本发明属于新材料领域,特别涉及一种锡矿中提取锡材料的方法。
背景技术:
锡,金属元素,一种有银白色光泽的的低熔点的金属元素,在化合物内是二价或四价,不会被空气氧化,主要以二氧化物(锡石)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在;
而现有锡矿中提取锡材料的方法,生产工艺容易带来污染,容易使制得的产品纯净度不够,同时生产过程中容易造成原料浪费,为此,我们提出一种锡矿中提取锡材料的方法。
技术实现要素:
本发明的主要目的在于提供一种锡矿中提取锡材料的方法,可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种锡矿中提取锡材料的方法,该锡矿中提取锡材料的方法包括以下步骤:
步骤一、将锡矿中的矿土粉碎至1-3cm后,将粉碎过的锡矿粉加入无机酸溶液中浸出,浸出反应终止后加入碱去除多余无机酸杂质,得到混合物a;
步骤二、将混合物a置于熔炼炉中,在氮气或真空的气氛下进行一次焙烧或二次焙烧;
步骤三、焙烧熟料经去离子水浸出、过滤,得到含铜、镍、钴等有价金属氯化物的溶液,最终剩下混合物b;
步骤四、对混合物b进行微波加热,加入硫酸,通入氧气,加压升温,通过调节ph为2-3.5二次分离铜、镍、钴,浸出液,加入p204萃取出其他微量金属,得到只含镍,锡、镁的水溶液;
步骤五、调节ph二次分离镁,加入二甲基十四烷基胺,萃取出镍,镍以硫酸镍形式电积出镍,从而最终制得锡金属。
优选的,焙烧过程中金、银和铂族金属氯化物升华与反应产生的氨气、氯化氢和氯气等冷凝后回收富集。
优选的,铜、镍和钴的提取率均大于75%。
优选的,步骤二中注入氮气的速率为4-5l/min。
优选的,充入氮气后反应器内温度维持在80-110℃,压力范围0.8-1.5kpa。
优选的,步骤五中二次调节ph的范围在3-4.5之间。
优选的,步骤四中加压6kpa,升温至150℃。
优选的,微波加热以每分钟5℃升温,升温至240℃。
优选的,硫酸的浓度为0.9mol/l。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:该锡矿中提取锡材料的方法,提纯工艺简单,提纯效果好,可广泛用于各种金属的提纯回收,实现了不同种类金属的分离,简化了后续的精制提纯工艺,同时制得的产品纯度更高,能够将原料使用充分,避免原料浪费,具有更好的使用前景。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
本发明的一种锡矿中提取锡材料的方法,制备时,将锡矿中的矿土粉碎至1-3cm后,将粉碎过的锡矿粉加入无机酸溶液中浸出,无机酸容易可以作来提供氢离子,当进行下一个步骤使,能够达到提高精炼效果的目的,然后浸出反应终止后加入碱去除多余无机酸杂质,得到混合物a;将混合物a置于熔炼炉中,在氮气或真空的气氛下进行一次焙烧或二次焙烧,步骤二中注入氮气的速率为4-5l/min,氮气可以作为保护气体,当混合物a和其他物质反应时,不会受到影响,充入氮气后反应器内温度维持在80-110℃,压力范围0.8-1.5kpa,焙烧过程中金、银和铂族金属氯化物升华与反应产生的氨气、氯化氢和氯气等冷凝后回收富集;焙烧熟料经去离子水浸出、过滤,焙烧可以混合物组分发生物理和化学变化的过程,改变物料的化学组成和物理性质,以便于下一步处理,同时使原料中的某些难溶目的矿物转变,为易于溶出的化合物;除出混合物a中某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态;改善被浸物料的结构、构造,从而最终得到含铜、镍、钴等有价金属氯化物的溶液,铜、镍和钴的提取率均大于75%,最终剩下混合物b;对混合物b进行微波加热,微波加热以每分钟5℃升温,升温至240℃,加入硫酸,硫酸的浓度为0.9mol/l,通入氧气,加压升温,通过调节ph为2-3.5二次分离铜、镍、钴,浸出液,加入p204萃取出其他微量金属,得到只含镍,锡、镁的水溶液;调节ph二次分离镁,步骤五中二次调节ph的范围在3-4.5之间,加入二甲基十四烷基胺,萃取出镍,镍以硫酸镍形式电积出镍,从而最终制得锡金属。
实施例1
将锡矿中的矿土粉碎至1cm后,将粉碎过的锡矿粉加入无机酸溶液中浸出,得到混合物a;将混合物a置于熔炼炉中,在氮气或真空的气氛下进行一次焙烧或二次焙烧,步骤二中注入氮气的速率为4l/min;除出混合物a中某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态;改善被浸物料的结构、构造,从而最终得到含铜、镍、钴等有价金属氯化物的溶液,铜、镍和钴的提取率均大于75%,最终剩下混合物b;对混合物b进行微波加热,微波加热以每分钟5℃升温,升温至240℃,加入硫酸,硫酸的浓度为0.9mol/l,通入氧气,加压升温,通过调节ph为2二次分离铜、镍、钴,浸出液,加入p204萃取出其他微量金属,得到只含镍,锡、镁的水溶液;调节ph二次分离镁,步骤五中二次调节ph的范围在3之间,加入二甲基十四烷基胺,萃取出镍,镍以硫酸镍形式电积出镍,从而最终制得锡金属,经检测,制得的锡纯度为98.5%,晶胞参数:a=0.5832nm,c=0.3181nm,晶胞中含4个sn原子,密度7.88g/cm³,硬度2.0。
实施例2
将锡矿中的矿土粉碎至3cm后,将粉碎过的锡矿粉加入无机酸溶液中浸出,得到混合物a;将混合物a置于熔炼炉中,在氮气或真空的气氛下进行一次焙烧或二次焙烧,步骤二中注入氮气的速率为5l/min;除出混合物a中某些含杂质的组分的矿物转变为难于浸出的形态;改善被浸物料的结构、构造,从而最终得到含铜、镍、钴等有价金属氯化物的溶液,铜、镍和钴的提取率均大于75%,最终剩下混合物b;对混合物b进行微波加热,微波加热以每分钟5℃升温,升温至240℃,加入硫酸,硫酸的浓度为0.9mol/l,通入氧气,加压升温,通过调节ph为3.5二次分离铜、镍、钴,浸出液,加入p204萃取出其他微量金属,得到只含镍,锡、镁的水溶液;调节ph二次分离镁,步骤五中二次调节ph的范围在4.5之间,加入二甲基十四烷基胺,萃取出镍,镍以硫酸镍形式电积出镍,从而最终制得锡金属,经检测,制得的锡纯度为98.9%,晶胞参数:a=0.5832nm,c=0.3181nm,晶胞中含4个sn原子,密度7.98g/cm³,硬度2.2。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。