一种电化学浸矿工艺的制作方法

文档序号:14275765阅读:333来源:国知局

本发明属于湿法冶金领域,具体涉及一种电化学浸矿工艺。



背景技术:

湿法冶金主要特点就是含盐废水量大,废水处理困难,矿物贫化杂质含量高分离困难,杂质分离成本高。

以稀土行业为例,稀土行业含盐废水主要有两个来源:萃取皂化废水和碳沉废水,主要是氯化钠和氯化铵,量非常大并且蒸发结晶处理成本高并且无市场需求,严重影响企业的生存。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于:针对现有技术存在的问题,提供一种电化学浸矿工艺,适用于多种金属矿物加工,减少湿法冶金含盐废水。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种电化学浸矿工艺,包括以下步骤:

(1)将可酸溶的矿物粉碎至100-300目;

(2)往步骤(1)得到的矿物中加入矿物体积2-10倍的水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入电解质;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入阳极板和阴极板,然后直流电解2-12小时,电压1-15v,电流密度1-300a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集酸性条件下可电积元素,矿物浆料固液分离得到料液。

本发明中,所述步骤(1)中,可酸溶的矿物可以为氟碳铈矿、方铅矿或铅渣等,可酸溶的矿物粉碎后利于反应进行,不同的矿物粒度要求不同。

所述步骤(2)中,不同矿物的溶解度不同因此加水比例不同。

所述步骤(3)中,电解质可以为氯化钠、氯化铵、硫酸铵或硝酸铵等,根据不同矿物加工需求加入不同电解质,电解质加入量根据矿物品位添加。

所述步骤(4)中,阳极板可以为石墨阳极板或钛阳极板,阴极板可以为石墨阴极板、钛阴极板或不锈钢阴极板。

作为本发明的一种具体应用方案,电化学浸矿工艺包括以下步骤:

(1)将氟碳铈矿粉碎至100目;

(2)往步骤(1)得到的矿物中加入矿物体积8倍的水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入氧化物重量1.8倍的氯化钠;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入石墨阳极板和石墨阴极板,然后直流电解12小时,电压4.2v,电流密度80a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集海绵铅,矿物浆料固液分离得到稀土低铈料液。

作为本发明的另一种具体应用方案,电化学浸矿工艺包括以下步骤:

(1)将氟碳铈矿熟矿粉碎至300目;

(2)往步骤(1)得到的矿物中加入矿物体积2.5倍的水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入钙锶铅杂质氧化物重量6倍的氯化铵;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入石墨阳极板和不锈钢阴极板,然后直流电解3小时,电压3.5v,电流密度50a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集海绵铅,矿物浆料固液分离得到钙锶料液和高品位稀土矿。

作为本发明的另一种具体应用方案,电化学浸矿工艺包括以下步骤:

(1)将方铅矿粉碎至300目;

(2)往步骤(1)得到的矿物中加入矿物体积6倍的水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入氧化物重量1.5倍的氯化铵和0.2倍三氯化铁;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入钛阳极板和不锈钢阴极板,然后直流电解10小时,电压4.5v,电流密度90a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集海绵铅,矿物浆料固液分离得到高酸度料液。

本发明的有益效果在于:

本发明以盐电解代替酸反应进行浸矿,反应温和可控,盐电解效果优于直接酸溶,并且可以极大减少含盐废水量,实现循环利用;本发明适用于多种金属矿物加工,实现了矿物综合利用,尤其适用于低品位矿物。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。

下列实施例中含量均为重量百分含量;下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规的方法和条件进行选择。

实施例1

(1)200克100目过筛氟碳铈矿(reo76%、pbo0.75%);

(2)将步骤(1)得到的矿物加入2000毫升烧杯中,加入1600毫升水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入270克氯化钠;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入石墨阳极板和石墨阴极板,然后直流电解12小时,电压4.2v,电流密度80a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集海绵铅,矿物浆料固液分离得到稀土低铈料液。

对稀土低铈料液和阴极析出物进行分析:

稀土低铈料液:reo33.25g/l,la2o3/reo66%,ceo2/reo8.2%,pr6o11/reo8.53%,nd2o3/reo16.8%。

阴极析出物:pbo25%。

其中,由于电解过程阴极暴露在矿浆中,因此海绵铅会吸附部分矿浆导致铅含量偏低,本申请技术方案通过脱除稀土矿中的铅并且富集,富集倍率33倍。

实施例2

(1)200克300目过筛氟碳铈矿熟矿(reo74.8%、pbo0.55%、cao1.54%、sro1.1%);

(2)将步骤(1)得到的矿物加入2000毫升烧杯中,加入500毫升水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入36克氯化铵;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入钛阳极板和不锈钢阴极板,然后直流电解3小时,电压3.5v,电流密度50a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集海绵铅,矿物浆料固液分离得到钙锶料液和高品位稀土矿。

对钙锶料液、高品位稀土矿和阴极析出物进行分析:

钙锶料液:reo0.15g/l,cao2.89g/l,sro3.7g/l。

高品位稀土矿:reo86%,pbo0.04%,cao0.77%,sro0.23%。

阴极析出物:pbo13%。

实施例3

(1)200克300目过筛方铅矿(pbo34.5%);

(2)将步骤(1)得到的矿物加入2000毫升烧杯中,加入1200毫升水调浆;

(3)往步骤(2)得到的矿物浆料中加入100克氯化铵和13克三氯化铁;

(4)往步骤(3)得到的矿物浆料中插入钛阳极板和不锈钢阴极板,然后直流电解10小时,电压4.5v,电流密度90a/m2

(5)电解结束后,阴极板收集海绵铅,矿物浆料固液分离得到高酸度料液。

对高酸度料液和阴极析出物进行分析:

高酸度料液:h2so430g/l,nh4cl60g/l,pbo0.005g/l。

其中,硫酸是方铅矿氧化产生的。

阴极析出物:pbo88%。

其中,由于方铅矿铅品位高导致析出海绵铅品位高。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

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