專利名稱：一種鉬鉍混合礦物分離方法
一種鉬鉍混合礦物分離方法本發明屬于濕法冶金技術領域，主要涉及鑰鉍混合礦物分離方法。湖南柿竹園鎢錫鑰鉍多金屬礦床被譽為世界礦物博物館，探明的礦石資源量達3. 6億噸，發現的礦物品種達143種，其中鎢74. 6萬噸、鉍31. 5萬噸、錫46. 8萬噸、鑰13. 0萬噸、伴生螢石礦物儲量7144萬噸。其中，鑰、鉍分別主要以輝鑰礦和輝鉍礦的形式存在，輝鑰礦和輝鉍礦可浮性相近，所產鑰、鉍精礦具有互含較高的特點。依靠現有浮選冶金工藝，從中得到合格的鑰、鉍加工產品的難度越來越大，僅能得到互含較高的鑰精礦或鉍精礦產品。因此，迫切需要發展新的分離回收技術。電氧化工藝具有浸出過程條件溫和、金屬回收率高、環境友好等特點，在硫化礦物的濕法冶金中深受注目。美國專利(US3755104)在溫度范圍50 105°C、陽極電流密度大于500A/m2、酸度10% HCl的酸性氯化物介質中，采用電解法對輝鑰礦產品中的鑰、錸硫化物進行浸出回收，取得了較滿意的鑰浸出率指標。1997年北京礦冶研究總院在湖南柿竹園建成了鉍的礦漿電解生產廠，采用鹽酸作為電解介質，實現了鉍元素的陰極沉積，鉍回收率達到98%，但這一工藝過程在酸性條件下進行電解，過程會產生大量的氯氣，且沒有考察鑰礦物的回收。現有的鑰冶金工藝或鉍冶金工藝都僅關注標準精礦的處理，還沒有發現有關對輝鑰礦和輝鉍礦混合礦進行電氧化浸出分離的研究報道。本發明的目的在于提供一種經濟、工藝簡單且高效的含鑰輝鉍礦物分離方法，實現鑰、鉍金屬的綜合回收。本發明提供一種含鑰輝鉍礦物分離方法是將鑰鉍混合礦物在氯化物溶液中進行無隔膜電解，控制電解體系pH穩定在7 < pH彡11，在礦漿質量百分數濃度為
電解電壓為2 4. 5v、陽極電流密度不低于100A/m2、電解溫度0 80°C的條件下，含鑰礦物被選擇性氧化而浸出，而含鉍礦物則不能氧化而留在固體渣中，過濾分離后得到鑰酸鹽水溶液和輝鉍礦精礦。本發明提出了一種在pH> 7的堿性條件下，將含鑰輝鉍礦精礦或中礦產品在氯化物溶液中進行無隔膜電解，輝鑰礦被選擇性氧化而浸出，而輝鉍礦則不能氧化而留在固體渣中，過濾分離后得到較為純凈的鑰酸鹽水溶液和輝鉍精礦。本發明不僅可以用于含鑰輝鉍礦精礦的提純凈化，而且還適用于鉍鑰混合礦物的高效分離回收，具有選擇性好、金屬回收率高、工藝條件溫和且無污染等特點，是一種環境友好的復雜礦物濕法浸出分離新方法。目前，尚未發現有關在堿性介質中進行輝鑰礦和輝鉍礦選擇性電氧化浸出分離的研究報道。本發明的工藝中，發明人通過反復研究發現電解電壓需控制在2 4. 5v條件才可有效實現本發明的目的，因為發明人在研究中發現，在電解體系PH < 7時，鑰、鉍礦物都會被浸出進入溶液；而當本發明控制電解體系7 < pH彡11條件下，當電解電壓小于2v時，鑰鉍礦物都不浸出，而當電解電壓大于4. 5v時，不但鑰礦物被浸出，也會有超過10 %的鉍礦物被浸出進入溶液，都不能高效的實現鑰鉍混合礦物的分離。因此，本發明的工藝中嚴格設定了電解PH和電解電壓的值，才可有效達成本發明的目的。本發明的方法中，使用的氯化物可以是氯化鈉，也可以是氯化鉀或氯化銨等。本發明的方法中，所述的氯化物溶液質量百分數濃度為5 35%，優選質量百分數為15 25%的氯化鈉。本發明的方法中，采用堿性物質中和輝鑰礦電氧化過程所產生的酸性物質(如硫酸或鹽酸)，使控制電解體系的PH值在7 11范圍。所述的堿性物質可以是氫氧化鈉，碳酸鹽、碳酸銨中的一種或幾種。 本發明的方法中，所述的礦漿質量百分數濃度為1% 30%，在一個優選的具體方案中，礦漿質量百分數濃度為10%。本發明的方法中，所述的無隔膜電解是在無隔膜電解槽中進行的，電解過程所用電極是惰性電極，可以是石墨、欽，或者是以欽為基體，以RuO2和TiO2為電催化劑基本組分的金屬氧化物電極(DSA)。本發明的方法中，輝鑰礦無隔膜電解的電解電壓為2 4. 5v，優選3. 5v ;陽極電流密度為100 3000A/m2，優選800 1000A/m2 ;電解溫度0 80°C，一般在室溫下進行。本發明的方法中，所述的鑰鉍混合礦物是指以輝鑰礦和輝鉍礦為主要成分的選礦富集產品，包括含鑰輝鉍礦精礦、含鉍輝鑰礦精礦以及鑰鉍混合中礦等產品。所述的鑰鉍混合礦物中鑰的質量含量不低于0. 5%，鉍的質量含量不低于2%。本發明的方法可以用連續生產，也可以間歇式進行。本發明的方法一般在常壓下進行。通過本發明的工藝可將鑰鉍混合礦物中的鑰、鉍成分高效分離，鉍的收率可達99. 04% ;鑰的浸出率也可達99. 95%，具有較高的選擇性；且本發明工藝還可做到過程簡單，反應條件溫和，不會產生新的污染物，而這些特性對適用于工業化大生產要求也是特別有利的；本發明的工藝大大的提升了對資源的利用率，也是符合技術的發展趨勢的。
