專利名稱：從氧化礦中水冶法提取鋅、銅、鎳、鈷的工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從氧化礦石中水冶法提取金屬的工藝及其裝置，特別是涉及一種從氧化礦中水冶法提取鋅、銅、鎳、鈷的工藝及其裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，礦石分為硫化型和氧化型，從提取工藝看分為浮選和水冶兩種方法，浮選工藝只適用于硫化型礦石，其工藝復(fù)雜，設(shè)備龐大，生產(chǎn)成本高，而近年來開發(fā)出的水冶提取工藝和裝置，主要適用于氧化型礦石，特別是只適用于從氧化銅礦石中提取氧化銅，而對(duì)于硫化型礦石和其它氧化型礦石如鋅、鎳、鈷卻不適用，如在申請(qǐng)?zhí)枮?2110928.8中公開的“氨浸沉淀法處理低品位銅渣或氧化銅礦石的工藝”，采用硫酸溶液作浸出劑，用碳酸銨作沉淀劑，用硫酸和氧化鈣作中間傳質(zhì)介質(zhì)，用稀硫酸回收氨，主要工藝過程為破碎、球磨、浸出、過濾、酸化、沉淀、分離、洗滌、烘干、煅燒等，此工藝流程復(fù)雜，消耗硫酸和其它原料過多，增加生產(chǎn)成本，由于采用硫酸作浸出劑，技術(shù)要求高，不易操作，而且對(duì)設(shè)備也有特殊要求，采用此種工藝，其整體設(shè)備龐大，造價(jià)也高，所以不易被利用，而且該工藝及其設(shè)備只適用于氧化銅礦石，對(duì)硫化銅及鋅、鎳、鈷礦石卻不適用。本發(fā)明人在ZL97103519.9中公開的“從礦石中水冶提取銅、鎳、鈷的簡(jiǎn)易方法及其裝置”，雖然解決了上述問題，但在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)還存在著不足，一是采用靜壓浸出，雖然可以提高金屬的提取率，但壓力設(shè)施易出故障，加之工作人員責(zé)任心不強(qiáng)，不能將壓力保持在要求的范圍內(nèi)，使金屬的提取率大大降低；二是冷凝管的結(jié)構(gòu)與尺寸沒有確定，在使用中達(dá)不到理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從氧化礦中水冶法提取鋅、銅、鎳、鈷的工藝及其裝置，可適用于氧化型和硫化型礦石，特別適用于從氧化礦石中提取鋅、銅、鎳、鈷，而且提取裝置更加簡(jiǎn)單、成本低廉，提取劑回收效果好，且無任何污染，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是用氨水與碳酸氫銨的混合溶液作為提取劑，氨水與碳酸氫銨的比例根據(jù)氨水的濃度確定，10％的氨水，其比例為20∶1，15％的氨水，其比例為15∶1，20％的氨水，其比例為10∶1。將礦石粉碎至粒度小于1mm的礦粉，提取劑的用量視礦石中所含鋅或銅或鎳或鈷的量確定，對(duì)于金屬含量小于5％的礦粉，每噸用提取劑1噸，金屬含量每增加1～5個(gè)百分點(diǎn)，提取劑用量增加0.5噸，提取工藝如下(一)制活性氧化鋅氧化礦——粉碎——提取劑浸出——過濾——除雜置換——分解并回收提取劑——干燥——焙燒——粉碎——活性氧化鋅成品；(二)制高級(jí)鋅精粉氧化礦——粉碎——提取劑侵出——過濾——分解并回收提取劑——干燥——高級(jí)鋅精粉；具體工藝過程如下將礦粉與所需提取劑加入攪拌罐中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬筝斎敕磻?yīng)罐，并通過設(shè)在反應(yīng)罐上的攪拌機(jī)進(jìn)行充分的攪拌，每攪拌1小時(shí)進(jìn)行一次化驗(yàn)，連續(xù)攪拌3小時(shí)，在提取率達(dá)到90％后，將反應(yīng)生成的金屬溶液輸入貯液罐，然后，將金屬溶液從貯液罐中自流放入分解罐加熱至沸，當(dāng)金屬溶液變?yōu)闊o色透明時(shí)，停止加熱，將金屬溶液進(jìn)行過濾，烘干后得到金屬氧化物，經(jīng)電解即可得到所提金屬。
采用上述工藝方法，可對(duì)氧化鋅、氧化銅和氧化鎳礦粉直接進(jìn)行提取，而對(duì)硫化銅和硫化鎳礦粉，經(jīng)焙燒，使其變成氧化銅和氧化鎳后再進(jìn)行提取，對(duì)于鈷礦粉，則需進(jìn)行酸浸，并對(duì)其酸浸后的溶液進(jìn)行中和，使其pH值為9.5，中和后得到沉淀物，然后再利用上述方法進(jìn)行提取。
