专利名称：复杂锑精矿的硫酸钠熔炼法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复杂锑精矿的处理方法，特别是火法合成可溶性锑盐和稀酸除铁的冶金过程。它通过硫酸钠熔炼、浸出、沉锑、除铁等步骤，产出锑酸钠和其它有价金属(铅、金)精矿。
复杂锑精矿如含砷锑金精矿、脆硫锑铅精矿炼锑的传统湿法方法是硫化碱液浸出-电积流程。该流程成熟可靠，但流程长，设备复杂，成本高，且电积时产生硫代硫酸钠、多硫化钠，此电解液返回浸出时精矿中金损失于浸出液及阴极锑(赵天从著《锑》，386页，504页，冶金工业出版社，1987年)。近年发展了从硫化碱浸出液中空气氧化直接沉锑(以锑酸钠形式)，虽大大简化了工艺，但存在硫化钠消耗大，成本高等缺点，同时浸出渣含铅品位低，难以富集，达不到铅精矿等级的要求，不能充分利用资源。在处理含砷锑金精矿时因部分金包裹在黄铁矿和毒砂中，使得脱锑后渣中的金仍难以浸出，需要用其它的预处理过程解离金。
为了克服以上不足，本发明提供了一种用硫酸钠代替硫化钠，通过高温处理使矿物结构发生变化，有利于锑、金、银、铅等有价金属回收，能处理复杂锑精矿特别是含砷锑金精矿、脆硫锑铅精矿的方法。
本发明的解决方案是用硫酸钠(Na2SO4)、还原煤(C)和复杂锑精矿在高温下熔炼，熔炼后，放出熔体并冷却，破碎，细磨，然后与熔炼烟尘合并用水或NaOH的水溶液浸出，浸出后，铅(或金或银)及铁和少量硫及还原煤的灰分留在浸出渣中，锑和砷及未反应的硫酸钠进入浸出液，浸出液经通空气氧化，锑以锑酸钠的形式沉淀，硫则形成硫酸根、硫代硫酸根等阴离子，砷氧化成砷酸根仍留在溶液中，形成沉淀后液，沉锑后液经浓缩结晶回收部分钠盐作为试返回熔炼过程，结晶后母液用硫酸亚铁处理、排放。浸出渣中以硫化亚铁形式存在的铁，再用稀硫酸浸出，铁进入溶液，硫离子以硫化氢形式析出，用沉锑后液吸收，经除铁后的浸出渣为高品位的有价金属精矿如铅精矿、金精矿。
有关过程和条件详述如下1.熔炼熔炼过程中各物料的组成为(重量比)硫酸钠∶还原煤∶复杂锑精矿＝1～1.5∶0.1～0.3∶1，熔炼温度为650～1000℃，时间为0.5～3小时；放出的熔体经冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，进入浸出过程。
熔炼过程的主要反应有(1)(2)(3)(4)式(4)中n值取1～3，相应生成的硫代锑酸盐为NaSbS2、Na4Sb2S5和Na3SbS3。在生成硫代锑酸盐的同时，黄铁矿和毒砂发生分解(5)2.浸出浸出温度为20～100℃，NaOH浓度为0～50g/L，浸出液固比(重量比)为1.5～3∶1，时间为0.25～4小时，滤渣用清水洗涤3次，洗水返回作下次浸出用。
浸出过程发生的主要反应有(6)(7)(8)(9)3.沉锑在浸出液中通入空气氧化沉淀锑，通空气的压力为0.2～1MPa，时间为5～20小时，温度为20～50℃。沉锑过程发生的主要反应有(10)(11)(12)(13)4.除铁浸出渣中的铁以硫化亚铁存在，本发明用稀硫酸作浸出剂将其除去，(14)除铁时的浸出温度为10～30℃，时间为0.25～2小时，硫酸用量为锑浸出渣量(重量百分比)的5～15％，H2S气体用沉锑后液吸收，所得FeSO4溶液用于中和蒸发结晶硫酸钠后的母液或生产硫酸亚铁产品。
所述的硫酸钠可以是工业纯硫酸钠，也可以是沉锑后液蒸发结晶返回的含有Na2S2O3、Na2SO3、Na2S的Na2SO4。
本发明适用于含锑≥20％的含砷锑金精矿、锑金精矿、脆硫锑铅精矿、锑铅精矿、锑铅银精矿等复杂锑精矿的处理。
本发明与传统的硫化钠浸出法比较，有以下优点用硫酸钠代替硫化钠，大幅度降低处理费用；高温熔炼过程破坏原料的矿物结构，使锑、砷、铅(或金)分离比较彻底，并且能有效地提高有价金属的品位，有利于有价金属的后续冶炼过程；废水综合治理，达到以废治废的目的。与氯化法相比，本发明无须特殊防腐，设备投资及维护费用低，所用试剂价廉易得，对于含砷锑金精矿，产出的高品位金精矿可直接氰化提金。与火法相比，有价金属的回收率大幅度提高，产品质量好。
图1本发明工艺流程示意图。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
