專利名稱：碳酸鈉轉化處理鉛基金礦或鉛礦工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于貴金屬冶煉和重有色金屬冶煉領域。適合于處理各種類型的鉛基金礦或鉛礦，特別適合處理含鉛品位較低、含銅品位較高的用常規方法難以處理的鉛基金礦。
鉛基金礦或鉛礦通常用火法冶煉。火法冶煉要求礦石品位大于50%，銅品位低于1%。如果鉛品位低于50%、銅品位高于1%時，則能耗很高，產出大量難以處理的鉛冰銅，金屬回收率較低。鉛基金礦或鉛礦火法冶煉時，產生大量鉛和二氧化硫氣體污染環境，操作工人鉛中毒嚴重。(《鉛冶金》冶金出版社1976年版16～17頁)陸克源等曾進行了碳酸銨轉化法處理鉛基金礦的研究。
(《Hydrometallurgy》，17(1986)73-83)此工藝是鉛基金礦粉碎后，在碳酸銨溶液中，在50～60℃，通空氣使方鉛礦轉化成碳酸鉛，同時有50%的銅浸出;碳酸鉛用不溶陽極電解還原成金屬鉛;金、銀等元素在溶解渣中，用常規氰化法提取;轉化液用蒸氨法再生氨和二氧化碳，同時以氧化銅形式回收銅。此工藝比較簡單，生產費用也較低，但存在轉化液蒸氨易結疤和付產大量硫酸銨稀溶液難以處理等困難，一時難以實現工業化。
本發明的目的是提供一個適合處理各種類型的鉛基金礦或鉛礦，無三廢污染，工藝簡單，易于工業化的方法。
本發明是先把鉛基金礦或鉛礦粉碎后，在碳酸鈉溶液中，常壓及20～100℃下，通入空氣或氧氣，在攪拌下反應，使方鉛礦轉化成碳酸鉛和硫酸鈉。轉化時，礦石中銅、金、銀浸出很少，都在1%以下。轉化后液固分離和洗滌，濾液大部分返回轉化工序，小部分先加硫化鈉沉淀出濾液中少量的銅、金、銀離子，再冷卻結晶出硫酸鈉。硫酸鈉用路布蘭法制成碳酸鈉，循環使用。轉化渣用浮選把礦石中碳酸鉛和其他未反應硫化物分離，得到一個尾礦(碳酸鉛)和一個硫精礦。尾礦中含鉛大于50%，含銅低于0.9%，含硫低于3%。碳酸鉛的還原溫度為650℃，采用低溫還原熔煉，即可將碳酸鉛還原成金屬鉛，礦石中金、銀進入金屬鉛中，用常規方法即可提取。低溫熔煉三廢污染很小。硫精礦含硫高于35%，含鉛低于6%，用焙燒-酸浸-鹽浸-氰化工藝回收金、銀、銅、硫等元素。
碳酸鈉轉化時，所用碳酸鈉濃度在10～200克/升范圍內，太稀要加大液固化和使反應速度變慢，太濃度增加碳酸鈉的消耗，最佳范圍為80～120克/升。轉化溫度控制在20～100℃范圍內，最佳溫度為50～80℃。
本發明提供的碳酸鈉轉化處理鉛基金礦或鉛礦工藝，鉛轉化率達99%以上，金、銀、鉛等主要元素的總回收率均可達96%以上。
本發明提供的碳酸鈉轉化處理鉛基金礦或鉛礦工藝，除碳酸鈉轉化為新技術外，其他均采用成熟技術。碳酸鈉轉化過程較簡單，為常壓操作，對設備材質無特殊要求。碳酸鈉轉化時，礦石中銅等金屬浸出很少，使轉化液處理十分方便，只要采用簡單的硫化沉淀和冷卻結晶兩個工序，克服了碳酸銨轉化存在的蒸氨結疤和稀濃度硫酸銨溶液不好處理的困難。碳酸鈉轉化過程簡單，操作方便，無三廢污染，金屬回收率高，綜合利用好，易于實現工業化，便于推廣，具有較高的經濟和社會效益。
