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硝酸预氧化法提金—催化氧化酸浸法

2019-02-13   
    1)催化氧化酸浸预处理砷黄铁矿    中国科学院化学冶金研究所开发的催化氧化酸浸预处理砷黄铁矿,引进的催化体系是由稀硝酸及结构多极性基团的表面活性剂—木质素磺酸钠(NaL)组成。此法在100℃及400 kPa条件下进行,对含砷金精矿进行催化氧化酸浸预处理,金浸出率高达95%~99%。研究工作侧重分析了FeAsS在这一体系中的反响。    ①FeAsS在H2S04-O2 和 HN03-H2S04-02水溶液体系中的比较。因为FeAsS氧化电位较低,即便在H2S04水溶液体系中,也有必定的反响速率。参加硝酸后,体系反响速率添加,如在100℃时,参加5g/L硝酸,反响达相同的转化率,时刻则缩短为1/2,在90℃时,则缩短两倍。    因为存在HNO3,FeAsS的行为与在2S04体系中不同。在后者中,速率与氧分压的一次幂成正比;而有HNO3时,速率与氧分压无关。这样,FeAsS在HNO3-H2S04-O2水溶液体系中的氧化反响能够在较低的操作压力下进行,而无需像硫酸体系中那样,要求较高压力。    在H2S04体系中,添加酸度时可进步速度。有HN03时,酸度下降反而极有利反响速率的添加。因而,FeAsS在HN03-HH2S04-02水溶液中的浸出反响就能够在较低的酸度下进行,这样就能够节省所用的H2S04量。    所以,FeAsS在HN03-H2S04-02水溶液体系中的氧化优于在其H2S04-02水溶液体系中的氧化;首要表现在进步反响速率,下降反响氧分压和削减反响耗酸量。    ② FeAsS与FeS2在HN03-H2S04-02水溶液体系中的比较。FeS2的活化能值为38.5 kJ/mol,而FeAsS仅为23.4kJ/mol,阐明FeS2比FeAsS难以氧化,FeS2的速率受酸度的影响很小,有别于FeAsS。    FeS2 和 FeAsS在100℃的HN03-H2S04-02水溶液体系中,其速率常数与硝酸浓度的联系类似(1/K与1/c(HN03)呈线性联系)。但FeS2浸出速率比FeAsS的浸出速率受HN03浓度改变的影响大。    尽管,当含有FeS2及FeAsS的金精矿进行催化氧化酸浸预处理时,可推论其操作条件首要受FeS2的限制。    2)用硝酸催化氧压浸出法从含银硫化精矿中收回银    20世纪80年代开展起来的Nitrox法、Arseno法和Redox法,已向工业化开展,这些办法处理金、银固执矿时,需求经过随后的化法收回金、银。吴彼锦等报导仅用硝酸催化氧压浸出含银硫化精矿中收回银,并使硝酸循环运用。    一般质料含硫大于7%时选用高温法,关于含硫20%以上,归于难分化黄铁矿型的银精矿,选用高温计划是抱负的,还可简化氧化氮再生HN03 。至于从浸出液收回Ag,因强酸介质,不宜选用Pb、Zn和Fe置换法,用NaCl沉积法,残氯对高压釜材料不锈钢有腐蚀效果,也不可行。因而选用硫酸根沉积银的办法。    实验矿样首要金属矿藏有黄铁矿25%、闪锌矿15%、方铅矿6%、硫盐6%~7%、含银硫盐2%~3%、锡石2%,还有脉石。实验的化学分析成果见表1。
表1       实验化学分析成果





成分

Ag

Sn

Zn

Pb

Sb

Cu

As

Fe

S

SiO2

Al2O3

CaO

MgO


含量w/%

1.783

2.84

9.30

7.30

3.89

0.16

0.28

15.88

21.63

25.59

7.85

<0.025

<0.028
    经过浸出条件、脱硝条件和沉银条件的探究与选定,最终的浸出体系实验成果见表2。
表2        浸出体系实验成果





沉银

脱硝

浸出银

再生硝酸


含银量/(mg·L-1)

银收回率/%

NO3-含量/(g·L-1)

氧化氮收回率/%

脱硝浸出

最终浸出

总银浸出率/%

废气中氧化氮

收回率/%


浸出液

沉银后液

沉银后液

脱硝后液

脱硝渣含银/(g·L-1)

浸出率/%

浸渣含银/(g·L-1)

浸出率


1562

0.55

99.98

151.24

0.103

99.93

12949

47.16

638

50.53

97.69

76.3

>99.99
    沉银条件:KSCN用量为化学计量的1.02倍,浓度0.1994mol/L;
    脱硝条件:外加H+(H2SO4)浓度2.5mol/L,液固比5:1,拌和速度600r/min,总压800kPa,110℃,停留时刻30min;     浸出条件:浓度为2.5mol/L的HNO3,液固比5:1,拌和速度600r/min,氧分压200kPa,130℃,停留时刻30min。    由表2可知,银浸出率97.69%,氧化氮循环利用率大于99.9%,废气含NOx小于100×10 -4%,契合排放标准。    为避免脱硝进程进入铅铁钒,有必要外加酸。外加酸所发生的高酸流出液,可用于氧化铜或湿法炼锌,这样,首要耗费的是氧气,办法经济合理。