專利名稱：一種硫化物礦全濕法浸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫化物礦濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種硫化物礦全濕法浸出方法。
背景技術(shù)：
目前，硫化物礦的濕法冶金有濕法、全濕法、堆浸和生物浸出法等方法。全濕法有加壓浸出、催化浸出等。傳統(tǒng)濕法由于包含焙燒過程，有大量SO2氣體產(chǎn)生，要求有SO2回收裝置，使整個(gè)工藝投資大，工藝復(fù)雜。加壓浸出、催化浸出、堆浸和生物浸出由于消除了二氧化硫的污染，改善了環(huán)境，一直受到國(guó)內(nèi)外的重視，其中加壓浸出尤其引人注目?，F(xiàn)有加壓浸出法是上世紀(jì)50年代誕生并發(fā)展起來的，1954年加拿大舍利特礦業(yè)公司(Sherritt Gordon mines)在FortSaskatchewan建立了第一個(gè)用加壓浸出法處理硫化鎳精礦的工廠。最初加壓浸出法主要用來提取鎳、鈷等重金屬，至于硫化鋅的加壓浸出直到1991才實(shí)現(xiàn)，是加拿大科明科公司(Cominco)建立的。加壓浸出硫化鋅礦要求溫度高(約150℃)，壓力高(氧氣分壓一般為700kPa)，另外加壓浸出法要求設(shè)備耐高壓、耐腐蝕，所以加壓浸出法在國(guó)內(nèi)外一直沒有得到廣泛應(yīng)用，尤其在我國(guó)直到上世紀(jì)九十年代才第一次在新疆建立一個(gè)用加壓浸出的工廠，且只處理高鎳锍。至于硫化物礦的催化浸出、堆浸、生物浸出等方法，因成本、生產(chǎn)效率、適用性、技術(shù)等因素制約在我國(guó)還處于緩慢發(fā)展之中。
很多硫化物礦用空氣或氧氣作氧化劑的濕法浸出過程，在熱力學(xué)上是可行的，難浸出的原因主要是動(dòng)力學(xué)造成的。現(xiàn)有全濕法浸出過程采取的措施大都是加壓、加熱、加催化劑等，目的主要是改善浸出過程的動(dòng)力學(xué)條件等。硫化物礦的氧化浸出過程在適宜的條件下是屬于電化學(xué)腐蝕過程，當(dāng)硫化物發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)時(shí)，金屬硫化物是陽(yáng)極(微電池的負(fù)極)，其中含有的某些特定雜質(zhì)(導(dǎo)電的雜質(zhì))是作陰極(微電池的正極)，每一個(gè)雜質(zhì)與硫化物就可以組成一個(gè)微電池，礦物內(nèi)部一般都含有很多這樣的雜質(zhì)，所以可以組成很多微電池。微電池?cái)?shù)量越多，電化學(xué)腐蝕反應(yīng)速度應(yīng)該越快。但位于礦物內(nèi)部的絕大多數(shù)微電池在通常條件(比如加壓加熱、催化等)下因處于封閉狀態(tài)，所以不起作用；位于礦物表面上的為數(shù)不多的微電池在通常條件下因存在某些缺陷，比如回路內(nèi)電阻太大等，也幾乎不起作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硫化物礦全濕法浸出方法，利用電化學(xué)腐蝕原理以及影響電化學(xué)腐蝕的因素，采取改變微電池的結(jié)構(gòu)、改善微電池放電性能以及增加微電池?cái)?shù)量等措施改善金屬硫化物礦的電化學(xué)腐蝕條件，強(qiáng)化電化學(xué)腐蝕過程。
本發(fā)明的技術(shù)方案是硫化物礦浸出過程是將硫化物礦粉與添加劑混合，加水，在溫度為10～150℃反應(yīng)，并控制反應(yīng)終點(diǎn)酸度pH為0～14，加氧化劑氧化；其中，硫化物礦占20～98％，添加劑占0.001～30％，水占1～80％。
本發(fā)明的硫化物礦為銅的硫化物、鎳的硫化物、鈷的硫化物、鋅的硫化物等。添加劑為銅的水溶性化合物，包括硫化銅、硝酸銅、醋酸銅、氯化銅等；鉛的水溶性化合物包括硝酸鉛、醋酸鉛等，以及鎳、鈷的水溶性化合物，石墨、活性炭、碳粉和碳黑。氧化劑為空氣、氧氣、雙氧水、氯化鐵、硝酸、氯氣、氯酸鹽、高氯酸鹽、次氯酸鹽。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于浸出速度快，不需加壓、反應(yīng)條件溫和、低能耗、高效、綠色環(huán)保。
具體實(shí)施例方式
例1在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，加硫酸銅0.2g，水30g，混合均勻，加熱至70℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為2，鋅的浸出率為95％。
例2在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，加氯化銅1.2g，水500g，混合均勻，加熱至90℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鋅的浸出率為95％。
例3在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛0.2g，水36g，混合均勻，加熱至75℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為6，鋅的浸出率為95％。
例4在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛5g，水16g，混合均勻，加熱至35℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為6，鋅的浸出率為90％。
例5在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，加醋酸銅2g，水22g，混合均勻，加熱至50℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為3，鋅的浸出率為95％。
例6在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，活性碳粉5g，水20g，混合均勻，加熱至50℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為8，鋅的浸出率為95％。
例7在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，活性碳粉1g，水60g，混合均勻，加熱至60℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為10，鋅的浸出率為95％。
例8在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，碳黑4g，水20g，混合均勻，加熱至80℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為13，鋅的浸出率為95％。
例9在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，碳粉5g，水160g，混合均勻，加熱至75℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為5，鋅的浸出率為95％。
例10在反應(yīng)器中加入鋅的硫化物礦粉200g，石墨粉1g，水600g，混合均勻，加熱至85℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為2，鋅的浸出率為95％。
例11在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，加硫酸銅0.3g，水25g，混合均勻，加熱至60℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鎳的浸出率為96％。
例12在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，加硝酸銅4g，水12g，混合均勻，加熱至80℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為6，鎳的浸出率為96％。
例13在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛0.2g，水36g，混合均勻，加熱至75℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為7，鎳的浸出率為96％。
例14在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛6g，水450g，混合均勻，加熱至65℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為4，鎳的浸出率為96％。
例15在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，加硝酸銅3g，水22g，混合均勻，加熱至70℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為2，鎳的浸出率為96％。
