[发明专利]用直接还原法从含金属的硫化矿精矿提取金属的方法及再生和回收还原剂铁和助熔剂碳酸钠

权利要求书

1.一种从含有金属的硫化矿物中连续提取金属的方法，所述硫化矿物与铁或不与铁伴生，其特征在于：通过直接还原待提取的特定的一种或多种金属，以及从来自所涉及工艺的炉渣以及液态和气态排放物中再生和回收利用作为还原剂的铁和作为助熔剂的碳酸钠，其中所述工艺包括以下步骤：

在冶炼炉中提取金属：冶炼含有待提取金属的黑色和/或有色金属硫化矿物精矿，所述待提取金属包括但不限于铅、银、锌、铜、钼、锑和砷中的至少一种，所述硫化矿物精矿与铁或不与铁伴生，并且在某些情况下含有金和银的包裹体，使用铁作为所述有色金属的还原剂以及使用碳酸钠作为助熔剂，产生提取出的熔融或粉末状金属、由氧化亚铁和硫化钠组成的可控的光滑的炉渣，以及二氧化碳的气体排放物；

将炉渣中的硫化钠在水中选择性溶解，以从炉渣中分离出硫化钠，并过滤废物，以获得两种中间产物：固体氧化亚铁和过滤后的硫化钠溶液；

通过将过滤后的硫化钠溶液与碳酸钠过饱和溶液混合，在溶液反应器中再生碳酸钠以回收利用；捕获二氧化碳气体排放物并通过直接还原法从有色金属提取过程中回收，并吹入上述硫化钠溶液与碳酸钠过饱和溶液的混合溶液中，产生作为中间产物的再生的碳酸钠、硫化氢气体和水；

除去硫化氢气体并获得硫：通过捕获气体排放物并将所述气体排放物引导至固体/气体反应器中，从而使所述气体排放物与水合氧化铁反应以获得硫化铁和水；通过适当的通风，产物硫化铁和水被转化为元素硫和水，并再生水合氧化铁以用于回收利用；

烧结氧化亚铁：将通过过滤所获得的固体废物先进行团聚，随后在1100-1300℃的受控温度下进行加热烧结，然后将一些炉渣溶解以获得具有抗压强度的氧化亚铁球团，所述抗压强度是下一阶段还原剂铁再生所需的物理性质；

通过使用煤炭、冶金焦炭或天然气作为燃料，在燃烧炉中获得还原性气体一氧化碳和氢气的产生；必要的空气和水蒸气被吹到进行所述工艺的所述燃烧炉中；回收的气体如残留的二氧化碳和剩余的一氧化碳也被吹到所述燃烧炉中；所述回收的气体取自进行还原剂铁再生的还原炉中；

通过还原氧化亚铁中含有的所述金属，再生铁以作为回收利用的还原剂；残余物来源于已经团聚和烧结的炉渣的溶解，以便与燃烧炉中产生的还原性气体一氧化碳和氢气进行适当的反应；然后获得金属铁，并在硫化矿物精矿的冶炼炉中循环使用。

2.一种从含有贱金属和贵金属的黑色和/或有色金属硫化矿物中提取贱金属和贵金属的方法，其特征在于：冶炼以精矿形式存在的待提取的一种或多种金属，所述金属包括但不限于铅、银、锌、铜、钼、锑和砷中的至少一种，如果金和/或银以包裹体存在于黄铁矿、毒砂或黄铜矿中，所述金属还包括金和/或银，使用铁作为还原剂以及碳酸钠作为助熔剂，得到提取出的熔融或呈粉末状固体状态的一种或多种金属、由氧化亚铁和硫化钠组成的受控的光滑的炉渣以及二氧化碳气体排放物。

3.一种处理由氧化亚铁和硫化钠组成的炉渣获得金属铁的方法，其特征在于：

将炉渣混合物中的硫化钠溶解在水中；

从固体废物中过滤出氧化亚铁；

团聚和烧结氧化亚铁以形成氧化亚铁化合物的球团；

通过使用煤、冶金焦炭或天然气与氧气、水蒸气和/或二氧化碳，在燃烧炉中产生还原性气体：一氧化碳和/或氢气；可选地，如果所述还原性气体：一氧化碳和/或氢气是可购得的，而不是生成得到，则可以省去这个特定步骤；

使用一氧化碳和/或氢气作为还原剂还原氧化亚铁球团中所含的铁。

4.一种从二氧化碳气体和由氧化亚铁和硫化钠组成的冶炼炉渣中获得碳酸钠的方法，其特征在于：

将炉渣混合物中的硫化钠溶解在水中；

过滤和分离由硫化钠在水中溶解产生的溶液；

用二氧化碳气体和碳酸钠过饱和溶液处理过滤后的硫化钠溶液；

过滤和加热所生成的碳酸氢钠晶体以转化为碳酸钠晶体；

去除在所述处理过滤后的硫化钠溶液过程中产生的硫化氢气体，以使所述硫化氢气体与水合氧化铁晶体在固体/气体反应器中反应；

在所述固体/气体反应器中获得硫化铁晶体和水；

对硫化铁晶体和水进行通风，以再生用于回收利用的水合氧化铁，同时产生元素硫和水。