[发明专利]一种以铜尾矿为原料生产一水硫酸镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以铜尾矿为原料生产一水硫酸镁的方法，属于尾矿资源化利用技术领域。

背景技术

铜尾矿，又称铜尾砂，是由矿石经粉碎、精选后所剩下的细粉沙粒组成。我国原生的铜矿资源相对极缺，但铜尾矿二次资源量却相当大。据统计，2007年间全国铜尾矿排放大约为24亿，且年产出量呈逐年增加的趋势。铜尾矿的成分其中铜含量0.3%，银为30克/每吨，锌占0.35%，铅为0.6%，矿物成分主要有方解石、斜长石、透辉石、角闪石、阳起石、石榴子石、黄铜矿、石英、绿泥石、磁矿石、磁黄铁矿等，属于硅铝酸盐型尾矿。

申请人在研究中发现，现有的铜尾矿处理不当，会带来较大的危害：目前常用的尾矿处理方法是建立尾矿库，将产生的尾矿进行堆积储存，这种处理方式容易产生很多问题，不但占用了土地资源，并且，尾矿受外界侵蚀后，其中的重金属元素会迁移至大气和水土中，造成严重的环境污染，此外，尾矿库存在溃坝的潜在危害。采空区充填以及用作建筑材料等也是一种直接利用尾矿的有效途径。但这种利用方式浪费了尾矿中大量的有价元素。从发展矿业循环经济的思路出发，铜尾矿的高值化利用迫在眉睫。刘三军等对从铜尾矿中回收重晶石进行了研究，获得硫酸钡品位为91.68%的重晶石。安庆铜矿从含铜0.119%、含铁11%的尾矿中回收了铜和铁资源。穆晓辉以某选铜尾矿为原料采用浮选脱硫-弱磁选铁-反浮选降硅的选别工艺，得到了铁品位66.82%的铁精矿和硫品位36.42%的硫精矿。杜淑华开发了铜尾矿中有价金属铜、硫、金、银、铁依次梯度优先分离工艺联合新方法，获得铜获得铜、硫、铁精矿品位分别为17.62%、41.75%和63.28%，回收率分别为 49.80%、78.94%和 21.18%，其中铜精矿含金 24.49g/t，金回收率40.82%；含银 260.10g/t，回收率 22.77%，硫精矿含银 30g/t，银回收率 21.92%，银累计回收率44.69%。申请人在研究中发现，现有技术中虽然存在以下缺陷：首先对于铜尾矿中金属元素的回收纯度、回收率普遍较低，其次，对于铜尾矿中的元素镁没有较好的回收方法，如采用现有的一水硫酸镁提取方法回收铜尾矿中的镁，所得镁的纯度低、回收率低、并且含有较多其他元素的杂质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种以铜尾矿为原料生产一水硫酸镁的方法，该方法能有效提高一水硫酸镁的纯度和收率，去除铁元素类杂质并进行回收利用，生产成本低、效率高，无污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该以铜尾矿为原料生产一水硫酸镁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将铜尾矿与浓硫酸按质量比1~3:1混合，加热至100~250℃，恒温1~3h；

2）将步骤1）所得产物加水浸泡，浸出温度60~80℃，浸出时间2~4h，经固液分离获得含镁浸液和浸出渣；

3）温度5~30℃条件下，向含镁浸液中加入H₂O₂搅匀，加入氢氧化镁调节溶液pH值至3.3~3.5，过滤去除不溶物，过滤得到富镁滤液；

4）温度5~25℃下，向富镁滤液中加入无水硫酸镁，搅拌、静置促进富镁滤液析出含水硫酸镁晶体；

5）将步骤4）富镁滤液进行固液分离，获得结晶母液和含水硫酸镁晶体，将含水硫酸镁晶体干燥获得一水硫酸镁；将结晶母液加入步骤4）的富镁滤液中，促进富镁滤液析晶；

所述的铜尾矿中包含硅、镁和铁，其中铜尾矿中镁所占的质量百分比大于17 %。

所述的所用铜尾矿中镁所占的质量百分比为20~30 %。

所述的浓硫酸的质量百分比浓度为92%~98%。

步骤1）的具体操作为：按照铜尾矿与浓硫酸按质量比1:1，向铜尾矿中以10ml/min的速度加入浓硫酸，加热至250℃，加热时间3h。

所述的铜尾矿中包含元素锰，步骤3）与步骤4）之间还包括如下操作：向步骤3）富镁滤液中加入高锰酸钾将二价锰氧化成不溶性的四价锰，过滤富镁滤液去除不溶性的四价锰。

步骤4）所述的无水硫酸镁加入量为1~2g。

步骤4）所述的搅拌的具体操作为：搅拌转速10r/min，搅拌时间1~2h。

步骤5）所述的干燥的具体操作为：将含水硫酸镁晶体在250~300℃干燥4~10h。

步骤5）所述的干燥的具体操作为：将含水硫酸镁晶体在250℃干燥10h。

所述的铜尾矿中铁所占的质量百分比10~20 %。

申请人对于本发明制备方法的说明如下：