例16在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，活性碳粉3g，水26g，混合均勻，加熱至80℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為3，鎳的浸出率為96％。
例17在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，活性碳粉1g，水500g，混合均勻，加熱至60℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鎳的浸出率為96％。
例18在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，碳粉5g，水16g，混合均勻，加熱至45℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為0.5，鎳的浸出率為95％。
例19在反應(yīng)器中加入鎳的硫化物礦粉200g，石墨粉1g，水600g，混合均勻，加熱至85℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為2，鎳的浸出率為95％。
例20在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，加硫酸鎳0.3g，水18g，混合均勻，加熱至70℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，銅的浸出率為95％。
例21在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，加硝酸鎳1g，水22g，混合均勻，加熱至98℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為3，銅的浸出率為95％。
例22在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛0.2g，水36g，混合均勻，加熱至75℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為6，銅的浸出率為95％。
例23在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛3g，水450g，混合均勻，加熱至85℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為2，銅的浸出率為95％。
例24在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，加氯化鎳3g，水21g，混合均勻，加熱至70℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為5，銅的浸出率為95％。
例25在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，活性碳粉2g，水26g，混合均勻，加熱至30℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為0.5，銅的浸出率為95％。
例26在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，活性碳粉4g，水200g，混合均勻，加熱至60℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，銅的浸出率為95％。
例27在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，碳粉5g，水16g，混合均勻，加熱至65℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為0.8，銅的浸出率為95％。
例28在反應(yīng)器中加入銅的硫化物礦粉200g，石墨粉9g，水50g，混合均勻，加熱至95℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為2，銅的浸出率為95％。
例29在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，加硫酸鎳0.4g，水28g，混合均勻，加熱至70℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鈷的浸出率為95％。
例30在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，加硫酸鎳1g，水22g，混合均勻，加熱至45℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為5，鈷的浸出率為95％。
例31在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，加硝酸鉛0.8g，水16g，混合均勻，加熱至95℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為3，鈷的浸出率為95％。
例32在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，加醋酸鉛3g，水450g，混合均勻，加熱至65℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鈷的浸出率為95％。
例33在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，加硝酸鎳1g，水36g，混合均勻，加熱至90℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為7，鈷的浸出率為95％。
例34在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，活性碳粉2g，水16g，混合均勻，加熱至30℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為0.5，鈷的浸出率為95％。
例35在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，活性碳粉8g，水300g，混合均勻，加熱至80℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鈷的浸出率為95％。
例36在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，碳粉5g，水36g，混合均勻，加熱至65℃，通空氣氧化，控制終點(diǎn)pH為0.5，鈷的浸出率為95％。
例37在反應(yīng)器中加入鈷的硫化物礦粉200g，石墨粉9g，水40g，混合均勻，加熱至95℃，通氧氣氧化，控制終點(diǎn)pH為1，鈷的浸出率為95％。
權(quán)利要求
1.一種硫化物礦全濕法浸出方法，其特征在于浸出過程是將硫化物礦粉與添加劑混合，加水，在溫度為10～150℃反應(yīng)，并控制反應(yīng)終點(diǎn)酸度pH為0～14，加氧化劑氧化；其中，硫化物礦占20～98％，添加劑占0.001～30％，水占1～80％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化物礦全濕法浸出的方法，其特征在于硫化物礦為銅的硫化物、鎳的硫化物、鈷的硫化物、鋅的硫化物；添加劑為銅的水溶性化合物、鉛的水溶性化合物及鎳、鈷的水溶性化合物，石墨、活性炭、碳粉和碳黑；氧化劑為空氣、氧氣、雙氧水、氯化鐵、硝酸、氯氣、氯酸鹽、高氯酸鹽、次氯酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫化物礦全濕法浸出的方法，其特征在于銅的水溶性化合物為硫化銅、硝酸銅、醋酸銅、氯化銅；鉛的水溶性化合物為硝酸鉛、醋酸鉛；鎳的水溶性化合物為硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳等；鈷的水溶性化合物為硝酸鈷、硫酸鈷、氯化鈷。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硫化物礦全濕法浸出方法，硫化物礦浸出過程是將硫化物礦粉與添加劑混合，加水，在溫度為10～150℃反應(yīng)，并控制反應(yīng)終點(diǎn)酸度pH為0～14，加氧化劑氧化。其中，硫化物礦占20～98％，添加劑占0.001～30％，水占1～80％。硫化物礦為銅的硫化物、鎳的硫化物、鈷的硫化物、鋅的硫化物等。添加劑為銅的水溶性化合物、鉛的水溶性化合物、鈷的水溶性化合物，石墨、活性炭、碳粉和碳黑。氧化劑為空氣、氧氣、雙氧水、氯化鐵、硝酸、氯氣、氯酸鹽、高氯酸鹽、次氯酸鹽。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于大幅度提高浸出速度。
文檔編號(hào)C22B3/00GK1456692SQ0312358
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月24日
發(fā)明者鄒興 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)