本发明涉及一种用硅氟酸溶液来浸出分离铅锡共生矿的方法。 用选矿方法难于分离的铅锡共生矿的处理方法,在现有技术中已有“铅锡共生矿的鼓风炉混炼”(见1988年8月3日公开的发明专利说明书,CN87100487A)。此法虽然可以直接生产焊锡、也可分离出锡和铅,但中间产品较多,金属分散,能耗大,而且当含砷较高时往往难以适应,如当共生矿中含砷>2%时,此法的综合经济效益就很低,生产工艺拉长,并导致诸如环境污染等一系列棘手问题,砷在各种有色冶炼厂中都成了沉重的经济负担(参见<砷译文集>,云锡公司,1985年)。
本发明的任务是提出一种能耗低,工序短,无环境污染,技术可行,经济上合理的分离铅锡共生矿的工艺,以克服现有技术中的缺点。
本发明提出的技术解决方案是用硅氟酸作为铅、砷的浸出剂,搅拌浸出,浸出液过滤净化后用硫酸将铅以硫酸铅的形式沉析出来,或者电积生产金属铅,浸渣为不溶的锡精矿及其他杂质,锡精矿再用常规炼锡法处理得金属锡,具体要求和步骤是:
(1)铅锡共生矿为选矿所得的混合精矿,其中铅主要以PbCO3,PbO和Pb3(AsO4)2三种形式存在,锡主要以SnO2形式存在,含铅10~50%,含锡>8%,含砷<5%,粒度小于0.5mm;
(2)将符合上述要求的铅锡共生矿加入硅氟酸在常温或50~95℃的温度范围内搅拌浸出铅和砷;
(3)将浸出液(铅砷溶液)和浸渣(锡精矿)过滤或沉降分离;
(4)视浸渣(锡精矿)的铅、砷含量情况不再浸出用清水洗涤或重复浸出一次或多次后再洗涤。
浸出一般在搅拌桶中进行,加温时可用蒸汽,当共生矿含砷在1%以下时可以在常温下浸出,但当砷含量大于此数时,为提高浸出速度和浸出率,适当加温,而且浸出速度随温度的升高而加快(在一定范围内),但以85~95℃为宜,所用硅氟酸浓度为10~15%,混合精矿和硅氟酸地重量比(固液比)为1∶1.12~3.5。
一般情况下,浸出作业是间歇式的,铅、砷的浸出率是随浸出时间的增加而提高的,但合理的浸出时间以60~100分钟/次为宜,并强烈搅拌。
浸出液与浸渣可用自然沉降过滤法,也可用滤布过滤,过滤后浸渣含锡量和含砷、铅的量,总是随处理的共生矿的情况而变的,但一般来说含砷少时,浸出次数可相对减少,只需一次,反之则增加,但最多为2-3次,(砷浸出率可相应达到79~90%)。
浸出液经过滤,净化后,PbSiF6的浓度可达170~200克/升,加适量硫酸即可沉析出硫酸铅,其反应式如下:
PbSiF6+H2SO4-PbSO↓+H2SiF6
由于浸出液中杂质含量少,析出产品质量高,PbSO4的含量可达99%以上,铅析出后硅氟酸又可再生返回原作业使用(含砷高时先用现有技术除去砷,以免影响浸出作业的脱砷率),因而本工艺的硅酸氟酸消耗很少,几乎无污染,硫酸铅已是常用化工原料,极易转化为黄丹,三盐基硫酸铅等铅盐,亦可还原熔炼成精铅,从浸出液还可直接电积得电铅,采用什么方式处理铅浸出液,可根据使用者的生产目的和当时的市场情况决定。
为保证产品质量,减少酸耗,所得锡精矿和硫酸铅均需用清水洗涤以除尽残酸和可溶物。
本发明与现有“铅锡共生矿的鼓风炉混炼”技术相比,除加温搅拌外,不需任何热能,因而能耗极低,无烟尘污染,硫酸、硅氟酸可转移成产品或再生使用,因而无酸害,本发明中使用的硅氟酸为非强酸,腐蚀性小,无毒害,又是第一次成功地作为铅、砷等氧化矿物的浸出剂使用,因而开辟了硅氟酸的新使用范围,本发明的浸出反应速度快,铅、砷浸出率高,可分别达85~98%和70~90%,而锡的回收率高达99%以上,因而铅、锡的分离十分彻底,生产成本低。
附图1是本发明的原则流程图。
附图2是铅、砷浸出率与浸出温度关系曲线图。
附图3是铅、砷浸出率与浸出次数关系曲线图。
附图1是浸出二次的原则流程,当砷含量高时,意味着多次浸出,反之则无二次浸出,附图2-3的浸出率与浸出温度、次数的关系曲线图是指综合的情况,在个别情况下浸出情况可能高于或低于曲线指标。
实施例:
表1给出了四个实施例,例1是常温下浸出,所以砷浸出率低,但砷含量低,即使常温下浸出也可得到合格锡精矿,因此,只需一次浸出,例2和例3作了二次浸出,唯例4因锡铅品位低,砷也较高,作了三次浸出,其余情况见表1及其附注。
铅锡共生精矿硅氟酸浸出分离实例 表1
原料 浸出条件 浸渣品位(%) 锡回收 浸出率(%) 浸
Sn Pb As 固:液 温度(%) Sn Pb As 率(%) Pb As 次
例1 30.02 27.94 0.29 1:22 常温 48.5 2.01 99.24 94.5 12.3
例2 23.88 40.50 2.76 1:3 85 50.4 8.63 1.52 99.51 90.7 79.3 一
例3 36.96 39.57 4.97 1:32 85 34.7 17.2 3.54 99.42 85.6 70
例4 7.94 11.23 3.81 1:35 85 17.5 3.84 2.61 99.34 81.2 69.3
例2 1:12 85 55.6 1.82 0.35 99.18 95.6 85.4
例3 1:12 85 44.8 1.41 0.21 99.34 96.4 87.2 二
例4 1:12 85 30.5 2.91 1.26 99.12 93.8 78.4
例4 1:12 85 35.7 0.94 0.19 98.42 97.4 93.8 三
注:浸出时间每次均为90分钟,强搅拌,硅氟酸浓度对浸出率影响不大,只要在10-15%范围内均可,浸出率为累计浸出率,当锡和铅品位低(如例4)时,无论浸出次数增加多少,锡精矿(浸渣)的品位都不会有明显提高,因为此时的大部分杂质成分是比重相近的铁矿物,用干式磁选一次便可使锡品位提高到45%以上。