[发明专利]一种含锑精矿的矿浆电解液的净化方法

说明书

一种含锑精矿的矿浆电解液的净化方法，包括以下步骤：A.氧化，使部分二价铁离子氧化成三价铁离子；B.萃取，将氧化液与有机相在混合槽混合进行萃取；C.洗涤，使有机相中夹带的少量锑转入洗涤液；D.空白，将洗涤有机相在空白级经混合槽流至澄清槽分相；E.反萃，使有机相中的铁、铜和二氧化硅等物质转入碳酸钠溶液并生成沉淀；F.再生，将反萃后有机相与配置好的再生剂在混合槽混合进行再生。本发明解决了有机相中不和锑的夹带问题，实现有机相循环使用。

技术领域

本发明涉及一种锑电解液中有价金属锑与杂质铁离子及有害有机物分离的方法，特别涉及一种含锑精矿的矿浆电解液的净化方法。

背景技术

金属锑的现代冶金生产方法主要分为火法与湿法二大类，目前以火法炼锑为主。火法炼锑主要为挥发焙烧-还原熔炼法，即先生产三氧化锑，再进行还原熔炼生产粗锑；湿法炼锑主要有碱性浸出和酸性浸出二种方法。火法炼锑过程存在流程长、返料多、锑铅分离困难和碱性湿法炼锑中多硫化物的积累问题，FeCl₃浸出-电积法因溶液中杂质积累速度较快，阴离子交换膜昂贵且损耗较快，电积条件苛刻，工业化存在相当的难度；矿浆电解是我国拥有自主知识产权的湿法冶金新技术，工艺技术处于世界领先水平，并在新龙矿业有限责任公司实现工业化，新龙矿业有限责任公司自矿浆电解应用于生产以来，取得了很好的成绩，并实践证明矿浆电解技术用于复杂锑金精矿的处理，流程简单，各有价元素回收率高，试剂消耗少，经济效益显著，环境保护好。利用矿浆电解工艺处理复杂锑金精矿时，锑在阳极区选择性浸出，在阴极沉积析出金属锑，达到平衡，但原料中约有4%的铁被浸出进入溶液，铁不断积累，因而影响整个电解工艺的正常进行；同时复杂锑金精矿在前期的浮选过程中加入的有机浮选剂及各种设备运转过程中外卸出的油，降低了锑电解电流效率，单位电耗上升，因此需要对矿浆电解液进行净化除铁和降油，使铁离子浓度维持在一个合理区域。

陈永强、刘勇、王成彦等在2015年有色金属(冶炼部分)第十二期中发表的“高砷锑金精矿矿浆电解连续扩大试验”中提到萃取除铁，过程中采用盐酸反萃；张寅生、王成彦、江培海等在2003年有色金属(冶炼部分)第二期中发表的“P204萃取分离锑铁工艺研究”中提到萃取除铁、负载有机相的洗涤、盐酸反萃和反萃液中铁的N235萃铁等工序组成，此二研究中存在的不足点有：①生产现场中的矿浆电解的阳极液中铁离子存在形式为Fe²⁺，而Fe³⁺的含量小于1g/L，P204主要萃Fe³⁺，Fe²⁺萃取量较少；②因Fe³⁺在盐酸中的反萃速度较慢，反萃后的有机相中还含有一定量的Fe³⁺，使有机相的萃取能力下降，同时易引起有机相的乳化；③萃取与洗涤工序中的分相时间不够，造成有机相与水相分相不彻底，使有机相中夹带锑，导致锑回收率下降；④反萃液再次使用N235萃铁，导致生产成本高，工业生产难以应用。

张永禄、王成彦、尹飞等在2016年有色金属(冶炼部分)第四期中发表的“矿浆电解溶液中锑铁分离研究”中提到采用铁屑置换锑，从而实现锑铁分离，本研究中存在不足点：①海绵锑易氧化，导致锑的回收率下降；②生产现场中铁难于控制，海绵锑中铁含量高，锑难以处置；③置换后液为氯化亚铁溶液，其中含有很多铅、铜、砷等重金属离子，用于选矿厂废水处理时增加了铅、铜、砷等重金属离子的处理。

新龙矿业有限责任公司目前采用的矿浆电解液除铁的方法是往矿浆电解液中加入碳铵，使锑铁一起沉淀，存在的不足点：①锑渣难以回收，堆存处理，锑的回收率较低；②碳铵作沉淀时，有大量氨气放出，影响环境，同时生产成本高；③沉锑铁液返系统，导致系统中氯化铵达到过饱和，结晶沉淀，严重影响锑的电解电效和堵塞管道，影响生产，且生产成本高。

随着原辅材料和人力成本的节节攀升，锑的矿浆电解回收过程有必要通过优化工艺来降低生产成本，提高锑的回收率，其中包括通过优化矿浆电解液的净化方法的操作步骤来降低原辅材料消耗、减少锑损失和改善操作环境，进而大大地提高锑回收率和降低生产成本的目的，还包括锑铁分离过程萃取和有机相再生连续同步进行，保证萃取分离锑铁的连续性，更有效地实现有机相循环使用。