[发明专利]含锰矿石的堆浸

说明书

技术领域

本发明涉及一种含锰矿石的堆浸方法。更特别地，本发明的方法旨在提供一种能够处理低级氧化锰矿石并利用废物硫化物材料的方法。

背景技术

氧化锰矿石主要包含+4价态的锰，并在酸性介质中大部分不溶解。为了生产用于电解锰工序的锰化学制品和进料溶液，常规的做法是焙烧还原锰至氧化锰（+2价态），并随后将氧化锰溶解于硫酸中。也已经在还原浸出工序中利用二氧化硫生产硫酸锰。然而，这种技术由于作为副产品的过二硫酸锰和聚硫代硫酸锰物种的形成而缺乏效率。

二氧化锰浸出途径被认为是相对资本密集的，需要减少窑以在酸浸出前还原锰，或者需要硫焚烧设备以生产液化或气态SO₂还原剂用于直接浸出二氧化锰。气体的处理也不可避免地意味着工厂的规模增加以具有处理矿体所需的能力。

通常，得自块状锰矿石生产的低价值或零价值的废物锰矿石材料存放在锰矿厂区的尾矿坝中或废物贮藏堆中。这种废物锰矿石材料可以为例如重介质分离（DMS）设备（plant）的产物。锰矿石的常规工序也涉及将矿石碾磨以改进浸出动力学从而使浸出工序可行。已知这种碾磨工序造成扬尘排放和局部污染。

硫化物矿石的处理导致硫化物废物材料保存在厂区的贮藏堆或尾矿坝中。这对大多数硫化物处理厂是个重要的问题，因为与环境的连带关系和责任，例如酸性矿山排水（AMD）。

本发明的方法的一个目的在于实质上克服与现有技术有关的问题，或至少提供那些现有技术方法的有用的替代方法。

在先讨论的背景技术仅旨在促进理解本发明。此讨论不是承认或认可提及的任何材料是在本申请的优先权日时澳大利亚或任何其他国家的公知常识的部分。

除非上下文另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中词语“包括”或例如“包含”的变体将理解为暗示包括所述整体或整体的组，但不排除任何其他整体或整体的组。

发明内容

根据本发明，提供一种用于含锰矿石的堆浸方法，所述方法的特征在于如下步骤：

(i)加工所述含锰矿石，并分离成粗部分和粉矿部分；

(ii)将所述粉矿部分与硫化物矿石材料组合以生产组合的矿石部分；

(iii)堆积所述组合的矿石部分以形成至少一个堆；以及

(iv)将浸出剂施用至所述堆以产生含有不溶性锰值的富浸液（PLS），

其中将所述浸出剂在可溶性铁的存在下添加至所述堆或每个堆。

优选地，所述粉矿部分具有小于约6毫米的粒子尺寸。

更优选地，所述粉矿部分具有小于约1毫米的粒子尺寸。

优选地，所述加工步骤包括使用重介质分离（DMS）设备。

所述粗矿石部分包括但不限于得自DMS设备的块状矿石部分。

在所述组合的矿石部分中的含锰矿石与硫化物矿石的比例优选在约3:1至8:1的范围内。

更优选地，在所述组合的矿石部分中含锰矿石与硫化物矿石的比例为约5:1。

所述硫化物矿石材料优选废物硫化物矿石材料。

在本发明的一个形式中包括在步骤（ii）之后的附聚步骤。

或者，所述附聚步骤可以用于影响在步骤（ii）中的所述粉矿部分与所述硫化物矿石材料的组合。

所述附聚步骤优选使用酸、水或PLS中的一种或多种进行。

优选地，在所述附聚步骤中使用硫酸的情况下，酸的浓度在约5至15g/L的范围内。

更优选地，所述附聚步骤包括使用粘合剂，所述粘合剂选自石灰、水泥或本领域已知的聚合物粘合剂。

步骤（iv）的所述浸出剂优选为硫酸的形式。

优选地，所述硫酸浸出剂的浓度在约40至80g/L的范围内。

优选地，可溶性铁为二价铁的形式。

优选地，可溶性铁包含于所述浸出剂内。或者，能单独添加所述可溶性铁。

所述可溶性铁优选以硫酸亚铁添加，或通过PLS的添加而添加。

通过所述浸出剂添加至所述堆的可溶性铁的浓度优选在约5至20g/L的范围内。

所述PLS优选再循环通过所述堆直到锰含量在约30至80g/L的范围内。

所述堆的pH优选在约1.5至3.5的范围内。

优选地，在一种形式中，本发明的所述方法还包括如下另外的步骤：

（v）从所述PLS导出排出流，并将所述流的pH升高至至少约5.5以生产经中和的PLS；以及

（vi）将所述经中和的PLS导入至固体/液体分离步骤以从所述经中和的PLS分离铁氧化物和/或铁氢氧化物。