专利名称：一种钼铋混合矿物分离方法
一种钼铋混合矿物分离方法本发明属于湿法冶金技术领域，主要涉及钥铋混合矿物分离方法。湖南柿竹园钨锡钥铋多金属矿床被誉为世界矿物博物馆，探明的矿石资源量达3. 6亿吨，发现的矿物品种达143种，其中钨74. 6万吨、铋31. 5万吨、锡46. 8万吨、钥13. 0万吨、伴生萤石矿物储量7144万吨。其中，钥、铋分别主要以辉钥矿和辉铋矿的形式存在，辉钥矿和辉铋矿可浮性相近，所产钥、铋精矿具有互含较高的特点。依靠现有浮选冶金工艺，从中得到合格的钥、铋加工产品的难度越来越大，仅能得到互含较高的钥精矿或铋精矿产品。因此，迫切需要发展新的分离回收技术。电氧化工艺具有浸出过程条件温和、金属回收率高、环境友好等特点，在硫化矿物的湿法冶金中深受注目。美国专利(US3755104)在温度范围50 105°C、阳极电流密度大于500A/m2、酸度10% HCl的酸性氯化物介质中，采用电解法对辉钥矿产品中的钥、铼硫化物进行浸出回收，取得了较满意的钥浸出率指标。1997年北京矿冶研究总院在湖南柿竹园建成了铋的矿浆电解生产厂，采用盐酸作为电解介质，实现了铋元素的阴极沉积，铋回收率达到98%，但这一工艺过程在酸性条件下进行电解，过程会产生大量的氯气，且没有考察钥矿物的回收。现有的钥冶金工艺或铋冶金工艺都仅关注标准精矿的处理，还没有发现有关对辉钥矿和辉铋矿混合矿进行电氧化浸出分离的研究报道。本发明的目的在于提供一种经济、工艺简单且高效的含钥辉铋矿物分离方法，实现钥、铋金属的综合回收。本发明提供一种含钥辉铋矿物分离方法是将钥铋混合矿物在氯化物溶液中进行无隔膜电解，控制电解体系pH稳定在7 < pH彡11，在矿浆质量百分数浓度为
电解电压为2 4. 5v、阳极电流密度不低于100A/m2、电解温度0 80°C的条件下，含钥矿物被选择性氧化而浸出，而含铋矿物则不能氧化而留在固体渣中，过滤分离后得到钥酸盐水溶液和辉铋矿精矿。本发明提出了一种在pH> 7的碱性条件下，将含钥辉铋矿精矿或中矿产品在氯化物溶液中进行无隔膜电解，辉钥矿被选择性氧化而浸出，而辉铋矿则不能氧化而留在固体渣中，过滤分离后得到较为纯净的钥酸盐水溶液和辉铋精矿。本发明不仅可以用于含钥辉铋矿精矿的提纯净化，而且还适用于铋钥混合矿物的高效分离回收，具有选择性好、金属回收率高、工艺条件温和且无污染等特点，是一种环境友好的复杂矿物湿法浸出分离新方法。目前，尚未发现有关在碱性介质中进行辉钥矿和辉铋矿选择性电氧化浸出分离的研究报道。本发明的工艺中，发明人通过反复研究发现电解电压需控制在2 4. 5v条件才可有效实现本发明的目的，因为发明人在研究中发现，在电解体系PH < 7时，钥、铋矿物都会被浸出进入溶液；而当本发明控制电解体系7 < pH彡11条件下，当电解电压小于2v时，钥铋矿物都不浸出，而当电解电压大于4. 5v时，不但钥矿物被浸出，也会有超过10 %的铋矿物被浸出进入溶液，都不能高效的实现钥铋混合矿物的分离。因此，本发明的工艺中严格设定了电解PH和电解电压的值，才可有效达成本发明的目的。本发明的方法中，使用的氯化物可以是氯化钠，也可以是氯化钾或氯化铵等。本发明的方法中，所述的氯化物溶液质量百分数浓度为5 35%，优选质量百分数为15 25%的氯化钠。本发明的方法中，采用碱性物质中和辉钥矿电氧化过程所产生的酸性物质(如硫酸或盐酸)，使控制电解体系的PH值在7 11范围。所述的碱性物质可以是氢氧化钠，碳酸盐、碳酸铵中的一种或几种。 本发明的方法中，所述的矿浆质量百分数浓度为1% 30%，在一个优选的具体方案中，矿浆质量百分数浓度为10%。本发明的方法中，所述的无隔膜电解是在无隔膜电解槽中进行的，电解过程所用电极是惰性电极，可以是石墨、钦，或者是以钦为基体，以RuO2和TiO2为电催化剂基本组分的金属氧化物电极(DSA)。本发明的方法中，辉钥矿无隔膜电解的电解电压为2 4. 5v，优选3. 5v ;阳极电流密度为100 3000A/m2，优选800 1000A/m2 ;电解温度0 80°C，一般在室温下进行。本发明的方法中，所述的钥铋混合矿物是指以辉钥矿和辉铋矿为主要成分的选矿富集产品，包括含钥辉铋矿精矿、含铋辉钥矿精矿以及钥铋混合中矿等产品。所述的钥铋混合矿物中钥的质量含量不低于0. 5%，铋的质量含量不低于2%。本发明的方法可以用连续生产，也可以间歇式进行。本发明的方法一般在常压下进行。通过本发明的工艺可将钥铋混合矿物中的钥、铋成分高效分离，铋的收率可达99. 04% ;钥的浸出率也可达99. 95%，具有较高的选择性；且本发明工艺还可做到过程简单，反应条件温和，不会产生新的污染物，而这些特性对适用于工业化大生产要求也是特别有利的；本发明的工艺大大的提升了对资源的利用率，也是符合技术的发展趋势的。