本發明提供的碳酸鈉轉化處理鉛基金礦或鉛礦工序，產出的碳酸鉛除可用低溫還原熔煉成金屬鉛外，也可直接用來制取各種鉛化工業產品，如三鹽基硫酸鉛、黃丹等，產品質量可達一級品標準。碳酸鉛制鉛化工產品比低溫熔煉具有更高的經濟效益。碳酸鉛制鉛化工產品對金、銀的提取沒有影響。
以下是碳酸鈉轉化處理鉛基金礦工藝的兩個操作實例實例1某鉛基金礦含鉛43%，含銅2.34%，含硫18.9%，含鐵15.4%，含金44.5克/噸，含銀347克/噸。礦石破碎至90%小于300目/吋2，在100克/升碳酸鈉溶液中轉化，轉化條件為液固比＝6∶1，80℃，12小時，通入空氣，攪拌轉速＝820轉/分。鉛轉化率達99%以上。轉化后，礦漿液固分離，濾液大部分返回使用，小部分先加硫化鈉沉淀出轉化液中金屬離子，再冷卻結晶出硫酸鈉。析出的硫酸鈉，用路布蘭制成純堿，循環使用。硫化渣用常規法提取金、銀、銅等元素。
轉化渣進行浮選，分選出一個尾礦(碳酸鉛)和一個硫精礦。硫精礦產率為23%，含鉛低于6%，含硫大于35%。尾礦產率為77%，含鉛大于50%，含硫低于3%，含銅低于0.9%。金、銀在尾礦和硫精礦中分布約各占50%。尾礦用低溫熔煉，金、銀、鉛總回收率均達96%以上。硫精礦用焙燒-氰化工藝處理，硫制硫酸、金、銀總回收率都達96%以上。
實例2某鉛基金礦含鉛40.8%，含銅3.08%，含硫22.9%，含鐵16.9%，含金68.6克/噸，含銀476.9克/噸。礦石粉碎至全部小于300目/吋2，在80克/升碳酸鈉溶液進行碳酸化轉化，其他轉化條件為60℃，6小時，液固比＝6∶1，通空氣，攪拌轉速1200轉/分。鉛轉化率達99%以上，銅、金、銀浸出率均小于1%。
轉化后，礦漿進行過濾和洗滌，濾液大部分返回使用，小部分另加硫化鈉沉淀出金屬離子，再冷卻結晶出硫酸鈉。硫酸鈉用路布蘭法制成純堿，循環使用。
轉化渣在硅氟酸溶液中溶解，碳酸鉛都溶解在硅氟酸中。溶解后過濾，濾渣中金、銀富集了近一倍，用常規焙燒-氰化工藝回收，金、銀總回收率可達96%以上。濾液中鉛以硅氟酸鉛形式存在，接著往濾液中加入定量硫酸，即沉淀出純凈硫酸鉛，同時硅氟酸得到再生，可循環使用。沉淀出的硫酸鉛在氫氧化鈉溶液中轉化成三鹽基硫酸鉛或黃丹等化工產品。制成的三鹽基硫酸鉛或黃丹質量均達到一級品標準。
權利要求
1.鉛基金礦或鉛礦碳酸化轉化法，其特征在于經磨細的鉛基金礦或鉛礦在碳酸鈉溶液中，常壓及20～100℃下以空氣或富氧空氣或氧氣為氧化劑轉化成碳酸鉛。
2.按權利要求1的方法，其特征在于轉化液中碳酸鈉濃度為10～200克/升，最佳為80～120克/升。
3.按權利要求1的方法，其特征在于反應溫度最佳為50～80℃。
全文摘要
本發明提供了碳酸鈉轉化處理鉛基金礦或鉛礦工藝。經粉碎的鉛基金礦或鉛礦在碳酸鈉溶液中，常壓下以空氣等為氧化劑轉化成碳酸鉛。轉化后，用浮選分離出碳酸鉛和硫精礦，碳酸鉛和硫精礦都可用常規方法回收金、銀、鉛等金屬，總回收率都可達96％以上。本工藝過程簡單，無三廢污染，對設備材質無特殊要求，易于實現工業化。若將所得的碳酸鉛直接制取三鹽基硫酸鉛或黃丹等化工產品，則具有更高的經濟效益。
文檔編號C01G21/14GK1052903SQ8910946
公開日1991年7月10日 申請日期1989年12月27日 優先權日1989年12月27日
發明者陸克源, 陳家鏞 申請人:中國科學院化工冶金研究所