一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法与流程

本发明涉及一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，属于选矿冶金技术领域。

背景技术：

铅是一种重要的有色金属，其在国民经济建设中的地位日趋重要，从世界范围来看，铅冶炼一直以硫化铅矿物为原料，其中工业上大部分的铅产量源自方铅矿。通常，硫化铅矿物需经浮选法富集得到高品位的铅精矿，然后进行铅冶炼。然而，由于复杂的矿物学特性，硫化铅精矿中会存在含量不等的硅质脉石矿物，这些杂质矿物的存在对后续的处理过程将产生不利的影响。

火法冶炼是从硫化铅精矿中提取铅金属的常用技术，其中以烧结-鼓风炉传统冶炼工艺为主。但火法炼铅存在工艺流程复杂，能耗高、劳动强度大等缺点，而火法炼铅过程中还会产生大量的二氧化硫和铅尘，对环境污染严重。湿法冶金具有生产成本低、操作简单、金属回收率高等优势，但传统的硫酸、盐酸和硝酸不适合浸出铅，因为硫酸和盐酸与铅矿物作用后会生成硫酸铅和氯化铅沉淀，而硝酸与铅矿物反应生成的硝酸铅不稳定；同时，硫化铅精矿中含有硅质脉石矿物，也不适合碱浸法。氯化-熔盐电解、氯盐浸出-水溶液电解、固相转化-浮选除杂-饱和氯化铅溶液电解等工艺被用来湿法炼铅，但仍存在工艺流程长、投资大、能耗高、效益不理想等缺点。有研究提出，可通过在硫化铅矿浆溶液中加入强氧化剂，如二氧化锰、三价铁离子、次氯酸盐、氯酸盐等，与硫化铅矿物发生氧化还原反应使铅离子转移到溶液中，但该法使用的氧化剂成本较高，且残留于浸出液中的氧化剂组分对后续的萃取、电积工艺不利。

申请号为92109710.7的用硅氟酸从硫化铅精矿浸取铅的工艺，针对选矿法获得的硫化铅精矿，采用硅氟酸为浸出剂，二氧化锰为助浸剂，在固液比为1∶2～10，温度为50℃～100℃，浸出时间为2小时的条件下，铅的浸出率可达85％。但硅氟酸具有较强的腐蚀性，成本较高，且不稳定，受热分解放出有毒的氟化物气体，同时使用的二氧化锰会导致浸出液中含有大量的锰离子，增加后续工艺的处理难度。

申请号为200910226744.4的方铅矿湿法浸出的方法，是以臭氧和过氧化氢为氧化剂、三氯化铁为辅助氧化剂、氯化钠为浸出剂，在浸出温度为95±10℃，浸出时间为100～180分钟，方铅矿、臭氧、过氧化氢、氯化钠、三氯化铁的重量配比为20∶6∶1.6∶10∶2的条件下对方铅矿进行浸出，所获浸出率大于90％。虽然该法能够获得较高的浸出率，但浸出温度较高，浸出时间较长，且浸出剂的用量较大，故浸出成本较高。

因此，为了满足国民经济对铅金属的需要，降低铅的对外依存度，同时满足环保要求，亟待开发高效、低能、清洁的铅浸取工艺。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，该方法针对硅质硫化铅精矿，采用臭氧和过氧化氢来氧化硫化铅矿物，使其在常压低温条件下实现高效、快速浸出。

一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，具体步骤如下：

（1）将硅质硫化铅精矿磨细至其中硅质脉石矿物88%以上单体解离得到硅质硫化铅精矿粉；

（2）在温度为50~70℃条件下，将步骤（1）所得硅质硫化铅精矿粉加入到浸出剂中，再通入臭氧、加入过氧化氢得到矿浆液，矿浆液在搅拌条件下进行浸出15~30min得到浸出液和浸出渣，其中浸出剂为甲基磺酸水溶液；

（3）浸出液进行萃取、电积回收金属铅。

以质量百分数计，所述步骤（1）硅质硫化铅精矿中含有铅38~65%、少量氧化钙和氧化镁，其中氧化钙和氧化镁的总量小于3.0%；硅质硫化铅精矿中存在的主要脉石矿物为石英和硅酸盐；

所述步骤（2）中硅质硫化铅精矿粉与浸出剂的固液比g:l为(1:4)~(3:7)；

所述步骤（2）中甲基磺酸水溶液中甲基磺酸的浓度为65~160g/l，矿浆液中过氧化氢的浓度为12~30g/l；

所述硅质硫化铅精矿为浮选法除杂后富集的浮选精矿；

本发明的有益效果是：

（1）本发明方法的反应条件温和、工艺流程简单，不需要高温、加压设备；

（2）本发明使用的浸出剂腐蚀性小、催化活性高、且毒性低、可生物降解，对环境友好；

（3）本发明方法使用的浸出剂反应能力强，浸出速度快，浸出时间短，浸出效率高，可实现硅质硫化铅精矿的高效、快速浸出；浸出温度不高于70℃，浸出时间不超过30min；

（4）本发明方法中的臭氧和过氧化氢在浸出结束后不会在浸出液中留下有害成分，有利于后续的萃取、电积工艺；

（5）本发明浸出过程中所需的浸出剂用量少，浸出成本低，具有良好的经济性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1：如图1所示，一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，具体步骤如下：

