專利名稱：用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種對老尾礦資源進(jìn)行再利用的方法，特別是用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法。
背景技術(shù)：
尾礦是各類金屬或非金屬礦山的選礦廠常年生產(chǎn)積存下來的廢棄物，是在當(dāng)時經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下沒有利用價(jià)值的資源。在許多錫礦生產(chǎn)企業(yè)每年都有幾十萬噸尾礦源源不斷地泵送至尾礦壩堆存，經(jīng)過數(shù)十年的積累，尾礦壩的存量已經(jīng)達(dá)到幾百萬甚至幾千萬噸。在這些老尾礦中由于技術(shù)條件的限制，使得大量的有價(jià)金屬和非金屬元素沒有得到應(yīng)有回收利用。礦山開采出來的錫礦原生礦多為多金屬共生硫化礦，除含有主金屬錫外，還伴生有銅、硫、鐵、砷等礦物，因?yàn)楹枯^低或者價(jià)值較低而沒有被當(dāng)作回收對象，隨尾礦廢棄堆存。隨著資源的逐漸枯竭以及原材料市場價(jià)格的變動，原來沒有利用價(jià)值的元素變得有了價(jià)值，甚至十分緊俏搶手。這就迫使人們不得不將目光投向廢棄的老尾礦。高硫高砷錫礦老尾礦就是這類老尾礦。在這種老尾礦中錫的礦物主要是錫石，大部分已被回收，殘留的部分含量大多含錫在0.5％以下。硫的礦物以硫鐵礦為主，砷以毒砂為主。以綜合回收錫、硫、砷的選冶方法國內(nèi)外的專家學(xué)者進(jìn)行了很多研究，如不磨礦、不脫硫、不脫泥、分級全重選工藝產(chǎn)出富錫中礦，再煙化得到錫精礦的選冶聯(lián)合流程；采用重選—浮選回收錫，即先用重選棄其尾礦，并把錫與硫化礦物富集在重選粗精礦中，再用浮選法除去硫鐵選出錫精礦；先經(jīng)磨礦—磁選精選，降低砷、鉛、鋅含量獲得硫精礦，富集于精礦尾礦中的鉛、鋅、錫再采用磁—浮—重流程綜合回收等等。以上這些工藝大多只著眼于錫的回收，真正綜合回收的很少，所用設(shè)備沿用了與處理原礦相同的設(shè)備，工藝上也沒有大的改變。這種目光只看重錫回收的工藝和技術(shù)，由于錫的含量很低，也不能獲得令人滿意的經(jīng)濟(jì)效果，很少有被生產(chǎn)實(shí)際采用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種硫砷分選效率高、工藝流程短、綜合回收硫、砷、錫的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明提出的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于它有如下步驟(1)加水加黃原酸鹽類、油脂類捕收劑和烷基磺酸鈉調(diào)整劑對老尾礦進(jìn)行調(diào)漿和藥劑預(yù)處理，擴(kuò)大砷礦物和硫礦物的浮選性質(zhì)差異；(2)用浮選機(jī)浮選分離，得出硫精礦產(chǎn)品和含錫高砷尾礦；(3)用反射爐氧化焙燒含錫高砷尾礦，使砷礦物以三氧化二砷的氣體形式逸出，用沉降和布袋收塵方式收集得白砷產(chǎn)品，錫留存于焙砂中。
焙砂用重、磁、浮常用選礦方法回收錫。
預(yù)處理的礦漿PH值為6-8。
氧化焙燒的溫度為400-800℃。
氧化焙燒的溫度最好控制在450-500℃。
收集三氧化二砷氣體的沉降室為八級沉降室，其沉降尾氣用布袋進(jìn)行補(bǔ)充收集白砷后，布袋尾氣再加堿用淋洗塔和湍球塔進(jìn)行脫硫處理。
要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，有效分離硫和砷是關(guān)鍵。黃鐵礦等硫礦物如果能有效脫出將有利于砷品位的提高并減少下一工序(冶)的入爐物料量，節(jié)約能耗和工耗，有利于降低砷產(chǎn)品中硫鐵礦含量，減少煙氣中二氧化硫含量，降低煙氣處理成本，提高三氧化二砷純度，有利于降低硫精礦中的砷含量，提高硫精礦質(zhì)量。
本發(fā)明處理過程中，老尾礦中的硫砷分離實(shí)質(zhì)上是硫鐵礦和毒砂的分離。尾礦中硫鐵礦主要成分是磁黃鐵礦和黃鐵礦。磁黃鐵礦和毒砂這兩種礦物在自然狀態(tài)下表面極易被氧化，氧化后它們的可浮性差別很小，難以用浮選方法分離。實(shí)驗(yàn)表明，吸附于硫砷礦物表面的捕收劑藥劑與礦物表面間會發(fā)生一定的電化學(xué)反應(yīng)，烷基磺酸鈉的加入會加速砷礦物與藥劑間的這種反應(yīng)速度，捕收劑被選擇性地脫除，而對硫鐵礦則此類作用不明顯，從而造成兩種礦物間疏水性差異的擴(kuò)大，便于實(shí)現(xiàn)兩者分離。這是本發(fā)明的一個重要發(fā)明點(diǎn)。
砷的主要礦物毒砂在氧化氣氛中于450-500℃時發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，砷呈As2O3形態(tài)揮發(fā)脫除，化學(xué)反應(yīng)過程是
如果氧化氣氛太強(qiáng)，As2O3將被過度氧化成As2O5，并生成砷酸鹽(如FeAsO4等)固定于焙砂中，砷酸鹽會覆蓋于礦物表面形成包裹，阻礙氧化反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。在700-1000℃和強(qiáng)氧化氣氛中硫也將被氧化成二氧化硫。因而控制好反應(yīng)氣氛和反應(yīng)溫度，避免砷酸鹽和二氧化硫的生成十分重要。
