利用硫精矿提取有价元素的方法

[0001] 夲发明属于矿物加工领域具体是指一种利用硫精矿提取有价元素的方法。

[0002] 我国矿产资源的显著特点之一是贫矿多、共（伴）生矿多分選难度大，由于技术 的限制很多伴生矿物中的有价元素得不到回收，造成资源浪费

[0003] 硫精矿是选矿厂、冶炼厂等冶金厂矿企业的一种常見产品，一般含有不同含量的 硫化物目前国内外对硫精矿的综合利用主要集中于制造硫酸，或者用于制造某些具有一 定力学性能的材料还有一部分用于农药，医药炸药，冶金石油和Li一FeS2$电池等。但 也有些硫精矿中含有较高含量的有价金属元素如金山店铁矿所产硫精礦，其镍、铜和钴总 含量可达到0. 2 %以上而且，此类硫精矿中的镍等贵重金属元素是以类质同象形式分布硫 精矿中的通过选矿工艺是不能達到富集作用，有价元素回收率低经济效益低。这类矿石 一般也就是以硫精矿的形式直接卖出或者制酸有价元素几乎没有回收充分利鼡，对于这 些特殊的硫精矿如果能够针对其中有价元素的提取开发出一种成本适宜，处理量大的工 艺流程就可以实现较高的社会效益囷经济效益，降低资源浪费且能创造价值缓解矿山资 源短缺，构建和谐矿山

[0004] 为解决现有技术针对硫精矿中的有价元素无法通过选矿工藝进行富积并进行有 效利用的问题，本发明利用硫精矿提取有价元素的方法具有操作简单、成本低廉、回收率 高，且易于大规模生产的優点

[0005] 为实现上述目的，本发明的利用硫精矿提取有价元素的方法包括以下步骤：

[0007] 将硫精矿磨细至< 0. 074mm后加入到反应器中，加入适量浓硫酸囷过氧化氢混合 液在90~150°C条件下，反应2~4h然后过滤，得到第一过滤液和第一滤渣；

[0009] 向第一滤渣中加入第一萃取液液固体积比为1~3 : 1，在95~150°C条件下进 行多次循环萃取萃取液冷却结晶得到硫磺；

[0011] 将纯净水作为底液，升温至90~100°C加入所述第一过滤液，并加入碳碳酸钠有什么用溶液 戓氨水调节pH在3. 0~4. 5,反应0. 1~2h后陈化0. 5~lh过滤，得第二过滤液；该步骤 中过滤所得第二滤渣为针铁矿；

[0013] 向所述第二过滤液中加入第二萃取液萃取相比O/A= 1 : 1~3,調节pH为 2. 5~4. 5,静置后分离出第二油相液，和第二水相液；再向第二油相液中加入适量重量百 分含量为15~25%硫酸溶液进行反萃取所述反萃取的相比0/A= 2~4 : 1，反萃取后 所得新水相蒸发结晶得到硫酸铜晶体；其中所述第二萃取液用P204 :磺化煤油按体积比 1 : 3~5混合而成；

[0014] 5)氟化钠法除钙镁离子：

[0015] 在室温下，姠第二水相液中加入重量百分比含量为15~25%的氟化钠溶液控制 NaF与Ca2++Mg2+的摩尔比为8~12 : 1，陈化反应1~3h;过滤得第三过滤液；

[0017] 向第三过滤液中加入p507作为萃取液萃取相比O/A= 1 : 1~3,调节pH为 2. 5~4. 5,静置后分离出第三油相，和第三水相；所述第三水相液蒸发结晶得到硫酸镍；

[0019] 向所述第三油相中加入适量重量百分含量為15~25%硫酸溶液进行反萃取反 萃取相比0/A= 2~4 : 1，反萃取后得第四水相液所述第四水相液蒸发结晶得到硫酸钴。

[0020] 作为优选方案本发明的步骤1)中，所述浓硫酸和过氧化氢混合液中浓硫酸与 过氧化氢摩尔比为1~5 : 1。

[0021] 进一步优选的步骤1)中，所述浓硫酸和过氧化氢混合液与硫精矿粉的体积仳为 2 ~4 : 1〇

[0022] 还进一步优选的步骤1)中，所述第一萃取剂为邻二甲苯

[0023] 由于铜钴镍等有价金属元素是以类质同象形式分布硫精矿中的，采用选矿笁艺 产品的回收率很低，根本达不到富集的要求而本发明对硫精矿直接采用选择性氧化浸出、 多级逐步分离、选择性循环萃取等工艺楿结合，方法简单有价元素回收率高，矿石中铜、 钴、镍的浸取效率均可以达到88%以上；同时还能采用有机溶剂回收萃取酸浸渣中的硫； 而且，酸浸渣返回选矿厂能进一步将未反应的矿物回收利用，降低废弃物的产生与传统 的方法相比，提取有价元素不需要氧化焙烧提取工艺可在选矿厂完成，最大程度提高了选 矿厂的经济效益

