专利名称：一种从钼选矿尾矿中回收稀有金属元素钼的方法
技术领域：
本发明属于矿山尾矿综合利用及湿法冶金技术领域，提供了一种从钼选矿尾矿中 回收稀有金属元素钼的方法。
背景技术：
矿产资源是一种不可再生资源，随着社会发展对矿产资源不断增长的需要和人们 对矿产资源的不断开发，矿产资源日益枯竭。同时，尾矿简单堆积与回填对环境造成的危 害，使人们认识到尾矿资源的回收再利用对社会经济可持续发展的重要意义。大量事实表 明，矿山尾矿作为一种二次资源，无论从社会发展的需要，还是从环境保护方面来说，都必 须加以综合利用。钼选矿主要采用浮选技术提取钼元素，因而钼选矿尾矿中含有大量有毒有机浮选 剂造成严重的环境污染，同时钼选矿尾矿仍含有其它有价金属元素不能回收利用，造成资 源浪费。目前，钼选矿尾矿的回收利用主要采用湿化学方法回收尾矿中的钼、钨、铜、硫等微 量元素。对于低品位的钼尾矿的回收技术，由于尾矿中杂质含量复杂及回收成本的问题，处 理工艺比较少，但也已经取得了一定程度的进展，如“高铅低品位钼的次氯酸钠浸取工艺研 究”(史玲，矿冶工程，29，2009 63 66)是利用次氯酸钠氧化法将尾矿中的MoS2氧化，使得 钼元素进入液相，再用其它方法进行回收；“辉钼矿生物浸出的研究现状与展望”(陈家武， 有色金属与硬质合金，36，2008:46 50)是利用相应细菌氧化分解直接分解MoS2。公开号 为CN02113699的发明专利提供了一种从低品位辉钼矿堆浸回收钼的方法，用低浓度次氯 酸钠溶液在碱性介质下进行氧化浸出处理，通过直接堆浸处理破碎原矿而制取钼产品。但次氯酸钠法反应过程中NaClO容易分解挥发，药剂消耗量大，按照此方法处理 过低品位钼尾矿浸出率不大于30%。堆浸法处理低品位钼尾矿虽然处理成本低，但却无法 处理渗透性不好的钼矿。生物浸出工艺均还处理试验室阶段。本发明原理主要是通过高温 焙烧使得尾矿中钼的形态统一为钼酸盐，再利用碱浸出剂浸出钼元素，减少尾矿中其他元 素进入液相。虽然目前国内碱浸出剂回收钼尾矿中钼元素的工艺在技术领域已有发明，但 在以栾川低品位钼尾矿为原料焙烧碱浸法回收钼元素的专利还没有，因此本发明在钼尾矿 的湿化学法回收中是一项新的工艺。
发明内容
本发明目的在于提供一种从钼选矿尾矿回收钼元素的方法，对尾矿中有价金属元 素进行综合回收再利用。钼选矿尾矿作为原料，利用湿化学法进行稀有金属元素钼的回收。在回收过程中 通过控制浸出时间、浸出温度、浸出液浓度、固液比等工艺参数，获得较高的钼元素的提取 率。工艺流程如下1、选取包含下列成分的钼选矿尾矿Si 18 28wt. %,Ca 10 20wt. %,Fe 5 15wt. Mg 4 12wt. Al 0· 2 1. 5wt. S 1· 0 1· 5%、Mn 0· 1 0. 8wt. Mo0.10 0. 16wt. %，其余主要成分为O ；2、将钼选矿尾矿粉碎过60目筛，筛下料入球磨罐球磨5 15分钟，振动过筛机过 160 200目筛，取筛下料；
述筛下料在600 650°C下焙烧3h，得到焙烧粉料；4、在反应容器中加入浓度为6 12wt. %的碳酸钠溶液和钼选矿尾矿焙烧粉料， 其中碳酸钠溶液与焙烧料的液固质量比为2 1 6 1，然后在40 90°C水浴温度下搅 拌浸出1 6小时，过滤并洗涤，得到含有钼元素的浸出液。结合钼选矿尾矿中的元素分析， 经氧化焙烧后，碳酸钠可与多种钼酸盐(如钼酸钙等)反应，形成难溶性碳酸盐和可溶性钼 酸钠，实现钼元素的浸出，固液分离。5、所得浸出液通过ICP发射光谱仪分析得到浸出液中钼元素的含量，根据测得浸 出液体积，从而得到尾矿中钼元素的浸出率。所述钼选矿尾矿的主要物相为SiO2、CaCO3、Fe304、CaMg (SiO3) 2和FeS2，而钼选矿尾 矿中钼元素物相氧化率约为13%，其余为硫化物。工艺最后的参考结果包括焙烧烧失率、钼元素浸出率，其中焙烧烧失率是指经快 速升温箱式电炉焙烧后钼选矿尾矿的烧失率，钼元素浸出率是指焙烧粉料经过碳酸钠溶液 浸出后进入溶液中钼元素的百分率。钼元素浸出率计算公式为
