[发明专利]一种处理含锑硫化矿的方法

说明书

一种处理含锑硫化矿的方法，是将稀盐酸体系含锑硫化矿浆料置于浆料槽中，浆料槽中设有机械搅拌桨，保持浆料处于混合均匀状态；浆料经过气动泵按照一定速度进入旋流电解系统，经电解后从电解装置排出继续进入浆料槽，如此循环，一定时间后矿物中的锑得到高效提取。工艺条件为：浆料中稀盐酸浓度为110‑180g/L，温度为55‑85℃，液固比为6‑12:1，阴极电流密度为100‑200A/m²。本发明流程短，反应速度快，反应过程传质均匀，与传统方法相比，锑的回收率得到极大的提高，实现矿物中锑的综合高效提取，提高锑资源利用率。

技术领域

本发明涉及有色金属湿法冶炼技术领域，特别涉及一种旋流电解浸出直接处理含锑硫化矿的方法。

背景技术

锑硫化矿冶炼方法包括火法和湿法两大类。

火法炼锑主要是挥发焙烧（熔炼）-还原熔炼法，即先生产三氧化锑，再进行还原熔炼生产粗锑；此外对高品位的辉锑矿也有采用铁沉淀熔炼法直接生产粗锑。火法炼锑也存在流程长、返料多、金属直收率低、加工成本高等缺点，而且操作环境差，易产生SO₂和砷污染，影响冶炼的技术经济指标。

湿法工艺又分为碱性浸出和酸性浸出两大类，可有效避免SO₂和含砷烟气的污染，在锑冶炼工业中扮演着日益重要的角色。碱性浸出主要采用硫化钠碱性体系，浸出母液的处理一般为通过电解沉积、氢还原生产金属锑或者通过氧化操作制备焦锑酸钠等化工产品，但碱性浸出工艺中存在硫化钠等钠盐循环积累严重、废液处理量大且繁琐等缺点，而且后续电积过程电流效率低、电耗高。酸性浸出主要采用氧化剂氧化分解硫化锑，利用配体与锑离子形成配离子进入溶液，使锑元素以SbCl₃形式进入溶液得到回收，而硫元素留在浸出渣中，实现锑的回收，但是这些氧化剂的成本普遍较高，同时或因为氧化效率较低，或会向体系引入杂质，造成浸出液成分复杂、浸出液净化难度高。

利用传统酸性湿法浸出方法处理辉锑矿，氧化剂为氧气，体系为盐酸溶液，具体工艺条件为：温度85℃，液固比10：1，盐酸浓度4.0mol/L，氧气流量2L/min，浸出时间4h。在此条件下，Sb的浸出率仅为13%；加入双氧水与氧气形成协同氧化，Sb的浸出率得到明显提高，达到75%。双氧水作为一种氧化能力极强的氧化剂，在该体系中作用显著，但浸出率仍然有待提高。

基于传统冶炼方法的不足，我国自主开发了可以将传统湿法冶炼的浸出、净化和电积工序结合起来的炼锑新工艺–矿浆电解法。CN1381612A公开了一种“含锑硫化矿物矿浆电解生产锑的方法”，其将含锑硫化矿在盐酸-氯化铵介质中进行矿浆电解，含锑硫化矿中的锑、硫在阳极发生电化学反应，分别生成锑离子和单质硫，锑离子在阴极板上直接得到金属锑板，单质硫进入渣中，再将得到的电解渣经萃取提硫得到单质硫。

该方法可以大大简化湿法流程，但也存在以下缺陷：

1、整个过程在单个槽中进行，传质过程不充分，随着反应的进行，会出现“矿浆贫化区”，影响反应的进行程度；

2、反应速度慢，效率较低，因此耗电较大；

3、更换电解液及浆料时不方便，操作难度较大。

旋流电解技术是一种新兴的电解技术，在电解过程中由于高速液流的传质作用，极大地降低了浓差极化，能够高效高选择性地完成电解。近年来，旋流电解技术在多金属的提纯与分离方面呈现出明显的技术优势，成为重金属湿法生产与回收的一个重要发展方向。但其研究及应用主要集中在净化阶段，即利用电解过程中阴极的还原作用对金属离子进行沉积，以达到净化提纯作用，而对于其阳极的强氧化作用在现阶段仍没有研究案例。而且在矿物浆料的处理方面，仍然没有采用旋流电解的先例。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种处理含锑硫化矿的方法，首次将旋流电解技术应用于含锑硫化矿浆料的电解浸出中，流程短，反应速度快，反应过程中传质均匀，是一种清洁高效的浸金工艺。