[发明专利]一种硫化矿的浸出方法

说明书

本发明涉及一种硫化矿的臭氧‑铁离子协同浸出方法，将难浸出的硫化矿(原矿、尾矿或精矿)磨细至粒径在0.074mm以下占60％以上的矿粉，然后与pH值为0.1～4的含铁离子酸性溶液充分混合，持续通入臭氧气体，在设定的反应条件下进行协同氧化浸出。本发明可实现常压条件下硫化矿的清洁高效浸出。臭氧可通过空气直接制备，高铁氧化剂可通过臭氧和空气氧化亚铁再生，因而浸出剂和溶液闭路循环利用。本发明具有绿色环保、浸出效率高、浸出周期短、成本低、流程和操作简单等优点，可大规模工业应用。

技术领域

本发明属于矿物加工与湿法冶金领域，具体涉及一种硫化矿的浸出方法。

背景技术

随着对矿产资源的不断开发，高品位、易处理的金属矿物所占比例越来越小，目前世界上矿产资源大多呈现出“贫、细、杂”的特点；对含锌、铜、铁的硫化矿及含砷、含贵重金属的硫化矿的处理方法中，国外已在工业上使用的处理方法有焙烧氧化法、湿法加压氧化法和微生物氧化法三种，国内在工业上应用最成熟的工艺是焙烧氧化和湿法加压氧化处理工艺，微生物氧化法、化学氧化法正逐步走向工业化。从技术、经济、环保等角度来看，各种方法都有各自的适应性和优越性。焙烧氧化法处理速率快，工艺简单，但焙烧过程中会产生大量的SO₂或者As₂O₃，会严重污染环境，同时焙烧的能耗巨大。湿法加压氧化法的浸出速度快，避免了SO₂产生，但设备要求高、维护费用高、能耗高、处理规模小。微生物氧化法成本低、绿色环保、可用于处理低品位矿石，但处理周期长、浸出不完全、微生物对环境的耐受度有限。利用高价铁盐对硫化矿浸出的研究是化学氧化法中研究最多的方法之一，其浸出剂成本低廉，能实现对常见硫化矿的浸出，但需要添加大量的氧化剂。

在现有技术中，硫化矿在酸性Fe³⁺离子溶液中的浸出，若酸性介质为硫酸则浸出时间往往以天计算，且浸出不完全；若酸性介质为盐酸，虽能完全浸出，但浸出速率慢；若为加热条件下的硝酸虽能在3h内达到完全浸出，但是酸的浓度往往在1mol/L以上，反应温度在70℃以上，其中盐酸、硝酸对工厂的建筑和设备腐蚀严重，且价格较高；而且Fe³⁺离子的浓度随处理量的增加而增加。硫化矿在硫酸-臭氧体系中的浸出，虽浸出率及浸出速率较高，但该体系中硫酸浓度通常在1mol/L以上，且臭氧利用率较低。用微生物-臭氧联合氧化的方法浸出硫化矿：需要先在微生物浸出10d达到“钝化点”，再通入臭氧进行浸出，0.5h后整体的浸出率达到50％且不再增加，浸出周期长，浸出效率低，工艺复杂。

发明内容

本发明提供了一种浸出率高、浸出周期短、工艺更节能环保的硫化矿的浸出方法。

本发明提供的这种硫化矿的浸出方法，包括如下步骤：

1)、将硫化矿磨细得到硫化矿粉；

2)、配制pH值为0.1～4的含铁离子溶液；

3)、将步骤1)得到的硫化矿粉与步骤2)所述含铁离子溶液充分搅拌混合并通入臭氧，进行协同氧化浸出；

4)、浸出结束后固液分离，从滤液中回收有价金属元素。

优选地，步骤1)所述硫化矿粉粒径小于0.074mm的占硫化矿粉总量的60％以上。

优选地，所述步骤2)中含铁离子溶液的铁离子浓度为0.01～3mol/L。

优选地，所述步骤3)中硫化矿粉与含铁离子溶液的固液比为1％～40％。

优选地，所述步骤3)在温度为10～90℃的环境中进行。

优选地，所述步骤3)中通入臭氧的浓度为10～120mg/L。

优选地，所述步骤3)中通入臭氧的速率为0.1～2L/min。

优选地，所述步骤3)中搅拌速度为100～1000r/min。