[发明专利]一种对多金属尾矿的减量化及利用的方法

权利要求书

1.一种对多金属尾矿的减量化及利用的方法，其特征在于，其包括：

步骤1：碳酸钠共混焙烧：将金属尾矿研磨成150-250目的矿粉，将矿粉、碳酸钠混合均匀，进行焙烧，焙烧温度为800-900℃，焙烧0.5-3h，得到焙烧熟料；

步骤2：碱浸：将焙烧熟料用氢氧化钠的水溶液溶出，然后进行固液分离，液相中含有硅酸钠和偏铝酸钠，得到预脱硅的固体渣；

步骤3：硫酸氢铵共混焙烧：将固体渣再研磨成150-250目的粉料，与硫酸氢铵混合，进行焙烧，得到焙烧产物，焙烧过程中产生的尾气用稀硫酸或水吸收制备硫酸铵或硫酸氢铵；硫酸氢铵的用量为将所述粉料中的锌、铁、铜和铝反应完全所需理论量的1.5-2倍，在350-400℃条件下，焙烧1-4h；

步骤4：加水浸出：将步骤3得到的焙烧物加水浸出，在加热条件下，固液分离，得到浸出渣和浸出液，所述浸出渣中含硫酸铅和硅渣；

步骤5：浸出液氧化和沉铁：向所述浸出液中通入臭氧进行曝气，臭氧通入速度为每分钟0.8-1.2L/L浸出液，通入20-40min，将浸出液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺；向浸出液中加碳酸氢铵溶液，以调节浸出液的pH，控制溶液温度90-95℃，先控制溶液pH值1.5～2进行沉铁反应，沉铁结束后，过滤，得到滤液和黄铵铁矾沉淀；

步骤6：沉铜：滤液调pH沉金属离子：继续向步骤5的滤液中慢慢加入氢氧化钠溶液，调节滤液的pH至9.5-10.5，控制温度为20℃~35℃，过滤，得滤渣和滤液；其中滤渣主要含Cu(OH)₂和Zn(OH)₂，滤液中含偏铝酸离子；

步骤7：沉铝：将步骤2分离得到的液相和步骤6的滤液合并，用弱酸盐下调pH至5.5-8之间，得到氢氧化铝沉淀，液相含硅酸钠溶液；

向步骤7的硅酸钠溶液中加入稀硫酸或盐酸并静置，得到含水硅酸凝胶而固态化，以水洗清除溶解在其中的电解质离子，干燥后得硅胶，洗涤液为硫酸钠或氯化钠的溶液；

或者：向水玻璃溶液中通入CO₂，使水玻璃充分进行碳分生成微纳米的白炭黑，同时得到的碳酸钠溶液，加入活性石灰乳液进行苛化反应，然后进行过滤分离，得到碳酸钙固体和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液在步骤2中循环使用；

步骤8：提锌：将步骤6得到的滤渣溶于苛性钠溶液中，调节pH≥12，锌酸根离子进入液相，过滤固液分离，获得的滤液和滤渣；滤渣含Cu(OH)₂，将铜离子固定，以供进一步处理；将滤液加入到水热反应釜中，在150～220℃下水热反应5～12h，分离得到氧化锌沉淀;

或者向步骤6得到的滤渣中加入稀硫酸、锌粉反应过滤，调节滤液pH≥11，转入水热反应釜中，在150～220℃下水热反应5～12h，分离得到氧化锌沉淀；滤渣含铜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，矿粉与碳酸钠的质量比为1:0.8~2.5。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，采用氢氧化钠溶液进行溶出时所用氢氧化钠溶液的浓度为0.05～0.3mol/L，溶出时的固液质量比为1:3～5，溶出温度为80～95℃，溶出反应时间为0.5-3h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，水的用量按固液比为1:5-6，在50-90℃下搅拌溶出20-60min，固液分离，得到浸出渣和浸出液，浸出渣中主要含硫酸铅和硅渣。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤4得到的含硫酸铅和硅渣的浸出渣，溶于苛性钠溶液中，分离得到硫酸铅和水玻璃；向水玻璃中加入稀硫酸或盐酸并静置，得到含水硅酸凝胶而固态化，以水洗清除溶解在其中的电解质离子，干燥后得硅胶，水洗液转变为硫酸钠或氯化钠的溶液。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5中的臭氧可替换为双氧水。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤8中，水热反应时，还加入了质量百分浓度8-10%的PEG20000或SDBS溶液，所述PEG20000或SDBS溶液的用量为水热反应釜中反应体系总体积的4.0%-8.0%，搅拌均匀后在180～210℃下反应6-10h，生成氧化锌沉淀，干燥得到花瓣状结构氧化锌粉体, 用作光催化剂。