[发明专利]一种清洁的金锑矿循环浸出方法

说明书

本发明公开了一种清洁的金锑矿中金锑分离的循环浸出方法，该方法首先对金锑矿进行两段高价氯盐浸出，得富锑浸出液和浸出渣，浸出渣即为金精矿；其次，在浸出液中加入铁片/粉进行置换，产出终产品海绵锑和置换后液，置换后液的主要成份为氯化亚铁；最后，置换后液进入隔膜电积进行电积铁，得铁片/粉和高价氯化铁/锑溶液，所得的铁片/粉返回对浸出液进行置换处理，并部分开路，所得的高价氯化物溶液返回金锑矿的两段浸出。本发明的工艺形成金锑矿中金锑分离、锑深度浸出和浸出过程溶液除杂、浸出液闭路循环，没有废水和废渣排出，同时解决了传统工艺中铁的增生、难分离问题，清洁高效、试剂消耗少，可实现各类金锑矿的清洁提取。

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，更具体的，涉及一种清洁的金锑矿循环浸出及浸出液除铁的方法。

背景技术

锑是我国的特有战略金属，在材料、化工、建材领域有广泛的应用。目前锑的冶炼以硫化矿为主，主要采用鼓风炉挥发焙烧(熔炼)-还原熔炼工艺，已经沿用了五十多年，该工艺具有对原料适应性强，适于处理高品位锑精矿，锑直回收率高，粗锑氧较纯净及生产能力大等优点。但存在产生大量低浓度SO₂烟气污染环境、能耗高及烟尘量大，收尘系统庞大等缺点，随着环保要求日渐提高，该工艺已不适应发展的要求。

为此，从上世纪70年代起，人们一直开展清洁炼锑新工艺和基础理论研究，其中在湿法炼锑由于没有砷锑污染、能耗低、操作环境好的优点而被展开了大量研究，主要有酸法浸出和碱法浸出两条工艺路线。湿法工艺以“硫化钠浸出-Na₃SbS₃溶液电积法”最具代表性，该工艺对原料适应性强，曾有短暂工业生产，后因碱耗大、电流效率低等问题而关闭。而酸法因没有解决溶液循环利用、设备防腐和爆锑问题，目前主要用来氯化-水解法生产锑白，而没有用于生产金属锑。

专利CN107190142A利用氯气作为氧化浸出剂，在酸性条件下浸出富锑金精矿，再用铁片/粉置换生产海绵锑，具有锑的浸出率高的优点，主要问题是氯气具有危害性、强氯化体系腐蚀大、浸出液没有开路、氯化渣处理繁琐。专利CN104831315A提出了一种碱性体系中硫化钠浸出-电积锑的工艺，锑浸出率高，但工艺体系酸碱消耗大、废水量大。专利CN106319199A提出了一种火法焙烧-碱浸焙砂的工艺，同样存在传统火法的工艺环境问题，同时工艺较长。专利CN104212981A公开了一种臭氧作为氧化剂浸出金锑矿的工艺，锑浸出率可达95％以上，但臭氧制备电耗高、浸出溶液净化没有解决。

高亮等在中南大学学报上发表的论文“硫化锑精矿湿法清洁冶金新工艺”中提出了硫化锑精矿的“浸出—净化—电积的闭路循环”工艺的实验研究，但是无论是他们的研究还是辉锑矿的矿浆电解生产实践，铁的浸出率达5％～20％，导致体系中铁离子增生而引起整个系统不平衡，即铁的增生是最主要的问题，高亮在工艺中使用硫化除杂也并不能对铁进行去除，该工艺没有解决铁增生的问题；同时，该工艺中使用再生SbCl₅溶液去浸出辉锑矿，但是SbCl₅溶液稳定存在的pH要求值小，酸度大，对设备腐蚀大，而且在隔膜电积时阴极容易析出氯气。

从清洁冶金和生产过程的职业病防护、自动化的角度考虑，湿法炼锑具有先天的优点，但要解决浸出过程氧化剂选择、溶液体积膨胀、浸出液净化/除铁和设备防腐等问题。基于此，在总结各湿法炼锑工艺优点的基础上，本课题提出了一种清洁的金锑矿中金锑分离的循环浸出方法，通过高价浸出、铁片/粉置换、隔膜电积完成金锑矿中金锑分离、锑深度浸出、浸出液清洁除铁，取消了价格高昂和环境危害大的双氧化、氯气、臭氧等氧化剂，以电解过程再生高价氧化剂代替。目的在于形成完整的全湿法提锑新方法，达到三废减排、试剂减耗、清洁绿色的生产过程。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提出一种金锑矿全湿法工艺分离金锑和生产金属锑的方法，过程闭路循环、绿色减排。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：