[发明专利]一种金属硫化矿的湿法氧化分解方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，主要涉及一种新颖的金属硫化矿的湿法氧化分解方法。

背景技术

随着工业的发展，高品位和容易处理的矿石越来越少，由于受分离效率的限制，仅靠单一的浮选工艺已很难得到合格的精矿产品。因此，迫切的需要发展新的环境友好的高效分离提取工艺。

近年来，金属硫化矿全湿法工艺的研究越来越受到重视，而氧化剂及氧化方法是金属硫化矿氧化分解或氧化浸出的核心关键。对于湿法工艺中的氧化剂，一方面要求具有强氧化性能，另一方面对其来源、价格以及使用安全等方面也有一定要求。

氯酸盐是一种工业上广泛使用的氧化剂。在酸性溶液中，氯酸盐与硫酸或盐酸反应生成ClO₂以及新生态的Cl从而具有强氧化性。二氧化氯的氧化能力是氯气的2.63倍，在水处理以及纸浆、纺织品漂白、冶金等方面具有广泛应用。

任永刚以二氧化氯-氯化钠-水作为浸出剂，对焙烧后的复杂硫化金精矿进行了系统的浸出研究。研究表明，在液固比2.5∶1，pH＝2，氯化钠浓度1.0mol/L，温度50℃，时间6h的条件下，金的浸出率可达97.3％。用二氧化氯浸金具有浸出率高、速度快、适用面广、对环境友好的特点。该工艺为复杂硫化金精矿的综合回收利用提供了新的途径(任永刚.二氧化氯浸出复杂硫化金精矿的实验研究.无机盐工业，2006，38(06)：46～48.)。

土耳其的Ucar在酸性条件下用氯酸钠对于闪锌矿进行浸出实验，锌浸出率高达99.4％(U.Kinetics of sphalerite dissolution by sodium chlorate inhydrochloric acid..Hydrometallurgy，2008，95：39～43.)。

李东亮通过研究发现，对于氧化型金矿，在液固比3∶1，pH＝3，NaCl浓度为0.5mol/L，温度40℃，时间10h的条件下，酸性氯酸盐体系也同样取得良好的浸出效果，金浸出率高达95.5％，且与常规氰化浸出法相比，无毒害，对环境友好(李东亮，张良，韩选利，张银菊.二氧化氯浸金实验研究[J].西安建筑科技大学学报，2002，34(2)：187～192.)。

上述研究表明，氯酸钠是一种高效的氧化剂，可以用于多种金属矿物的湿法浸出工艺，但存在着氯酸钠价格高，储存和运输过程不够安全等问题。为了进一步降低金属硫化矿浸出工艺生产成本，解决氯酸钠氧化剂的储运与运输安全问题，本发明使用电解氯化钠盐水生成的氯酸钠电解液，直接用于辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿以及黄铁矿等硫化矿的湿法氧化浸出。

目前尚未见直接使用电解氯化钠盐水生成的氯酸盐电解液为氧化剂，在酸性水溶液条件下对辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿以及黄铁矿等硫化矿进行氧化分解的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效经济的金属硫化矿湿法氧化分解方法，以显著降低硫化矿湿法分解过程的生产成本，并解决氧化剂的储运与安全使用问题。

本发明提供的一种金属硫化矿的湿法氧化分解方法为，将电解氯化钠盐水生成的氯酸钠电解液与金属硫化矿混合，在酸性水溶液条件下，金属硫化矿用氯酸盐电解液进行氧化分解，生成相应的金属盐水溶液。

由于，本发明直接将电解氯化钠盐水生成的氯酸钠电解液作为氧化剂，不需过精制、净化、结晶等操作，在酸性水溶液条件下对等金属硫化矿进行氧化分解，生成相应的金属盐水溶液，极大地简化了工艺步骤，降低了生产成本，并有效地解决了氧化剂难储运与安全的问题。

本发明的方法中，所述的氯酸钠电解液是采用电解氯化钠盐水生成的含有氯酸钠与氯化钠的电解液，电解液的组成为氯酸钠50～750g/L，氯化钠30～150g/L。

本发明一个优选的制备工艺条件为：在30～95℃的温度下，将饱和氯化钠盐水在无隔膜电解槽中电解，电解时控制输出电压为3～5v，阳极电流密度为100～3000A/m²，电解液pH值为6.5～7.5，电解液Na₂Cr₂O₇浓度为1～10g/L，体积电流密度2～50A/L。电解后溶液组成为氯酸钠200～750g/L，氯化钠70～150g/L。