金精矿中伴生金属铅的盐浸和置换工艺

1.金精矿中伴生金属铅的盐浸和置换工艺，其特征在于，首先以工业NaCl配制氯盐溶-
液，使[Cl]在4.27mol/L，以工业H2SO4调节氯盐溶液pH＝4～6；然后将沸腾焙烧-氰化流程中酸浸焙砂与弱酸性氯盐溶液按照固液1∶2～1∶6重量比配制成矿浆，于常压下，
75～90℃保持搅拌浸出状态2h；将浸出矿浆趁热过滤得铅贵液，保持铅贵液80～95℃，于搅拌状态下分次均匀添加铁粉，保持搅拌状态2h-3h；过滤得铅半成品和铅置换氯盐贫液；
铅置换氯盐贫液循环使用；铁粉添加量为铅贵液中铅离子理论置换量的1.2～2.1倍。

金精矿中伴生金属铅的盐浸和置换工艺\n技术领域\n[0001] 本发明属属于冶金领域，涉及金属综合回收技术，具体涉及伴生金属铅的盐浸和置换技术。\n背景技术\n[0002] 河南灵宝小秦岭地区金矿是我国较大的金矿带之一，其中铜、铅等有色金属含量较高。由于Cu、Pb分离困难，使大量该类资源长期以来一直未得到充分利用。目前，许多选矿厂均采用单一浮选工艺对该类型金矿进行处理，所获得的金精矿中含Pb量普遍偏高，因冶炼厂无法冶炼而拒绝收购，造成了矿产资源的严重浪费，丢弃的矿石也严重地污染了生态环境。这些低品位的铅资源仍然处于闲置和浪费状态。灵宝地区铅矿保有金属储量54334吨，矿石量1843千吨，与灵宝相接的周边地区，铅矿保有储量矿石量1200千吨。因此根据该地域金矿石中伴生金属组成的特点，对金精矿中金属铅进行综合回收具有巨大经济和社会效益。\n[0003] 从我国矿产资源总体情况来看，一个主要特点是大矿少，小矿多；富矿少，贫矿多；\n另一个主要特点就是多金属共生矿种占绝大部分。因此进行多金属综合回收也符合我国矿产资源的基本国情。\n[0004] 目前铅冶炼技术主要火法，但火法炼铅工艺存在着两大不足之处。首先，适应性差，仅适应于高品位且成分较单一的铅精矿，不适应于低品位复杂矿。其次，在炼铅过程中会产生二氧化硫气体以及含铅烟尘和含铅挥发性化合物，大气污染严重。湿法炼铅与传统的火法炼铅相比较在适应性方面和环保方面都具有明显的优点，因而，湿法炼铅技术受到了众多研究者的密切关注，湿法炼铅技术主要包括以下几类：1.氯化铁食盐水浸出法；\n2.氯气选择性浸出法；3.三氯化铁浸出——隔膜电解法；4.碳酸化转化法；5.硅氟酸介质中的氧化浸出。其中氯盐浸出法是回收铅、银等金属较有前途的方法之一，但以上湿法工艺均针对铅精矿或者铅阳极泥(铅品位≥8％)。\n[0005] 金精矿中金属铅的浸出回收试验多采用HCl-NaCl、FeCl3-NaCl氯盐浸出体系，该体系常用FeCl3、HCl等强氧化性试剂和强挥发性化学试剂，不仅成本高，而且容易造成环境污染。由于金精矿冶炼工艺条件的限制，采用沸腾焙烧-氰化工艺冶炼金矿，使用的金精矿中铅品位＜10％，目前未见沸腾焙烧-氰化工艺中采用HCl-NaCl、FeCl3-NaCl氯盐浸出体系对铅金属进行回收。为此，对目前沸腾焙烧-氰化工艺及氯盐浸出体系回收铅金属工艺进行改进，对提高冶炼金属质量品位，减少环境污染，具有重要意义，特别对河南灵宝金矿冶炼业更具现实意义。\n发明内容\n[0006] 本发明目的在于对氯盐浸出体系回收铅金属工艺进行改进，将其应用于沸腾焙烧-氰化工艺冶炼金精矿工艺中，为此，提供一种金精矿中伴生金属铅的盐浸和置换工艺。\n[0007] 为实现本发明目的，技术方案如下：首先以工业NaCl配制氯盐溶液，使[Cl-]在\n4.27mol/L-5.13mol/L，以H2SO4调节氯盐溶液pH＝1～6，然后将沸腾焙烧-氰化流程中酸浸焙砂与弱酸性氯盐溶液按照固液1∶2～1∶6重量比配制矿浆，于常压下65～90℃保持搅拌浸出状态2h；将浸出矿浆趁热过滤得铅贵液，保持铅贵液80～95℃，于搅拌状态下分次均匀添加铁粉(150目-200目)，保持搅拌状态2h-3h；过滤得铅半成品和铅置换氯盐贫液，以铅置换氯盐贫液对酸浸焙砂进行循环浸出和贵液置换。