具体实施例方式本发明由下列实施例进一步说明，但不受这些实施例的限制。实施例中所有份数和百分数除另有规定外均指质量。实施例I :湖南柿竹园所产某含钥辉铋矿(含Mo 4. 78%，含Bi 24. 61 %)，其中钥、铋主要以辉钥矿、辉铋矿形式存在。将2. 5份混合矿、2份NaCl和25份水加入到无隔膜电解槽中，搅拌制浆，考察了 PH对电氧化过程的影响。选用DSA阳极、铁阴极，在电解电压为3. 5v、阳极电流密度为400A/m2、室温的条件下电解240min。过滤分离后检测浸出液中钥和浸出洛中铋的含量，结果见表I。表IpH对电氧化过程的影响
权利要求
1.一种钥铋混合矿物分离方法，其特征在干，将钥铋混合矿物在氯化物溶液中进行无隔膜电解，控制电解体系pH稳定在7 < pH く 11，矿浆浓度为I % 30%，电解电压为2 4.5v,阳极电流密度不低于ΙΟΟΑ/m2，电解温度O 80°C，含钥矿物被选择性氧化而浸出，而含铋矿物则留在固相中，过滤分离后得到的钥酸盐水溶液和辉铋精矿。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于在电解过程加入碱性物质控制电解体系的PH值；所述的碱性物质可以是氢氧化钠，碳酸盐、碳酸铵中的ー种或几种。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述氯化物包括氯化钠、氯化钾、氯化铵的ー种或几种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化物溶液质量百分数浓度为5 35%。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化物为氯化钠，氯化钠溶液的质量百分数为15 25%。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的阳极电流密度为100 3000A/m2。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于电解电压为3.5v ;阳极电流密度为800 1000A/m2。
8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的无隔膜电解是在无隔膜电解槽中进行的，电解过程所用电极是惰性电极.·
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述惰性电极是石墨、钛，或者是以钛为基体，以RuO2和TiO2为电催化剂基本组分的金属氧化物电极。
10.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于所述的钥铋混合矿物中钥的质量含量不低于0. 5%,秘的质量含量不低于2%。
全文摘要
一种钼铋混合矿物分离方法，其特征在于，将含钼的辉铋矿精矿或中矿产品在pH＞7的氯化物溶液中进行无隔膜电解，辉钼矿被选择性氧化分解进入液相，得到较为纯净的钼酸盐水溶液，而辉铋矿则不能氧化而留在固相中，过滤分离后，得到较为单一的辉铋矿矿物。本发明实现了辉钼矿和辉铋矿的高效分离回收，得到了较为纯净的钼酸盐溶液和辉铋精矿，该工艺具有分离效果好、金属回收率高、工艺条件温和且无污染等特点。
文档编号C25C1/06GK102634818SQ201210128588
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者刘广义, 刘斌, 姜涛, 曹占芳, 王帅, 钟宏 申请人:中南大学