實(shí)施上述工藝所采用的裝置，是一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，包括攪拌、反應(yīng)、分解、過濾等罐，還包括提取劑罐、貯液罐、預(yù)熱罐、冷凝設(shè)施及提取劑回收裝置，并通過管件將它們連成一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，其中提取劑罐分別與攪拌、反應(yīng)兩罐相連，同時(shí)，提取劑罐通過補(bǔ)液管與吸收塔相連，貯液罐、預(yù)熱罐設(shè)在反應(yīng)、分解兩罐之間，并在預(yù)熱罐內(nèi)設(shè)有通氣管，通氣管的一端與分解罐頂部相連，另一端經(jīng)冷凝管與提取劑回收裝置的吸收塔相連，吸收塔、吸收罐、水箱及液泵組成提取劑回收裝置，在吸收塔內(nèi)安裝有階替環(huán)或者鮑爾環(huán)，提取劑罐通過補(bǔ)液管與提取劑回收裝置相連，由于全部提取過程在密閉狀態(tài)下進(jìn)行，在液體的輸送過程中，罐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓或正壓，所以，罐的頂部都通過氣壓平衡管與吸收塔相通，其特征在于反應(yīng)罐上設(shè)有攪拌機(jī)，冷凝管由金屬管盤成螺旋狀，為保證冷凝面積，冷凝管的尺寸可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適用于從多種礦石中提取金屬，特別是對(duì)低品位的氧化鋅礦更是適用，其提取裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，由于增大了冷凝面積，使提取劑的回收利用效果更好，降低了原料的消耗，采用本發(fā)明的方法和裝置，可使金屬的提取率達(dá)到90％以上。
附圖
是本發(fā)明提取裝置結(jié)構(gòu)示意圖下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步說明本發(fā)明采用氨水與碳酸氫銨的混合物溶液作為提取劑，其兩者間的比例視氨水的濃度而定，10％的氨水，其比例為20∶1，15％的氨水，其比例為15∶1，20％的氨水，其比例為10∶1，將礦石粉碎至粒度小于1mm的礦粉，提取劑的用量視礦石中所含鋅、銅或鎳或鈷的量確定，金屬含量小于5％的礦粉，每噸用提取劑1噸，金屬含量增加1～5個(gè)百分點(diǎn)，提取劑用量增加0.5噸，如金屬含量為7％，則提取劑用量為1.5噸，金屬含量為12％，則提取劑用量為2噸，礦石的處理視不同種類和類型而有所不同，礦石經(jīng)粉碎后，其粒度應(yīng)小于1mm，最佳粒度為0.2-1mm，氧化鋅礦石、氧化銅礦石和氧化鎳礦石經(jīng)粉碎后可直接提取，硫化銅和硫化鎳礦石粉碎后，須經(jīng)焙燒氧化、焙燒溫度為500-560℃，而對(duì)鈷礦石粉碎后，需進(jìn)行酸浸，并在酸浸后的溶液中加入石灰或碳酸鈉進(jìn)行中和至pH9.5，并將中和得到的沉淀物水洗后，便可進(jìn)行提取，提取工藝如下(一)制活性氧化鋅氧化礦——粉碎——提取劑浸出——過濾——除雜置換——分解并回收提取劑——干燥——焙燒——粉碎——活性氧化鋅成品；(二)制高級(jí)鋅精粉氧化礦——粉碎——提取劑浸出——過濾——分解并回收提取劑——干燥——高級(jí)鋅精粉；具體提取過程如下先將在提取劑罐1內(nèi)配制的提取劑和礦粉加入攪拌罐16中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笸ㄟ^氣泵17將礦漿壓入反應(yīng)罐15中，通過設(shè)在反應(yīng)罐上的攪拌機(jī)2再進(jìn)行充分的攪拌，每攪拌一小時(shí)進(jìn)行一次化驗(yàn)，連續(xù)攪拌三小時(shí)，在提取率達(dá)到90％后，將反應(yīng)生成的金屬溶液輸入貯液罐4，把貯液罐中的含金屬溶液自流放入分解罐3和預(yù)熱罐5至滿，然后通過加熱爐14加熱至沸，產(chǎn)生的提取劑氣體經(jīng)預(yù)熱罐5的通氣管12和冷凝管11進(jìn)入吸收塔7內(nèi)，此時(shí)應(yīng)開動(dòng)液泵9，使吸收罐10內(nèi)的水以每小時(shí)四立方米的流量在吸收塔內(nèi)循環(huán)，吸引塔內(nèi)安裝有階替環(huán)或鮑爾環(huán)，可以充分回收提取劑，當(dāng)水中的氨含量達(dá)到10％以上時(shí)，即通過補(bǔ)液管8將其輸入提取劑罐內(nèi)，當(dāng)含金屬溶液變?yōu)闊o色透明時(shí)，經(jīng)過濾罐13過濾后，再經(jīng)烘干、電解便可得到所提取的金屬，經(jīng)氣壓平衡管6與吸收塔相連的罐包括提取劑、攪拌、反應(yīng)、貯液、預(yù)熱等罐。