\n[0008] 原理在于：金属铅的无机盐多数为微溶和难溶的化合物，因而采用常规的浸出方法很难达到金属铅和原矿石的分离。由于同离子效应氯化铅难溶于氯化钠的氯盐水溶液，但是当溶液中氯离子浓度达到一定数值时氯化铅反而变得易溶，此时氯化钠反而起到增溶剂的作用，反应如下：\n[0009] PbCl2+2NaCl＝Na2PbCl4\n[0010] \n[0011] 另外根据金属氯化物性质，铅、银、铜的氯化物可以溶解于氯化钠的水溶液中，而其它金属氯化物则不溶或者溶解度极小，因而在氯盐浸出过程中，可达到金属铅与其它金属的分离。金精矿酸浸焙砂中铅主要以难溶的硫酸铅(PbSO4)形式存在，可与氯化钠形成可溶性络合物。同时金精矿中金属银有一部分以硫酸银(Ag2SO4)形式，在氯盐浸出铅的同时可回收部分银。\n[0012] \n2+\n[0013] 如果氯盐溶液体系酸度过低，则Pb 易发生水解生成Pb(OH)2沉淀，常用的溶液酸度调节剂为HCl，然而在高温条件下溶液中HCl易发生挥发而损失，工业化生产的操作环境恶劣，同时造成环境污染。另外溶液酸度调节过高往往造成焙砂中其它有价元素的溶出，增加贵液中铅回收时的药剂消耗，本工艺采用H2SO4替代HCl。\n-\n[0014] 其技术关键在于：1.以工业盐NaCl配制氯盐溶液，使溶液中[Cl]为4.27mol/L-5.13mol/L；2.以工业H2SO4调节氯盐溶液pH＝1～6；3.将酸浸焙砂与氯盐溶液按照\n1∶2～1∶6固液重量比配制矿浆，搅拌均匀，常压下浸出温度65～90℃，使氯盐溶液与酸浸焙砂充分接触；3.保持贵液温度80～95℃，铁粉均匀多级添加进行置换；4.置换贫液可以进行循环浸出和置换，不影响下次浸出率和铅半成品品位。\n[0015] 本发明的优点在于：1、与FeCl3-NaCl-HCl、HCl-NaCl体系相比，本发明采用弱酸性氯盐浸出溶液体系，舍去常用的FeCl3、HCl等强氧化性试剂和强挥发性化学试剂，采用廉价易得的NaCl、H2SO4组成氯盐浸出体系，反应条件温和、操作环境良好；2、.对原料要求铅品位低，铅品位最低可达到3％左右，铅浸出率≥96％，铅回收率≥94％；3、铁粉置换既可以回收铅贵液中的铅又可以达到溶液净化的效果，置换贫液可循环使用，流程简单，条件易于控制，工业可操作性强；4、与沸腾焙烧-氰化工艺流程有机结合，可达到金精矿中多元素的综合回收，随着金精矿中一部分包裹金的铅化合物的浸出，金的氰化浸出率较常规氰化浸出率高。\n附图说明\n[0016] 图1为原沸腾焙烧-氰化工艺流程；\n[0017] 图2为本发明金属铅的盐浸和置换综合回收多金属工艺流程；\n[0018] 具体实施方式\n[0019] 为对本发明进行更好地说明，举实施例如下：\n[0020] 实施例\n[0021] 以工业食盐配制氯盐水溶液，使[Cl-]＝4.27mol/L，然后以工业硫酸调节氯盐溶液pH＝4。称取酸浸焙砂200g，其化学组成分析如下表所示：\n[0022] \n[0023] 将酸浸焙砂与弱酸性氯盐水溶液按照固液1∶5重量比配制矿浆，常压，浸出温度\n75℃，浸出时间2h，机械搅拌。将浸出矿浆热过滤，盐浸渣烘干称重并分析。烘干后浸渣重\n170g，渣率85％。浸渣分析测试结果如下：\n[0024] \n[0025] 焙砂中Pb浸出率＝96.18％，银浸出率＝62.60％。\n[0026] 将热过滤滤液加热至90℃，取铁粉(150目)分三次添加，搅拌2h，置换出铅金属。\n过滤分析沉淀，分析结果如下：\n[0027] \n2+\n[0028] 置换贫液分析：[Pb ]＝0.16g/L，置换率98％。\n[0029] 铁粉置换后铅贫液作为循环溶液对酸浸焙砂进行浸出，铅贵液进行铅的置换回收。该氯盐浸出液体循环15次不影响浸出置换效果，铅的浸出率≥96％；另外氯盐浸出液体循环没有影响到置换出铅半成品品位(≥68％)。