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锰银提取工艺

 论文栏目:冶金工业    更新时间:2012-08-15 11:46   

云南某地锰银矿中,锰、银共生,未见独立锰、银单一矿物,用机械选矿方法难以得到锰、银精矿[1]。锰、银分离主要有细菌还原酸浸法,二氧化硫、亚硫酸盐还原浸出法,过氧化氢还原酸浸法,铁屑还原酸浸法等[2]。针对该锰银共生氧化矿,研究了硫铁矿还原酸浸法浸出锰,将银留在渣中,含锰贵液制取工业碳酸锰[3],银渣制取银泥[4]。

1矿石性质

试验用矿石为锰银氧化矿石,主要矿物有软锰矿、硬锰矿,其次为褐铁矿、铅硬锰矿、钡锰矿等,未见独立银矿物,银在锰矿物中普遍存在,锰、银关系密切。矿石矿物组成见表1,化学组成见表2。

2试验部分

2.1工艺流程的选择

采用湿法冶金工艺处理锰银共生氧化矿,先浸出锰,后浸出银。以硫铁矿作还原剂,用硫酸浸出锰,浸出液制备工业级碳酸锰;对浸锰渣以重选+浮选方法回收硫铁矿;重选粗渣和浮选尾渣氰化浸出银,浸出贵液用锌粉置换产出银泥。

2.2试验方法

2.2.1硫酸浸出

以硫铁矿作还原剂,以硫酸作浸出剂的化学反应为:按一定液固体积质量比及药剂制度配制矿浆,在一定温度下搅拌一定时间,待反应结束后,用真空过滤机过滤、洗涤。反应完成后,量取贵液体积,渣称质量,分别对贵液及渣分析锰、银含量。2.2.2重选浸锰渣制成矿浆后用螺旋溜槽分离重轻矿物,产出粗渣及细渣。

2.2.3浮选

对重选粗渣按一定药剂制度进行浮选,回收硫铁矿(可返回使用),尾矿送氰化浸出银。

2.2.4氰化浸出银

浮选尾矿与重选细渣合并,按一定液固体积质量比制成矿浆,在一定药剂制度下氰化浸出银。反应结束后,真空抽滤并洗涤。

2.2.5锌粉置换

氰化浸出贵液加入一定量锌粉,搅拌反应一定时间后,真空过滤,洗涤。滤液和洗涤液依次返回使用,滤渣烘干即为银泥。

3试验结果与讨论

3.1硫铁矿还原、硫酸浸出锰

硫铁矿、硫酸用量按原矿物质量分数计算。FeS2纯度88.79%,其中硫质量分数47.34%;硫酸为工业级,纯度98%。

3.1.1硫酸用量对锰、银浸出率的影响

硫铁矿用量28%,矿石磨矿细度-200目占70%,液固体积质量比3∶1,70 ℃下浸出8h。锰、银浸出率与硫酸用量之间的关系如图1所示。由图1可知:硫酸用量为60%时,锰浸出率最高,为87.33%;银浸出率最低,为2.80%。因此,选定硫酸用量为60%。

3.1.2硫铁矿用量对锰、银浸出率的影响

硫酸用量60%,矿石磨矿细度-200目占70%,液固体积质量比3∶1,70 ℃下浸出8h。锰、银浸出率与硫铁矿用量之间的关系如图2所示。由图2可知:随硫铁矿用量增加,锰浸出率增大;当硫铁矿用量增加到28%以后,锰浸出率基本不变,而银浸出率基本维持在3.5%~4.5%之间。综合考虑,硫铁矿用量宜控制在28%~30%之间(硫铁矿回收试验结果表明,其实际消耗10%)。

3.1.3浸出温度对锰、银浸出率的影响

硫酸用量60%,硫铁矿用量28%,矿石磨矿细度-200目占70%,液固体积质量比3∶1,浸出时间8h。锰、银浸出率与浸出温度之间的关系如图3所示。由图3可知:随温度升高,锰浸出率增大;90℃时,锰浸出率最高,银浸出率变化不大。考虑到现场实施的难易程度,浸出温度选择为70℃。

3.1.4液固体积质量比对锰、银浸出率的影响

硫酸用量60%,硫铁矿用量28%,矿石磨矿细度-200目70%,70 ℃下浸出8h。锰银浸出率与液固体积质量比的关系如图4所示。由图4看出,液固体积质量比对锰银浸出率均影响不大。考虑到后续固液分离的可操作性,确定液固体积质量比为(3.0∶1)~(3.5∶1)。

3.1.5浸出时间对锰、银浸出率的影响

硫酸用量60%,硫铁矿用量28%,矿石磨矿细度-200目占70%,液固体积质量比3∶1,70℃下浸出。锰、银浸出率与浸出时间之间的关系如图5所示。由图5看出,浸出7~8h,锰浸出率达93%左右,银浸出率不到2%。因此,确定浸出时间以8h为宜。

3.1.6磨矿细度对锰、银浸出率的影响

硫酸用量60%,硫铁矿用量28%,液固体积质量比3∶1,70℃下浸出8h。锰、银浸出率与磨矿细度之间的关系如图6所示。矿石磨得越细,锰浸出率越高,但同时银也被浸出。当磨矿细度为-200目占80%时,虽然锰浸出率为94.06%,但银浸出率也达6.68%。综合考虑,确定磨矿细度以-200目占65%为宜。

3.2重选+浮选

对浸锰渣首先进行螺旋选矿,产出粗渣和细渣,然后对粗渣再进行浮选,得到的精矿即为浸出剩余的硫铁矿(可返回再利用)。硫铁矿的实际用量为10%左右,近20%的硫铁矿得到回收。

3.3银泥制取

对浮选尾渣和重选细渣进行氰化浸出,氰化渣经3次洗涤后堆置尾矿库,氰化贵液经锌粉置换产出银泥。

3.3.1氰化浸出银

3.3.1.1液固体积质量比对银浸出率的影响

氰化钠用量9.8g/gAg,浸出剂pH>10,常温下氰化浸出12h,搅拌转速2 000r/min。银浸出率与液固体积质量比的关系如图7所示。可以看出,液固体积质量比为2.5∶1时,银浸出率最高。

3.3.1.2氰化钠用量对银浸出率的影响

常温下,氰化浸出12h,浸出剂pH>10,液固体积质量比为2.5∶1。氰化钠用量对银浸出率的影响如图8所示。可以看出,氰化钠用量为9.8g/gAg时,银浸出率最高,为88.08%。

3.3.1.3氰化浸出时间对银浸出率的影响

氰化钠用量9.8g/gAg,常温,浸出剂pH>10,液固体积质量比2.5∶1。银浸出率与浸出时间的关系如图9所示。可以看出,浸出8h以后,银浸出率不再增加。试验确定氰化浸出时间为8h。

3.3.2锌粉置换

氰化浸出贵液中,银质量浓度为50mg/L。加入一定量锌粉,控制pH在9~10之间,常温下进行置换反应,产出的银泥中银质量分数达92.18%。

4结论

对于锰银共生矿,用硫铁矿作还原剂,在酸性条件下用硫酸浸出锰,银留在浸锰渣中,锰、银浸出率分别为93%和0.5%。对浸锰渣进行重选+浮选,可回收过量的硫铁矿(循环再利用)。重选细渣及浮选尾矿用氰化钠浸出银,浸出液经锌粉置换得到银泥(银质量分数92.18%)。全流程锰、银回收率分别为88.42%和86.25%。试验中所加硫铁矿的量是实际用量的近2倍,对于过剩的硫铁矿在回收银之前需采用选矿法加以回收。

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