销元素浸出率W =浸出液(^xff液体积(ml)xl_
钼选矿尾矿中钼兀素质量(g)所述步骤3焙烧的原因为所选用钼选矿尾矿中钼元素的硫化物占约85%，硫化 钼较稳定，不易浸出，因而对筛下料进行焙烧，使硫化钼氧化，有利于下一步的浸出实验。本发明的优点在于1、原料主要为矿山尾矿，来源广泛，且成本低廉，能够很好的促进尾矿的综合利 用；工艺未使用强酸强碱之类难以回收的药剂，产生的废水、废液全部回收，对环境的污染 比较小；2、提取工艺操作简单，技术经济指标先进，资源回收率高，钼选矿尾矿中稀有金属 元素钼的浸出回收效率可达85wt. %以上；3、钼回收过程中其他有价元素损失较少，浸出滤渣仍含有大量有价金属元素，如 铁、钙、镁、锰等，这些元素仍可用湿化学法进行回收再利用，从而提高经济效益和钼选矿尾 矿的综合利用率。
图1为从栾川钼选矿尾矿中回收钼元素的流程图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明实施例1将主要组分为Si 22. 79wt. %,Ca 16. 21wt. %,Fe 9. llwt. %,Mg 8. 87wt. %,A1
1.28wt. S 1. 41%, Mn 0. 52wt. %,Mo 0. 14wt. 0 39. 53%的钼选矿尾矿过 60 目筛，筛下料入球磨罐球磨10分钟，然后振动过筛机过180目筛，取筛下料。把过筛后的钼选矿 尾矿放入快速升温箱式电炉内焙烧，在620°C下保温3h，得到焙烧粉料。用浓度为10wt. % 的碳酸钠溶液与焙烧后的粉料按液固比4 1混合、搅拌，然后在80°C水浴条件下反应3小 时，过滤、洗涤，得浸出液及滤渣。用ICP发射光谱仪分析浸出液，可得到浸出液中钼元素的 浓度，最终计算得到钼元素的浸出提取率。得到结果为焙烧烧失率为3. 0%，钼元素浸出率为89. 92%。实施例2将主要组分为Si 22. 79wt. %,Ca 16. 21wt. %,Fe 9. llwt. %,Mg 8. 87wt. %,A1 1. 28wt. S 1. 41%, Mn 0. 52wt. %,Mo 0. 14wt. 0 39. 53%的钼选矿尾矿过 60 目筛， 筛下料入球磨罐球磨10分钟，然后振动过筛机过180目筛，取筛下料。把过筛后的钼选矿 尾矿放入快速升温箱式电炉内焙烧，在620°C下保温3h，得到焙烧粉料。用浓度为10wt. % 的碳酸钠溶液与焙烧后的粉料按液固比6 1混合、搅拌，然后在80°C水浴条件下反应3小 时，过滤、洗涤，得浸出液及滤渣。用ICP发射光谱仪分析浸出液，可得到浸出液中钼元素的 浓度，最终计算得到钼元素的浸出提取率。得到结果为焙烧烧失率为3. 0%，钼元素浸出率为95. 63%。实施例3将主要组分为Si 22. 79wt. %,Ca 16. 21wt. %,Fe 9. llwt. %,Mg 8. 87wt. %,A1 1. 28wt. S 1. 41%, Mn 0. 52wt. %,Mo 0. 14wt. 0 39. 53%的钼选矿尾矿过 60 目筛， 筛下料入球磨罐球磨10分钟，然后振动过筛机过180目筛，取筛下料。把过筛后的钼选矿 尾矿放入快速升温箱式电炉内焙烧，在620°C下保温3h，得到焙烧粉料。用浓度为10wt. % 的碳酸钠溶液与焙烧后的粉料按液固比4 1混合、搅拌，然后在90°C水浴条件下反应3小 时，过滤、洗涤，得浸出液及滤渣。用ICP发射光谱仪分析浸出液，可得到浸出液中钼元素的 浓度，最终计算得到钼元素的浸出提取率。得到结果为焙烧烧失率为3. 0%，钼元素浸出率为94. 43%。实施例4将主要组分为Si 22. 79wt. %,Ca 16. 21wt. %,Fe 9. llwt. %,Mg 8. 87wt. %,A1 1. 28wt. S 1. 41%, Mn 0. 52wt. %,Mo 0. 14wt. 0 39. 