[发明专利]用于提取有价值金属的离子交换剂无效

专利信息
申请号: 200710129452.X 申请日: 2007-07-17
公开(公告)号: CN101113492A 公开(公告)日: 2008-01-30
发明(设计)人: 杜伊利奥·罗索尼;赖因霍尔德·克利佩尔;鲁道夫·瓦格纳;沃尔夫冈·万巴赫;米夏埃尔·舍尔哈斯 申请(专利权)人: 朗盛德国有限责任公司
主分类号: C22B3/42 分类号: C22B3/42;C22B11/00;C22B34/00;C22B59/00;C22B60/02
代理公司: 北京康信知识产权代理有限责任公司 代理人: 章社杲;李丙林
地址: 德国莱*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 用于 提取 有价值 金属 离子交换
【说明书】:

发明涉及在湿法冶金的方法中类型I或类型II的单分散、大 孔阴离子交换剂提取有价值金属的用途。类型I表示吸附位置是烷 基取代的季铵基团的那些树脂。类型II表示其中的季铵基团不仅含 有烷基取代集团而且至少有一个羟烷基基团的那些树脂。

由于在世界上许多地区不断增长的工业化和全球化,对于很多 有价值的金属,诸如钴、镍、锌、锰、铜、金、银以及还有铀,的 需求近年来有相当大的增加。工业金属的采矿公司和生产商们正在 尝试通过各种的措施来满足这一增长的需求。这些包含改进生产方 法本身。

与工业用途有关的有价值的金属存在于开采出的含矿岩石中。 然后那些以相对比较大的块存在的矿石被粉碎成小颗粒。那些有价 值的材料可以通过几种方法从这些岩石颗粒中沥出。常规的技术是 湿法冶金术,也称之为湿法。适当时,将矿石经过预处理而生成可 溶性的化合物(焙烧,生热处理)并且将它们通过酸类或碱类转化 成水性金属盐的溶液。溶剂的选择由金属的种类、其在矿石中存在 的形式、在矿石中伴生的岩石(脉石)的种类、以及价格来确定。 运用最广泛的溶剂是硫酸,并且也有可能用盐酸、硝酸和热的浓缩 氯化钠溶液。在矿石中具有可酸溶的伴随材料的情况下,例如,也 可以使用铜氨溶液,有时还要在高压和高温(加压沥出)之下。氢 氧化钠被用于提取氧化铝;在贵金属的情况下,使用碱金属的氰化 物溶液。作为一个替代方案,在湿法冶金法中进行的金属提取也可 以通过沉淀或由一种不太贵重的金属(置换沉淀法)的置换,通过 用氢气或一氧化碳在高压(加压沉淀)下的还原、或通过利用不溶 解电极的电解法、或通过结晶(铜、锌、镍、铊的硫酸盐)、通过 由白垩、石灰乳或碳酸钠溶液而转变(沉淀)成诸如氢氧化物、碳 酸盐或是碱性盐类的略微可溶的化合物。

例如,US 6,350,420描述了用无机酸例如硫酸在高温(例如 250-270℃)和超级大气压(高压沥出)下处理矿石颗粒。这就给出 在硫酸中的一种精细的矿石颗粒悬浮液(浆液),其中这些沥出的 金属会以它们或多或少为浓缩形式的盐的形式而存在。

作为一个替代方案,从岩石中沥出金属也可以通过其他的方法 来进行。所用方法的类型取决于几个因素,例如,矿石中金属的含 量,粉碎的矿石被研磨的颗粒大小或设备条件,这仅仅是几个例子。

在堆沥出法中,使用具有低金属含量的相对粗糙的矿石颗粒。

在搅拌沥出法中,该沥出过程中使用具有高金属含量更精细的 矿石颗粒(约200μm)。

然而,大气沥出法或生物氧化法也用于从矿石中溶解出金属。 例如,这些方法在US 6,350,420中被引用。

在这些方法中使用的研磨矿石颗粒的大小是在从大约30到大 约250μm的范围内。因为颗粒很小而岩石量很大,一种在过滤器上 从水相进行的颗粒经典过滤法是非常昂贵的。工业上通常采用在非 常大的搅拌容器中根据重力原理在倾析器中通过固相的沉积来实 现分离。为了得到良好的分离以及一种颗粒较少的有价值材料的溶 液,使用了直径50米或更大的搅拌容器,并将多个这样的容器串 联使用。需要大量的水而且它们非常昂贵因为许多矿场位于缺乏水 的地区(沙漠)。此外,为了实现更好的去除这些颗粒,经常必须 使用那些昂贵并且污染环境的过滤介质。

在世界范围以很大数目进行运作的湿法冶金工厂和矿场中,为 了提取有价值的材料,诸如金、银、镍、钴、锌、和其他有价值的 金属,过滤和澄清的加工步骤占到工厂的资本开销和持续运行费用 的一个很大比例。

因此做出了巨大的努力来通过其他资本密集度较低的方法取 代上述的昂贵的加工步骤。这种类型的新方法是用于银和金的炭浆 法以及用于金、钴、镍、锰的树脂浆法(R.I.P)。

例如,US 6,350,420描述了一种用于提取镍和钴的R.I.P方法。 为了沥出有价值的材料,用无机酸来处理一种含镍的矿石。通过酸 处理而得到的悬浮液和那些选择性地吸附镍和钴的离子交换剂进 行混合。这些满载的离子交换剂通过筛从悬浮液中分离。

在US 6,350,420中使用的离子交换剂是在US 4,098,867和US 5,141,965种所描述的树脂。因此适用的树脂是Rohm & Haas IR 904,一种强碱性大孔的阴离子交换剂,Amberlite XE 318,Dow XFS-43084,Dow XFS-4195和Dow XFS-4196。

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