具體實施例方式本發明由下列實施例進一步說明，但不受這些實施例的限制。實施例中所有份數和百分數除另有規定外均指質量。實施例I :湖南柿竹園所產某含鑰輝鉍礦(含Mo 4. 78%，含Bi 24. 61 %)，其中鑰、鉍主要以輝鑰礦、輝鉍礦形式存在。將2. 5份混合礦、2份NaCl和25份水加入到無隔膜電解槽中，攪拌制漿，考察了 PH對電氧化過程的影響。選用DSA陽極、鐵陰極，在電解電壓為3. 5v、陽極電流密度為400A/m2、室溫的條件下電解240min。過濾分離后檢測浸出液中鑰和浸出洛中鉍的含量，結果見表I。表IpH對電氧化過程的影響
權利要求
1.一種鑰鉍混合礦物分離方法，其特征在干，將鑰鉍混合礦物在氯化物溶液中進行無隔膜電解，控制電解體系pH穩定在7 < pH く 11，礦漿濃度為I % 30%，電解電壓為2 4.5v,陽極電流密度不低于ΙΟΟΑ/m2，電解溫度O 80°C，含鑰礦物被選擇性氧化而浸出，而含鉍礦物則留在固相中，過濾分離后得到的鑰酸鹽水溶液和輝鉍精礦。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于在電解過程加入堿性物質控制電解體系的PH值；所述的堿性物質可以是氫氧化鈉，碳酸鹽、碳酸銨中的ー種或幾種。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述氯化物包括氯化鈉、氯化鉀、氯化銨的ー種或幾種。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化物溶液質量百分數濃度為5 35%。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的氯化物為氯化鈉，氯化鈉溶液的質量百分數為15 25%。
6.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述的陽極電流密度為100 3000A/m2。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于電解電壓為3.5v ;陽極電流密度為800 1000A/m2。
8.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述的無隔膜電解是在無隔膜電解槽中進行的，電解過程所用電極是惰性電極.·
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述惰性電極是石墨、鈦，或者是以鈦為基體，以RuO2和TiO2為電催化劑基本組分的金屬氧化物電極。
10.根據權利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于所述的鑰鉍混合礦物中鑰的質量含量不低于0. 5%,秘的質量含量不低于2%。
全文摘要
一種鉬鉍混合礦物分離方法，其特征在于，將含鉬的輝鉍礦精礦或中礦產品在pH＞7的氯化物溶液中進行無隔膜電解，輝鉬礦被選擇性氧化分解進入液相，得到較為純凈的鉬酸鹽水溶液，而輝鉍礦則不能氧化而留在固相中，過濾分離后，得到較為單一的輝鉍礦礦物。本發明實現了輝鉬礦和輝鉍礦的高效分離回收，得到了較為純凈的鉬酸鹽溶液和輝鉍精礦，該工藝具有分離效果好、金屬回收率高、工藝條件溫和且無污染等特點。
文檔編號C25C1/06GK102634818SQ201210128588
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者劉廣義, 劉斌, 姜濤, 曹占芳, 王帥, 鐘宏 申請人:中南大學