[发明专利]一种铜硫尾矿中金属铷资源回收的焙烧浸出处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜硫尾矿中金属铷资源回收的焙烧浸出处理工艺，属于矿山固废资源化领域。

背景技术

铷最早发现于1861年，是元素周期表第一族的碱金属元素，因原子半径和离子半径大，容易失去价电子，化学性质活泼。铷是极为重要的稀贵金属资源，在经济、战略上有着重大的意义。铷金属及其化合物在生物化学、分子生物、催化剂、电子器件、光电管、特种玻璃等运用最为广泛，用量也最多。以铷盐为介质的可以将电站的总热效率提高到55％～65％，这是传统火力蒸汽透平发电总热效率的2倍；携带铷离子推进器飞行器的航程大约是携带同等质量普通推进剂150倍，运行速度可达116×10⁵km/h。

铷无独立工业矿物，易于以类质同象的方式与这些矿物中的钾发生离子交换，形成稳定的晶体结构，常分散在锂云母、铁锂云母、长石、铯榴石等硅酸盐矿物中。硫化铜矿围岩含有包括云母和长石的铝硅酸盐类矿物，这些矿物被人为的分选在尾矿中，尾矿中部分含有价值极高的金属铷，具有较高的回收价值。浸出回收尾矿中的铷需破坏矿物硅酸盐矿物结构，使铷的铝硅酸盐转化为可溶性铷盐。

锂云母与含铷长石、云母等矿物具有相似的矿物结构，锂云母提取锂的方法主要为高压氧化浸出法、酸化焙烧法。锂云母中常含有铷，江西某锂业公司经优化高压氧化浸出条件得到的铷的浸出率仅为60％左右，回收率低。酸化焙烧法是将物料与硫酸混合后，在一定温度下焙烧，一般加入的酸与物料质量比为1∶1，用酸量大，浸出效果不理想，操作复杂，劳动条件差。

发明内容

本发明为克服现有技术对铷的浸出成本高、金属回收率低等不足，回收铜硫尾矿中的高附加值铷资源，提供一种工艺简单，效率高，成本低的尾矿铷提取法，产生一定的社会效益和环境效益。

本发明一种铜硫尾矿中金属铷资源回收的焙烧浸出处理工艺，其特征在于具有以下的处理方法和步骤：

(1)尾矿脱水至含水率为15％，加入40％氯化钙溶液，氯化钙加入量与尾矿的干重质量比为1∶9，混合均匀后物料含水率为20％，搅拌均匀并静置2h。

(2)混合均匀的尾矿经100℃烘干30min，使其形成粒径不小于4mm的球团。

(3)以管式炉焙烧物料，焙烧温度为950℃，焙烧停留时间为0.5h。

(4)焙烧渣经破碎至粒度小于2mm，以纯水浸出焙烧渣，浸出液固质量比0.8，常温下浸出30min后过滤得到含铷浸出液。

(5)浸出液再用于焙烧渣浸出，共循环3次，以提高浸出液中铷含量。

本发明利用焙烧-浸出法回收铜硫尾矿中的铷，实现了尾矿稀贵金属的回收，尾矿中的铷通过本方法的单次浸出回收率可达到100％。本发明与现有技术相比，具有工艺简单，效率高，冶炼成本低，矿产资源综合利用，增加企业经济效益的特点。

附图说明

图1是本发明的典型工艺流程图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

某铜硫尾矿脱水至含水率为15％，加入40％氯化钙溶液，氯化钙加入量与尾矿的干重质量比为1∶9，搅拌均匀并静置2h后于100℃烘箱中烘30min。以玻璃棒破碎球团至粒径约为4mm后，置于温度为950℃的回转炉中焙烧0.5h，焙烧挥发率为2.51％。以纯水浸出焙烧渣，浸出液固质量比0.8，在常温下浸出30min，过滤得到含铷浸出液，得到含Rb达680mg/L，浸出回收率为100％。浸出液澄清后再用于焙烧渣浸出，共循环浸出3次，浸出液铷含量达到1938mg/L，总浸出回收率为95％。

实施例2

某铜硫尾矿脱水至含水率为15％，加入40％氯化钙溶液，氯化钙加入量与尾矿的干重质量比为1∶9，搅拌均匀并静置2h后于100℃烘箱中烘30min。以玻璃棒破碎球团至粒径约为4mm后，置于温度为950℃的回转炉中焙烧0.5h，焙烧挥发率为1.92％，以纯水浸出焙烧渣，浸出液固质量比0.8，在常温下浸出30min，过滤得到含铷浸出液，得到含Rb达650mg/L，浸出回收率为100％。浸出液澄清后再用于焙烧渣浸出，共循环浸出3次，浸出液铷含量达到1850mg/L，总浸出回收率为95％。