[发明专利]一种从含硫、砷物料中分离回收硫、砷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物加工领域，特别是指一种从含硫、砷物料中分离回收硫、砷的方法。

背景技术

我国有色金属矿床(钨、锡、铜、铅、锌、锑、汞等)及黄铁矿、黄金矿床中常伴生毒砂，大多见于高温和中温热液矿床，常与黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等硫化物和贵金属金、银密切共生。

虽然砷的储量丰富，在冶金、半导体及光相关材料等工业以及医药、农业中有重要用途，但目前伴生砷的回收却很有限。金属矿床中伴生而未被有效分离的砷是各种精矿后加工过程和产品中的有害杂质，高砷黄铁矿在制酸时，砷会使触媒中毒，生成氧化砷结晶，使转化率下降，并堵塞管道，造成清理困难；产生的砷酸对设备腐蚀严重，挥发的砷还容易使人中毒；而那些与毒砂伴生的有色金属矿在选矿后的尾矿往往含有大量的含砷矿物，其在堆放时，含砷矿物会发生自然氧化，使砷进入水体和土壤，污染环境。因此，毒砂与金属硫化物矿物的分离及综回收利用一直成为矿物加工技的重要课题，而最具代表性的是毒砂与含硫矿物的分离。

毒砂属黄铁矿类矿物。俄歇能谱研究表明，毒砂破裂时存在〔FeS〕和〔AsS〕两种键合，〔FeS〕与黄铁矿、磁黄铁矿等含硫矿物表面的〔FeS〕类似，当表面Fe-S键受力断裂时，其结果与黄铁矿、磁黄铁矿等含硫矿物表面Fe-S键断裂相似。当它们与黄药类捕收剂作用时，起捕收作用的实体都是双黄药。因此，这种结晶构造和表面特性的相似性导致了相近的浮选热力学性质，是黄铁矿、磁黄铁矿等含硫矿物和毒砂难于分选的主要原因。

对于毒砂与含硫矿物的分离目前主要采用浮选分离，已有的毒砂和含硫矿物浮选分离的方法可以归纳为以下2种：

(1)矿浆加温法：该方法为1968年德国专利技术，将浮选矿浆温度提高到40℃以上，在碱性(pH11)介质中调浆，毒砂因氧化而受抑制，浮选黄铁矿、磁黄铁矿等含硫矿物，从而实现硫砷分离。

(2)氧化剂法：该方法是较为通用的方法，主要是通过向矿浆中充氧(或空气)或添加氧化剂(如H₂O₂、MnO₂、漂白粉、高氯酸盐、KMnO₄、K₂Cr₂O₇、K₂S₂O₃等)来氧化毒砂，使其受抑制，浮选黄铁矿、磁黄铁矿等含硫矿物，从而实现硫砷分离。

而以上2种方法也存在明显的缺点，矿浆加温法要求较高的矿浆温度，而且调浆时间很长，作业成本高，且高温使工作环境恶劣；氧化剂法由于氧化剂同时也作用于其它浮选药剂，因而使浮选过程难于操作和控制。同时由于各产地含硫矿物与毒砂的可浮性还存在差异，因此，现有的浮选方法并未能有效的将毒砂与含硫矿物进行彻底的分离及回收。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中含硫、砷矿物分离困难的缺点，提供一种从含硫、砷物料中有效分离回收硫、砷的方法。

本方法分离的硫、砷矿物的物料主要为有色金属矿山的尾矿及硫砷混合精矿，物料中含砷矿物为毒砂、含硫矿物为黄铁矿、磁黄铁矿，而这3种矿物在成矿过程中是密切共生的，在自然界分布也较多，因此，具有比较强的代表性，使得本方法具有较强的适应性。物料中含硫、砷的主要矿物是黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂，一般含硫在20～40％、含砷在3～7％。

本发明采用如下技术方案：

一种从含硫、砷物料中分离回收硫、砷的方法，先采用抑制剂对毒砂与磁黄铁矿进行抑制，通过浮选获得黄铁矿为主的硫矿a；再对浮选尾矿采用磁选分离磁黄铁矿和毒砂，获得以磁黄铁矿为主的硫矿b及砷矿。

本发明方法分离硫、砷矿物主要基于3种矿物可浮性差异及自身的物理性质差异，采用浮-磁联合流程对3种矿物进行有效分离。3种矿物中黄铁矿的可浮性是最好的，采用抑制效果较好的抑制剂对毒砂与磁黄铁矿进行抑制，可有效浮选出黄铁矿；而磁黄铁矿又具有弱磁性，而毒砂不具有磁性，因此，对浮选尾矿采用磁选可有效的分离磁黄铁矿和毒砂。

较佳地，浮选是在硫、砷矿物已得到较充分解离的情况下进行，即硫、砷矿物单体解离度大于90％。

所述浮选先经粗选得到硫粗精矿，再对硫粗精矿进行1～2次精选，可获得以黄铁矿为主的高硫硫精矿。

较佳地，所述抑制剂为腐殖酸盐。

较佳地，所述的浮选还包括以下组分的药剂：石灰、丁黄药以及2#油。