[发明专利]利用黄磷电炉富集贵重金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及黄磷电炉，也涉及用电热法处理矿石以富集金属方法，特别涉及利用黄磷电炉富集贵重金属的方法。

背景技术

贵重金属因其稀少而贵重。通常贵重金属在矿石中的品位都很低，为了生产贵重金属，人们开发了一些富集贵重金属的方法，例如中国专利申请件200510134249.2号“钒钛磁铁矿冷固结含炭球团直接还原电炉熔分生产方法”、03128398.5号“贵重金属微细粒尾矿干式分级富集方法”。但迄今为止，还没有人提出利用黄磷电炉富集贵重金属的方法等相关技术和文献。

国内外的黄磷电炉全部都是用于黄磷生产，迄今为止还没有任何人利用黄磷装置进行过贵重金属的冶炼和富集，也没有任何一家科研机构或个人对此进行实验和研究并取得成果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用黄磷电炉富集贵重金属的方法，增加贵重金属富集回收的方法，达到用黄磷电炉将贵重金属富集、以利于回收包括贵重金属在内的多种金属的目标。

本发明提供的方法包括以下步骤：

首先，将预先破碎并且达到粒度要求的磷矿、硅石、白煤或焦炭、含贵重金属的原料按照以下配比计量、混合：

磷矿石            45％～65％

硅石              10％～20％

白煤              15％～30％

含贵重金属的原料  2％～30％

上述配比要保证硅钙比为0.75～0.85，焦炭实际用量占理论用量的系数为0.95～1.05；

第二步，将达到工艺要求的混合物料送入料仓，依靠重力从顶部进入黄磷炉；

第三步，将电网电力经变压后再经过黄磷变压器变压，经过短网、夹持器、石墨电极，送入黄磷电炉，送入的电力以电阻和电弧的形式加热炉内物料，为黄磷电炉内的物料进行氧化还原反应提供所需的热量；

第四步，在电力作用下，炉内物料发生氧化还原反应，产生大量的单质磷蒸汽、一氧化碳等黄磷炉气，氧化铁以及贵重金属被焦炭或一氧化碳还原后再与磷蒸汽反应生成金属磷化物，其比重比熔渣的比重要大得多，因而沉于黄磷炉底，与熔渣一并排出；

第五步，收集排出的金属磷化物，得到富含贵重金属的金属磷化物；

第六步，把磷铁粉粹，通过100目；

第七步，把磷铁粉与碳酸钠或氢氧化钠按比例混合，然后在800℃～950℃焙烧，使磷铁中的磷全部转化成磷酸三钠，金属铁以及贵重金属生成金属氧化物；

第八步，加入清水或去离子水、或蒸馏水浸提混合产物，离心分离，提取溶液中的磷酸三钠，再经过滤、蒸发、结晶等工序得到磷酸三钠产品；

第九步，经离心分离得到的金属氧化物用无机酸酸化溶解，用有机溶剂萃取法分离各种贵重金属。

上述过程第一步中所用的磷矿石含P2O5为15％～37％，其粒度为4～80mm；所用的硅石含SiO₂为70％～100％，其粒度为4～80mm；所用的白煤或焦炭的固定碳含量为50％～90％，其粒度为4～50mm；所用的含贵重金属的原料是品位为0.01％～10％的矿石，其粒度为2～80mm；各种原料采用微机配料，机械混合。

上述过程的第三步中，黄磷炉变压器容量：500～50000kVA；变压器运行负荷为：50％～130％，根据炉内反应情况调节磷炉运行档位。

上述第四步中，所述的熔融炉渣以及磷铁排渣时间为每次3～5小时。

上述第七步中，所用的纯碱要适度过量，实际用量与理论用量的比例为100％～108％；高温焙烧的温度为800～950℃；焙烧时间约30分钟。

上述第八步中，所用水量按磷酸三钠饱和溶液所需的水量过量5％～10％；为缩短浸提时间，浸提过程中应充分搅拌物料，使之溶解。

上述第九步中，所用的无机酸是硫酸、或盐酸、或硝酸、或磷酸；所用的有机溶剂是甲基异丁酮、或/和苯、或/和丁醇、或/和异戊醇、或/和二甲苯、或/和乙酰丙酮、或/和D2EHPA、或/和TBP、或/和TTA、或/和BPHA、或/和BPHEA等。

本发明方法使用的含贵重金属原料产地是贵州省遵义、瓮安、福泉地区，不是单一含某种贵金属的矿，而是分别含2～6种贵重金属，含量波动也比较大，所含的金属有Mo、V、Nb、W、Cu、Re、Ge、Mn、Cd等。

本发明方法也可在某些冶金炉得以实现。