權(quán)利要求
1.從氧化礦中水冶法提取鋅、銅、鎳、鈷的工藝，將礦粉與所需提取劑加入攪拌罐中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬筝斎敕磻?yīng)罐，其特征在于用氨水與碳酸氫銨的混合溶液作為提取劑，氨水與碳酸氫銨的比例根據(jù)氨水的濃度確定，10％的氨水，其比例為20∶1，15％的氨水，其比例為15∶1，20％的氨水，其比例為10∶1，將礦石粉碎至粒度小于1mm的礦粉，提取劑的用量視礦石中所含鋅或銅或鎳或鈷的量確定，對(duì)于金屬含量小于5％的礦粉，每噸用提取劑1噸，金屬含量每增加1～5個(gè)百分點(diǎn)，提取劑用量增加0.5噸，提取工藝如下(一)制活性氧化鋅氧化礦——粉碎——提取劑浸出——過濾——除雜置換——分解并回收提取劑——干燥——焙燒——粉碎——活性氧化鋅成品；(二)制高級(jí)鋅精粉氧化礦——粉碎——提取劑浸出——過濾——分解并回收提取劑——干燥——高級(jí)鋅精粉；具體工藝過程如下將礦粉與所需提取劑加入攪拌罐中，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬筝斎敕磻?yīng)罐，并通過設(shè)在反應(yīng)罐上的攪拌機(jī)進(jìn)行充分的攪拌，每攪拌1小時(shí)進(jìn)行一次化驗(yàn)，連續(xù)攪拌3小時(shí)，在提取率達(dá)到90％后，將反應(yīng)生成的金屬溶液輸入貯液罐，然后，將金屬溶液從貯液罐中自流放入分解罐加熱至沸，當(dāng)金屬溶液變?yōu)闊o色透明時(shí)，停止加熱，將金屬溶液進(jìn)行過濾，烘干后得到金屬氧化物，經(jīng)電解即可得到所提金屬。
2.一種用于權(quán)利要求1所述工藝的裝置，是一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，包括攪拌、反應(yīng)、分解、過濾等罐，還包括提取劑罐、貯液罐、預(yù)熱罐、冷凝設(shè)施及提取劑回收裝置，并通過管件將它們連成一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，其中提取劑罐分別與攪拌、反應(yīng)兩罐相連，同時(shí)，提取劑罐通過補(bǔ)液管與吸收塔相連，貯液罐、預(yù)熱罐設(shè)在反應(yīng)、分解兩罐之間，并在預(yù)熱罐內(nèi)設(shè)有通氣管，通氣管的一端與分解罐頂部相連，另一端經(jīng)冷凝管與提取劑回收裝置的吸收塔相連，吸收塔、吸收罐、水箱及液泵組成提取劑回收裝置，在吸收塔內(nèi)安裝有階替環(huán)或者鮑爾環(huán)，提取劑罐通過補(bǔ)液管與提取劑回收裝置相連，由于全部提取過程在密閉狀態(tài)下進(jìn)行，在液體的輸送過程中，罐內(nèi)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓或正壓，所以，罐的頂部都通過氣壓平衡管與吸收塔相通，其特征在于在反應(yīng)罐上設(shè)有攪拌機(jī)，冷凝管由金屬管盤成螺旋狀，為保證冷凝面積，冷凝管的尺寸可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從氧化礦中水冶法提取鋅、銅、鎳、鈷的工藝及其裝置，可對(duì)硫化型和氧化型的鋅、銅、鎳、鈷礦石進(jìn)行加工提取，其裝置為密閉的循環(huán)系統(tǒng)，可以回收提取劑反復(fù)利用，用氨水與碳酸氫銨的混合溶液作為提取劑，與礦粉混合后，進(jìn)行一定時(shí)間的充分?jǐn)嚢?，可達(dá)到90％以上的提取率，再將金屬溶液進(jìn)行加熱分解、過濾、烘干、電解便可得到所提金屬，特別是對(duì)低品位的氧化鋅礦更是適用，其方法簡(jiǎn)單可靠，適用范圍廣，造價(jià)低，采用本發(fā)明可降低生產(chǎn)成本，且金屬的提取率可達(dá)90％以上。
文檔編號(hào)C25C1/00GK1718783SQ20051006004
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月26日
發(fā)明者尹國(guó)宗 申請(qǐng)人:尹國(guó)宗