1.广西某脆硫锑铅精矿，其主要成分为(％)Sb25.31，Pb24，S20，Fe8.1。
熔炼所用原料与试剂的配比(重量比)为硫酸钠∶脆硫锑铅精矿∶还原煤为1∶1∶0.2，熔炼温度为1000℃，时间为2小时，熔炼后保留在熔体中的锑和铅分别为81％和80％，19％的锑和20％的铅挥发进入烟尘，熔体冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，然后与熔炼烟尘合并以液固比为2.85∶1用20g/L NaOH水溶液进行浸出，浸出时间为2小时，浸出温度为80℃。浸出液经通空气氧化，氧化条件为空气压力为0.3MPa，温度为40℃，时间为10小时，得到的锑酸钠产品含锑47.4％，沉淀后液含锑0.06g/L。浸出渣用30g/L的硫酸溶液以液固比为3∶1在30℃下浸出1小时，得到脱铁渣含铅53％，作为铅精矿。从脆硫锑铅精矿到锑酸钠锑的回收率为94％。
2.湖南某含砷锑金精矿，其主要成分为(％)Sb29.31，As6.5，S22.55，Fe13.73，Au50g/T熔炼所用原料与试剂的配比(重量比)为硫酸钠∶含砷锑金精矿∶还原煤为1∶1∶0.15，熔炼温度为1000℃，时间为2小时，保留在熔体中的锑和砷分别为79％和81％，21％的锑和19％的砷挥发进入烟尘，熔体冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，然后与熔炼烟尘合并以液固比为2.5∶1用50g/L NaOH水溶液进行浸出，浸出时间为1小时，浸出温度为80℃。浸出液经通空气氧化，氧化条件为空气压力为0.3MPa，温度为40℃，时间为10小时，得到的锑酸钠产品含锑46％，沉锑后液含锑0.08g/L，含砷15g/l。浸出渣用40g/L的硫酸溶液以液固比为3∶1在30℃下浸出1.5小时，得到脱铁渣含金150g/T，锑1.5％，砷0.4％，锑的回收率为92％，金的回收率为98％。
权利要求
1.一种处理复杂锑精矿的方法，其特征在于本发明包括硫酸钠熔炼预处理，浸出、沉锑、除铁等步骤，产出锑酸钠和其它有价金属(铅、金)精矿，其中a.熔炼过程中各物料的组成为(重量比)硫酸钠∶还原煤∶复杂锑精矿＝1～1.5∶0.1～0.3∶1，熔炼温度为650～1000℃，时间为0.5～3小时；放出的熔体经冷却，破碎，细磨至0.175mm以下，进入浸出过程；b.浸出温度为20～100℃，NaOH浓度0～50g/L，浸出液固比(重量比)为1.5～3∶1，时间为0.25～4小时，滤渣用清水洗涤3次，洗水作下次浸出用；c.在浸锑液中通入空气氧化沉淀锑，通空气的压力为0.2～1MPa，时间为5～20小时，温度为20～50℃；d.用稀硫酸作浸出剂将除铁，除铁时的浸出温度为10～30℃，时间为0.25～2小时，硫酸用量为锑浸出渣量的5～15％，产出H2S气体用沉锑后液吸收，所得FeSO4溶液用于处理结晶硫酸钠后的母液或生产硫酸亚铁产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫酸钠为工业纯硫酸钠，或含有Na2S2O3、Na2SOa、Na2S的Na2SO4。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的复杂锑矿包括含锑≥20％的含砷锑金精矿、锑金精矿、脆硫锑铅精矿、锑铅精矿、锑铅银精矿。
全文摘要
一种复杂锑精矿的处理方法，本发明包括硫酸钠熔炼、浸出、沉锑、除铁等步骤，产出锑酸钠和其它有价金属(铅、金)精矿。本发明与传统的硫化钠浸出法比较，用硫酸钠代替硫化钠，大幅度降低处理费用；高温熔炼过程破坏原料的矿物结构，使锑、砷、铅或银分离比较彻底，并且能有效地提高其它有价金属的品位，有利于后续冶炼过程；有利于废水综合治理，达到以废治废的目的。本发明适用于含锑≥20％的含砷锑金精矿、锑金精矿、脆硫锑铅精矿、锑铅精矿、锑铅银精矿等复杂锑精矿的处理。
文档编号C22B30/02GK1162650SQ96118109
公开日1997年10月22日 申请日期1996年4月12日 优先权日1996年4月12日
发明者宾万达, 杨天足, 陈希鸿, 卢宜源 申请人:中南工业大学