[发明专利]一种碳中和矿物加工工艺方法

说明书

本发明公开了一种碳中和矿物加工工艺方法，它是在采用石灰作为pH调整剂的多金属硫化矿矿物加工过程中，将焙烧炉设置于多金属硫化矿矿物加工现场进行石灰石焙烧，并采用该石灰石焙烧产生的石灰作为pH调整剂进行多金属硫化矿矿物加工，同时将该石灰石焙烧产生的二氧化碳替代硫酸通入到矿浆中进行碳中和，使二氧化碳转化为碳酸钙。本发明不仅能够保证可回收矿物的品位和回收率与现有常规石灰‑硫酸法基本相当，而且能够使碳酸钙烧制石灰过程中产生的CO₂得到有效利用，不会排放到空气中，同时无需添加硫酸来降低矿浆的酸碱度，有效避免了现有常规石灰‑硫酸法中使用硫酸对设备腐蚀、管路堵塞和生产安全所造成的影响。

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种碳中和矿物加工工艺方法。

背景技术

对于含有多种可回收矿物的矿石而言，矿物浮选的过程就是一个将多种目的矿物逐渐分离的过程，如：铜铅锌硫矿石的浮选分离是通过采用碎磨-浮选等技术手段从该矿石中分离出铜矿物(称作铜精矿)、铅精矿(称作铅精矿)、锌矿物(称作锌精矿)和硫矿物(称作硫精矿)；铜锌硫矿石的浮选分离是通过采用碎磨-浮选等技术手段从该矿石中分离出铜矿物(称作铜精矿)、锌矿物(称作锌精矿)和硫矿物(称作硫精矿)；铜硫矿石的浮选分离是通过采用碎磨-浮选等技术手段从该矿石中分离出铜矿物(称作铜精矿)和硫矿物(称作硫精矿)；含有多种可回收矿物的多金属硫化矿分离浮选是矿物浮选领域中的技术难题。

浮选分离的步骤：首先是通过磨矿使可回收的矿物达到接近单体解离的程度，然后通过添加抑制剂、调整剂使需要回收的目的矿物呈现活化状态，而使另外种类矿物和脉石呈现抑制状态，再通过添加捕收剂和起泡剂并充气使呈现活化状态的矿物上浮，从而实现呈现活化状态的矿物与呈现抑制状态的另外种类矿物和脉石分离。以此类推，分步实现各种矿物的分离。

铜铅锌硫矿石、铜锌硫矿石、铜硫矿石、铅锌硫矿石的浮选分离特点是先添加各种调整剂(包括pH调整剂、抑制剂和活化剂)，再通过采用高选择性捕收剂和合理的工艺流程最终实现浮选分离。工业上采用最多的pH调整剂是石灰，其效果明显，价格便宜，受到广泛应用。目前，多金属硫化矿的矿物加工方法主要有以下两种：

(1)常规石灰-硫酸法

多金属硫化矿的常规矿物加工方法是如图1所示的常规石灰-硫酸法，但该方法至少存在以下弊端：①石灰是通过碳酸钙烧制而成，所以在烧制过程中将有大量CO₂排放到空气中，这会造成空气中CO₂增多；②在铜硫分离和锌硫分离时，石灰用量较大，所以在黄铁矿浮选时，需要添加大量的硫酸降低矿浆的酸碱度，才能实现黄铁矿的高效浮选回收，这极易造成管道的堵塞；③硫酸是一种危险品，其运输和生产均是一个很大问题，尤其是偏远地区、国外等地域，运输和生产更加困难。

(2)替代石灰的低碱度浮选法

为避免在多金属硫化矿浮选过程中使用石灰，研究人员进行了大量工作，通过采用其他调整剂和捕收剂实现了在不添加石灰的低碱度条件下浮选分离，这种替代石灰的低碱度浮选法的工艺流程如图2所示，该浮选法对于部分矿石有一定效果，但是对于很多矿石，会造成生产成本高，分离效果不佳。

与上述的浮选工艺相比，在对含金的多金属硫化矿石(或精矿)中的各种金属进行回收的工艺中增加了浸出工艺，其较为常规的工艺流程是氰化浸出-浮选工艺，而作为pH调整剂的石灰除了添加在浮选过程中外，还添加在浸出过程中，其工艺步骤主要是：先添加pH调整剂石灰，再加入氰化物进行氰化浸出，浸出后的尾渣再通过调浆-浮选回收尾渣中的各种金属硫化矿物；在该调浆-浮选过程中用石灰作为pH调整剂类似于上述的浮选过程，因此也存在上述常规石灰-硫酸法的弊端。

发明内容