的分離提取,再通過電解實(shí)現(xiàn)銻回收,堿浸后礦物送其他生產(chǎn)系統(tǒng)配礦提金,實(shí)現(xiàn)該礦的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化[2,3]。

      1 試驗(yàn)原料

      試驗(yàn)用金精礦為國內(nèi)某含銻金精礦,其主要元素分析結(jié)果如下表:

      表1 試樣多元素分析結(jié)果

      從表1可以看出,該金精礦含砷4.95%,銻5.81%,成分較為復(fù)雜,屬于難處理礦物。

      2 試驗(yàn)部分

      2.1 試驗(yàn)原理

      含銻金精礦中銻在堿性條件下與硫化鈉反應(yīng)生成硫代亞銻酸鈉溶液。該溶液在直流電作用下進(jìn)行電積,陰極板析出毛銻產(chǎn)品(純度95%以上)。具體反應(yīng)如下:

      (1)硫代亞銻酸鈉的制備

      (2)硫代亞銻酸鈉的電積

      2.2 試驗(yàn)方法

      將含銻金精礦在液固比1:1條件下混合,再依次加入氫氧化鈉、硫化鈉并充分?jǐn)嚢?,反?yīng)溫度80℃。待充分反應(yīng)后過濾,將濾液進(jìn)行電積,最后進(jìn)行檢測。

      2.3 浸出實(shí)驗(yàn)

      硫化鈉堿性浸出反應(yīng)的主要影響因素有反應(yīng)溫度,片堿和硫化鈉加入量,液固比(即溶液質(zhì)量/精礦的質(zhì)量),反應(yīng)時(shí)間[4]。

      本試驗(yàn)主要研究反應(yīng)溫度、時(shí)間、片堿加入量及硫化鈉加入量對(duì)浸出的影響。

      (1)硫化鈉加入量對(duì)浸出的影響。反應(yīng)溫度80℃,通過控制液固比1∶3,加入片堿為100g/l,硫化鈉的加入量分別為20g/l、40g/l、60g/l、80g/l、100g/l、120g/l,反應(yīng)4h進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表2所示。

      表2 硫化鈉濃度對(duì)銻浸出率的影響

      由表2可知,銻浸出率隨硫化鈉的濃度升高而升高,在硫化鈉達(dá)到100g/L即可達(dá)到較高的銻浸出率。

      (2)片堿加入量對(duì)浸出的影響。反應(yīng)溫度80℃,通過控制液固比1∶3,加入硫化鈉為100g/l,片堿的加入量分別為20g/l、40g/l、60g/l、80g/l、100g/l、120g/l,反應(yīng)4h進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表3所示。

      表3 NaOH濃度對(duì)銻浸出率的影響

      由表3可知,當(dāng)NaOH的濃度達(dá)到40g/l后,銻浸出率在達(dá)到較高值后基本保持不變。

      (3)溫度對(duì)浸出的影響。反應(yīng)溫度分別為30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃,90℃,通過控制液固比1∶3,加入片堿的加入量為40g/l,硫化鈉為100g/l,反應(yīng)4h進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表4所示。

      表4 溫度對(duì)銻浸出率的影響

      由表4可知,隨著溫度升高銻浸出率先升高后不變,當(dāng)其達(dá)到60℃以上銻浸出率基本無明顯變化。

      (4)反應(yīng)時(shí)間對(duì)浸出的影響。反應(yīng)溫度為60℃,通過控制液固比1∶3,片堿的加入量為40g/l,加入硫化鈉為100g/l,反應(yīng)1h、2h、3h、4h、5h、6h、進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表5所示。

      表5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)銻浸出率的影響

      由表5可知,隨著反應(yīng)時(shí)間延長銻浸出率先升高后不變,當(dāng)其達(dá)到2h以上銻浸出率基本無明顯變化,可以達(dá)到91%以上。

      2.4 含銻溶液電積實(shí)驗(yàn)

      試驗(yàn)在自制電解槽中進(jìn)行,在電解液溫度60℃條件下,控制陰極電流密度200 A/m2、陽極電流密度1200 A/m2,陰極液含Sb68.59g/L,陽極液為自行配制的150g/l NaOH水溶液[3,5]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

      表6 含銻浸出溶液電積參數(shù)

      通過表6可以看出,在上述試驗(yàn)條件下,可以產(chǎn)出毛銻產(chǎn)品,銻含量97%以上。

      3 結(jié)論

      (1)通過試驗(yàn)得出,在氫氧化鈉含量40g/l、硫化鈉含量100g/l、溫度60℃條件下進(jìn)行浸出,銻的浸出率可達(dá)到91%以上,從而實(shí)現(xiàn)銻與金精礦的分離提取,為后序浸出液銻的電積及浸出渣的冶煉奠定了基礎(chǔ)。

      (2)在60℃,陰極電流密度200 A/m2條件下對(duì)浸出液進(jìn)行電積,可以得到毛銻產(chǎn)品,純度可達(dá)到97%以上。

      [1]李云,王云,袁朝新等.難處理復(fù)雜金礦循環(huán)流態(tài)化焙燒提金技術(shù)[J].有色金屬(冶煉部分),2011(3):31-33.

      [2]常耀超,劉大學(xué),王云等.含砷、銻難處理金精礦提金工藝研究[J].有色金屬(冶煉部分),2011(10):31-33.

      [3]張立征,靳冉公,戚興傳,李云,王云.含銻金精礦的硫化鈉堿性浸出液中銻電積試驗(yàn)[J].有色金屬(冶煉部分),2015(10):22-25.

      [4]趙瑞榮.銻冶金物理化學(xué)[M].長沙:中南大學(xué)出版社,2003:135-136.

      [5]郭鶴桐,覃奇賢.電化學(xué)教程[M].天津:天津大學(xué)出版社,2005.

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