砷锑金矿矿浆电解

175 编辑：中冶有色技术网来源：北京矿冶科技集团

2024-07-16 16:19:08

成果简介：

将定量的砷锑金矿加入浆化槽，与定量的盐酸及循环返回的电解液浆化后，泵入矿浆电解槽进行矿浆电解。硫化锑在阳极区氧化分解，锑进入电解液，硫被氧化成元素硫，和金、砷一起留置在浸出渣中。被浸出的锑在阴极以金属状析出。浸出完毕后，浸出渣连续排出电解槽进行过滤、洗涤，过滤洗涤液再返回浆化槽循环使用。经矿电解锑的浸出率达到98%以上，金、砷基本留置在渣中，由此实现了锑与金、砷的分离。所得阴极金属锑含Sb大于98%，所得浸出渣可作为进一步提金的原料。砷锑金矿矿浆电解技术特点表现为：(1)研发了直接矿浆电解冶炼高砷锑金精矿短流程新工艺，一步制得98%以上的金属锑，有效解决了锑、砷选择性分离难题;(2)发明了配有栅型阳极和网状阴极的12m3矿浆电解槽，，增加了单位槽体积的物料处理能力;(3)新工艺具有显著的环保优势，特别是杜绝了锑行业大量砷碱渣和低浓度SO2的危害，实现了锑的清洁冶金。

锑金矿作为我国金矿资源的重要组成部分，在我国湖南、江西、甘肃等地都有分布，同时近年来我国企业进口或者国外建厂处理大量的含锑金矿。砷锑金矿，作为一种重要的锑、金原料，因为有毒砂等有害成分伴生，且金呈显微状态存在或嵌布于其他矿物内，这类矿石很难处理。传统火法工艺难以实现经济处理，亟需开发一种经济、高效脱除锑的工艺。矿浆电解技术构建了技术先进、经济合理、绿色环保的砷锑金精矿综合利用技术原型，为整个锑行业及相关适用行业清洁生产提供了一种可选方案。

应用案例

研发背景

锑曾经是我国的优势矿产资源，但由于多年的超强度开发，大量的可采储量被提前使用，锑资源形势已比较严峻。随着以辉锑矿为主的优质锑资源的减少，锑的生产必须转向复杂多金属共生矿的处理。以低品位锑金精矿、脆硫锑铅矿、高砷铅锑精矿等为主的复杂多金属共生矿的低成本、高效率、绿色环保综合利用将是锑冶炼行业的的发展趋势。

锑冶炼方法分为火法与湿法两大类，目前仍以火法为主，火法工艺一般金属回收率低、能耗高、污染严重，特别是低浓度SO2烟气和大量砷碱渣成为火法炼锑的主要环保难题，不适合处理低品位、复杂高砷锑金矿。在越来越严格的环保要求下，锑冶炼转向寻求更为清洁的处理工艺，研究者在锑湿法冶炼做了很多探索。湿法炼锑主要分为碱性浸出和酸性浸出两种方法。碱性浸出主要是硫化钠浸出-电积法，目前有工业应用的主要是碱性湿法炼锑，即硫化钠浸出-硫代亚锑酸钠溶液电积法。该工艺Na2S增生严重，硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠和硫代锑酸钠积累严重，废液处理量大且较繁杂，用于处理金锑矿时，金的浸出率高，易造成金的分散损失。酸性浸出研究主要在盐酸体系中，配以不同的氧化剂，氯气、三氯化铁、五氯化锑、臭氧等，锑硫化物中硫被氧化生成单质硫，锑以三氯化锑形式进入溶液，再从溶液中采用水解或者电解方法制取不同的锑产品。不周的氧化剂选择对应不同的工艺流程，但都需要额外提供氧化剂以实现辉锑矿的氧化分解。

总体来说，湿法处理工艺在环保方面具有独特的优势，但由于一些关键技术的掌握不足，工业化应用较少。因此，开展复杂多金属矿产资源低污染、低能耗、高资源综合回收率的绿色冶金新技术的基础研究与工程技术及关键装备的研发符合国家资源与环保领域的战略要求。

作用原理

矿浆电解是将矿石的浸出、部分溶液净化以及电解沉积等过程结合在一个装置中进行的一种湿法冶金过程。其利用电积过程的阳极氧化反应来浸出矿石，实质是用矿石的浸出反应来取代电积的阳极反应，使通常电积过程阳极反应大量耗能转变为金属的有效浸出，同时，槽电压降低，电解电能下降，整个流程大为简化，能源得以充分利用，环境保护好，经济效益明显。由于不同金属硫化物的氧化电位不同，不同金属离子的还原电位也不相同，在某一特定介质中不同金属化合物的物化性质如溶解度等也存在很大差异。这些差异的存在使得矿浆电解对矿物的选择性浸出和金属离子的选择性提取得以实现。砷锑金矿中硫化锑矿物在阳极区氧化分解，锑进入电解液，硫被氧化成元素硫，和金、砷一起留置在浸出渣中，被浸出的锑在阴极以金属状析出，从而实现了锑的选择性分离。

市场分析

锑金矿作为我国金矿资源的重要组成部分，在我国湖南、江西、甘肃、青海、新疆、广西、四川、西藏等地都有分布，同时在更好地“利用国内外两个市场、两种资源”的大背景下，近年来我国企业从国外进口、或者在当地建厂处理大量的含锑金矿，其中有大量含锑金精矿，亟需开发一种经济、高效脱除锑的工艺。本工艺的开发为此类企业提供一种可选技术。

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