（1）将硅质硫化铅精矿磨细至其中硅质脉石矿物92%单体解离得到硅质硫化铅精矿粉；其中以质量百分数计，硅质硫化铅精矿中含有铅43.1%、少量氧化钙和氧化镁，氧化钙和氧化镁的总量为2.5%，硅质硫化铅精矿中存在的主要脉石矿物为石英和硅酸盐；

（2）在温度为55℃条件下，将步骤（1）所得硅质硫化铅精矿粉加入到浸出剂中，再通入臭氧、加入过氧化氢得到矿浆液，矿浆液在搅拌条件下进行浸出30min得到浸出液和浸出渣，其中浸出剂为甲基磺酸水溶液，甲基磺酸水溶液中甲基磺酸的浓度为110g/l，矿浆液中过氧化氢的浓度为25g/l，硅质硫化铅精矿粉与浸出剂的固液比g:l为37:100；

（3）浸出液进行萃取、电积回收金属铅；

本实施例中铅金属的浸出率为92.3%。

实施例2：如图1所示，一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，具体步骤如下：

（1）将硅质硫化铅精矿磨细至其中硅质脉石矿物95%单体解离得到硅质硫化铅精矿粉；其中以质量百分数计，硅质硫化铅精矿中含有铅55.3%、少量氧化钙和氧化镁，氧化钙和氧化镁的总量为1.8%，硅质硫化铅精矿中存在的主要脉石矿物为石英和硅酸盐；

（2）在温度为60℃条件下，将步骤（1）所得硅质硫化铅精矿粉加入到浸出剂中，再通入臭氧、加入过氧化氢得到矿浆液，矿浆液在搅拌条件下进行浸出15min得到浸出液和浸出渣，其中浸出剂为甲基磺酸水溶液，甲基磺酸水溶液中甲基磺酸的浓度为125g/l，矿浆液中过氧化氢的浓度为26g/l，硅质硫化铅精矿粉与浸出剂的固液比g:l为1:3；

（3）浸出液进行萃取、电积回收金属铅；

本实施例中铅金属的浸出率为92.8%。

实施例3：如图1所示，一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，具体步骤如下：

（1）将硅质硫化铅精矿磨细至其中硅质脉石矿物93%单体解离得到硅质硫化铅精矿粉；其中以质量百分数计，硅质硫化铅精矿中含有铅61.5%、少量氧化钙和氧化镁，氧化钙和氧化镁的总量为2.2%，硅质硫化铅精矿中存在的主要脉石矿物为石英和硅酸盐；

（2）在温度为65℃条件下，将步骤（1）所得硅质硫化铅精矿粉加入到浸出剂中，再通入臭氧、加入过氧化氢得到矿浆液，矿浆液在搅拌条件下进行浸出20min得到浸出液和浸出渣，其中浸出剂为甲基磺酸水溶液，甲基磺酸水溶液中甲基磺酸的浓度为135g/l，矿浆液中过氧化氢的浓度为23g/l，硅质硫化铅精矿粉与浸出剂的固液比g:l为11:39；

（3）浸出液进行萃取、电积回收金属铅；

本实施例中铅金属的浸出率为93.9%。

实施例4：如图1所示，一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，具体步骤如下：

（1）将硅质硫化铅精矿磨细至其中硅质脉石矿物88%单体解离得到硅质硫化铅精矿粉；其中以质量百分数计，硅质硫化铅精矿中含有铅38.2%、少量氧化钙和氧化镁，氧化钙和氧化镁的总量为2.96%，硅质硫化铅精矿中存在的主要脉石矿物为石英和硅酸盐；

（2）在温度为50℃条件下，将步骤（1）所得硅质硫化铅精矿粉加入到浸出剂中，再通入臭氧、加入过氧化氢得到矿浆液，矿浆液在搅拌条件下进行浸出25min得到浸出液和浸出渣，其中浸出剂为甲基磺酸水溶液，甲基磺酸水溶液中甲基磺酸的浓度为65g/l，矿浆液中过氧化氢的浓度为12g/l，硅质硫化铅精矿粉与浸出剂的固液比g:l为1:4；

（3）浸出液进行萃取、电积回收金属铅；

本实施例中铅金属的浸出率为90.3%。

实施例5：如图1所示，一种硅质硫化铅精矿的低温常压快速浸出方法，具体步骤如下：

（1）将硅质硫化铅精矿磨细至其中硅质脉石矿物90%单体解离得到硅质硫化铅精矿粉；其中以质量百分数计，硅质硫化铅精矿中含有铅64.9%、少量氧化钙和氧化镁，氧化钙和氧化镁的总量为1.7%，硅质硫化铅精矿中存在的主要脉石矿物为石英和硅酸盐；

（2）在温度为70℃条件下，将步骤（1）所得硅质硫化铅精矿粉加入到浸出剂中，再通入臭氧、加入过氧化氢得到矿浆液，矿浆液在搅拌条件下进行浸出18min得到浸出液和浸出渣，其中浸出剂为甲基磺酸水溶液，甲基磺酸水溶液中甲基磺酸的浓度为160g/l，矿浆液中过氧化氢的浓度为30g/l，硅质硫化铅精矿粉与浸出剂的固液比g:l为3:7；

（3）浸出液进行萃取、电积回收金属铅；

本实施例中铅金属的浸出率为93.8%。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。