53%的钼选矿尾矿过 60 目筛， 筛下料入球磨罐球磨15分钟，然后振动过筛机过200目筛，取筛下料。把过筛后的钼选矿 尾矿放入快速升温箱式电炉内焙烧，在600°C下保温3h，得到焙烧粉料。用浓度为8wt. %的 碳酸钠溶液与焙烧后的粉料按液固比5 1混合、搅拌，然后在70°C水浴条件下反应4小 时，过滤、洗涤，得浸出液及滤渣。用ICP发射光谱仪分析浸出液，可得到浸出液中钼元素的 浓度，最终计算得到钼元素的浸出提取率。得到结果为焙烧烧失率为3. 0%，钼元素浸出率为87. 26%。实施例5将主要组分为Si 22. 79wt. %,Ca 16. 21wt. %,Fe 9. llwt. %,Mg 8. 87wt. %,A1 1. 28wt. S 1. 41%, Mn 0. 52wt. %,Mo 0. 14wt. 0 39. 53%的钼选矿尾矿过 60 目筛， 筛下料入球磨罐球磨15分钟，然后振动过筛机过180目筛，取筛下料。把过筛后的钼选矿 尾矿放入快速升温箱式电炉内焙烧，在650°C下保温3h，得到焙烧粉料。用浓度为6wt. %的 碳酸钠溶液与焙烧后的粉料按液固比4 1混合、搅拌，然后在90°C水浴条件下反应5小时,过滤、洗涤，得浸出液及滤渣。用ICP发射光谱仪分析浸出液，可得到浸出液中钼元素的 浓度，最终计算得到钼元素的浸出提取率。
得到结果为焙烧烧失率为3. 0%,钼元素浸出率为86. 49%。
权利要求
一种从钼选矿尾矿中回收稀有金属元素钼的方法，其特征在于包括如下工艺步骤(1)选取包含下列成分的钼选矿尾矿Mo 0.10～0.5wt.％、Si 18～28wt.％、Ca 10～20wt.％、Fe 5～15wt.％、Mg 4～12wt.％、Al 0.2～1.5wt.％、S 1.0～1.5％、Mn 0.1～0.8wt.％，其余主要成分为O；(2)将钼选矿尾矿粉碎过60目筛，筛下料入球磨罐球磨5～15分钟，振动过筛机过160～200目筛，取筛下料；(3)将所述筛下料在600～650℃下焙烧3h，得到焙烧粉料；(4)在反应容器中加入浓度为6～12wt.％的碳酸钠溶液和钼选矿尾矿焙烧粉料，其中碳酸钠溶液与焙烧粉料的固液质量比为2∶1～6∶1，然后在40～90℃水浴温度下搅拌浸出1～6小时，形成难溶性碳酸盐和可溶性钼酸钠，过滤并洗涤，得到含有钼的浸出液。
2.根据权利要求1所述的从钼选矿尾矿中回收稀有金属元素钼的方法，其特征在于 所述步骤(1)中，选用的钼选矿尾矿的成分及质量百分比为Mo 0. 1 0. 16wt. %,Si 22. 79wt. %,Ca 16. 21wt. %,Fe 9. llwt. %,Mg 8. 87wt. A1 1. 28wt. 1. 41%,Mn 0. 52wt. 39. 53% ；所述步骤(4)中，在反应容器中加入浓度为6 10wt. %的碳酸钠溶液和钼选矿尾矿焙 烧粉料，其中碳酸钠溶液与焙烧粉料的固液质量比为4 1 6 1，然后在70 90°C水 浴温度下搅拌浸出3 5小时。
3.如权利要求1或2所述的从钼选矿尾矿中回收稀有金属元素钼的方法，其中钼元素 的提取率在85wt%以上。
全文摘要
本发明提供了一种从钼选矿尾矿回收稀有金属元素钼的方法，属于矿山尾矿综合利用和湿法冶金技术领域。主要工艺为将尾矿进行粉碎、球磨、焙烧，再与碳酸钠溶液共同加热搅拌后，过滤，洗涤，最终得到浸出液及滤渣。本发明的优点在于从低品位钼选矿尾矿中回收稀有金属钼，提取工艺操作简单，资源回收率高，具有较强的可行性，钼选矿尾矿中稀有金属元素钼的浸出回收效率可达85wt.％以上；未使用危害环境、易挥发药品，产生废水、废液易回收，环境污染较小；在提取回收钼元素之后，仍可同时回收其他多种有价金属元素。
文档编号C22B1/02GK101876004SQ20101024326
公开日2010年11月3日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者任玲玲, 关红艳, 张作顺, 徐利华, 秦红彬 申请人:北京科技大学