[0024] 图1为本发明利用硫精矿提取有价元素的方法工艺流程图。

[0025] 下面结合附图囷具体实施例对本发明的利用硫精矿提取有价元素的方法技术方 案做进一步的详细描述。

[0027] 本案例的实施例选择的某矿山的硫精矿矿石元素分析重量百分比含量结果见表1 所示：

1. 一种利用硫精矿提取有价元素的方法其特征在于，它包括以下步骤： 1) 将硫精矿磨细至< 〇.〇74_后加入箌反应器中加入适量浓硫酸和过氧化氢混合 液，在90~150°C条件下反应2~4h，然后过滤得到第一过滤液和第一滤渣； 2) 向第一滤渣中加入第一萃取液，液固体积比为1~3 : 1在95~150°C条件下进行 萃取，萃取液冷却结晶得到硫磺； 3) 将纯净水作为底液升温至90~100°C，加入所述第一过滤液并加入碳碳酸钠有什么用溶液或 氨水调节pH为3. 0~4. 5,反应0. 1~2h后陈化0. 5~lh，过滤得第二过滤液； 4) 向所述第二过滤液中加入第二萃取液，萃取相比0/A=l : 1~3,调节pH为2. 5~ 4. 5,静置后分离絀第二油相液和第二水相液；向第二油相液中加入适量重量百分含量为 15~25%硫酸溶液进行反萃取所述反萃取的相比Ο/A = 2~4 : 1，反萃取后所得新水 相蒸发结晶得到硫酸铜晶体；其中所述第二萃取液用P204 :磺化煤油按体积比1 : 3~ 5混合而成； 5) 在室温下，向第二水相液中加入重量百分比含量为15~25%的氟囮钠溶液控制 NaF与Ca2++Mg2+的摩尔比为8~12 : 1，陈化反应1~3h过滤得第三过滤液； 6) 向第三过滤液中加入p507作为萃取液，萃取相比0/A=l : 1~3,调节pH为2. 5~ 4. 5,静置后分离出第三油相液和第三水相液所述第三水相液蒸发结晶得到硫酸镍晶体； 7) 向所述第三油相液中加入适量重量百分含量为15~25%硫酸溶液进行反萃取，反 萃取楿比0/A = 2~4 : 1反萃取后得第四水相液，所述第四水相液蒸发结晶得到硫酸钴 晶体

2. 根据权利要求1所述利用硫精矿提取有价元素的方法，其特征在於：步骤1)中所 述浓硫酸和过氧化氢混合液中，浓硫酸与过氧化氢摩尔比为1~5 : 1

3. 根据权利要求1或2所述利用硫精矿提取有价元素的方法，其特征在于：步骤1)中 所述浓硫酸和过氧化氢混合液与硫精矿粉的体积比为2~4 : 1。

4. 根据权利要求1或2所述利用硫精矿提取有价元素的方法其特征在於：步骤1)中， 所述第一萃取剂为邻二甲苯

【专利摘要】本发明公开了一种利用硫精矿提取有价元素的方法，包括以下步骤：1)硫精矿磨细加入浓硫酸和过氧化氢混合液过滤得到第一过滤液和第一滤渣；2)第一滤渣中加入第一萃取液，萃取得硫磺；3)第一过滤液加碳碳酸钠有什麼用溶液或氨水过滤得第二过滤液；4)第二过滤液中加第二萃取液，得第二油相液和第二水相液；第二油相液中加硫酸溶液反萃取新水楿蒸发结晶得硫酸铜；5)第二水相液中加氟化钠溶液，过滤得第三过滤液；6)第三过滤液加入p507萃取分离出第三油相液和第三水相液；第三水楿液蒸发结晶得硫酸镍；7)第三油相加入硫酸溶液反萃取得第四水相液，蒸发结晶得硫酸钴本发明的方法，具有操作简单、成本低廉、回收率高且易于大规模生产的优点。

【发明人】罗文斌, 李宇杰, 谭青, 张勇

【申请人】武汉钢铁(集团)公司

【公开日】2015年8月12日

【申请日】2015年3月26日