對焙燒生成的As2O3氣體采用現(xiàn)有的沉降室八級沉降加布袋補(bǔ)充收集即可得到合格的白砷產(chǎn)品。本發(fā)明的工藝對于此類錫礦老尾礦中砷的實(shí)收率可以達(dá)到90％而硫精礦中砷的含量在0.5％以下，主品位達(dá)34％，完全符合硫酸廠制酸的標(biāo)準(zhǔn)。焙砂用常規(guī)選礦方法即可以獲得合格的錫精礦產(chǎn)品，錫金屬的回收率達(dá)到55％。
本發(fā)明采用先行脫硫、實(shí)現(xiàn)硫砷分離后氧化焙燒脫除砷得白砷最后選別得合格錫精礦的工藝路線，工序流程短、構(gòu)思新穎、方法得當(dāng)、在高效回收砷的同時實(shí)現(xiàn)了硫和錫多種有價(jià)元素的綜合回收，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)理想，對于充分利用老尾礦資源意義十分重大。


附圖是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
云南個舊礦區(qū)某尾礦壩中堆存的高硫高砷錫礦老尾礦，經(jīng)對樣品分析知，其中含有錫、銅、鐵、硫、砷，含量分別達(dá)到0.526％、0.37％、49.2％、31.5％和11.2％。主要金屬礦物是錫石、斑銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂。銅在各礦物中比較分散且含量較低。硫主要產(chǎn)于磁黃鐵礦和黃鐵礦中，量大。砷的主要礦物是毒砂。錫主要賦存于錫石中。主要的脈石礦物是方解石、白云石、長石、透閃石、陽起石、輝石、綠泥石、矽酸鹽風(fēng)化物等。1999年到2000年在某錫礦生產(chǎn)企業(yè)用本發(fā)明的方法處理這種老尾礦，每天處理90噸，總計(jì)生產(chǎn)273天，共處理老尾礦24000多噸，產(chǎn)出含錫43％的錫精礦約110噸，含錫3.5％的富中礦114噸，含砷低于0.5％的硫精礦13200噸，純度97％以上的三氧化二砷(白砷)3700噸。硫砷錫三種元素的回收率分別達(dá)到70％、90％和55％以上。
本例中硫砷分離作業(yè)的調(diào)整劑是烷基磺酸鈉，其化學(xué)通式為R-SO3Na，R為烷基，碳原子數(shù)C＝7-20，以12烷基磺酸鈉為主。捕收劑為常用的黃原酸鹽類和油脂類，如乙黃藥，油酸等。礦產(chǎn)漿PH值為6-8。氧化焙燒的溫度為400-800℃，硫含量高時控制在450-500℃之間，其余條件如上所述。
權(quán)利要求
1.一種用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于它有如下步驟(1)加水加黃原酸鹽類、油脂類捕收劑和烷基磺酸鈉調(diào)整劑對老尾礦進(jìn)行調(diào)漿和藥劑預(yù)處理，擴(kuò)大砷礦物和硫礦物間的浮選性質(zhì)差異；(2)用浮選機(jī)浮選分離，得出硫精礦產(chǎn)品和含錫高砷尾礦；(3)用反射爐氧化焙燒含錫高砷尾礦，使砷物以三氧化二砷的氣體形式逸出，用沉降和布袋收塵方式得白砷產(chǎn)品，錫留存于焙砂中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于焙砂用重、磁、浮常用選礦方法回收錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于預(yù)處理的礦漿PH值為6-8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于氧化焙燒的溫度為400-800℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于氧化焙燒的溫度控制在450-500℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于收集三氧化二砷氣體的沉降室為八級沉降室，其沉降尾氣用布袋進(jìn)行補(bǔ)充收集白砷后，布袋尾氣再加堿用淋洗塔和湍球塔進(jìn)行脫硫處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，其特征在于烷基磺酸鈉的烷基碳原子數(shù)為7-20，其中以12為佳。
全文摘要
本發(fā)明是一種用高硫高砷錫礦老尾礦生產(chǎn)白砷的方法，主要做法是加水加黃原酸鹽類、油脂類捕收劑和烷基磺酸鈉調(diào)整劑對老尾礦進(jìn)行調(diào)漿和藥劑予處理，擴(kuò)大砷礦物和硫礦物的浮選性質(zhì)差異；用浮選機(jī)浮選分離，得出硫精礦產(chǎn)品和含錫高砷尾礦；用反射爐于450－800℃溫度下氧化焙燒含錫高砷尾礦，使砷物以三氧化二砷的氣體形式逸出，用沉降和布袋收塵方式得白砷產(chǎn)品，錫留存于焙砂中用重、磁、浮常用選礦方法回收錫。本發(fā)明采用先行脫硫、實(shí)現(xiàn)硫砷分離后氧化焙燒脫除砷得白砷最后選別得合格錫精礦的工藝路線，工序流程短、構(gòu)思新穎、方法得當(dāng)、在高效回收砷的同時實(shí)現(xiàn)了硫和錫多種有價(jià)元素的綜合回收，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)理想，對于充分利用老尾礦資源意義十分重大。
文檔編號C22B3/00GK1676639SQ20051002038
公開日2005年10月5日 申請日期2005年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月15日
發(fā)明者王熙 申請人:王熙