1矿浆电解新技术

  矿浆电解(Slurry Electrolysis)是近二十多年来发展的一种湿法冶金新技术,拥有我国自主的知识产权。它将湿法冶金通常包含的浸出、溶液净化、电积三个工序合而为一,利用电积过程的阳极氧化反应来浸出矿石,其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。对传统电解或电积来说,这是一个重大的变革,不仅大大简化了流程,金属回收率高,而且能源得以充分利用,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在某种程度上可以实现对矿物的选择性浸出和金属离子的选择性提取,因此,矿浆电解技术非常适合于处理多金属复杂矿及伴生矿如复杂锑铅矿、铅锌混合矿、铅锌银混合矿、铜锌混合矿、钼铋混合矿、含铅铜复杂金精矿、铜镍混合矿、大洋结合矿等,这些矿物的共同特点是选矿分选效果差,金属回收率低,所产精矿中金属的互含量高等。常规冶金工艺处理这些多金属复杂矿,存在着有价金属回收率低或只能回收某单一金属、或流程长、能耗高、环境保护差、经济不尽合理等缺点,采用矿浆电解,不仅可以实现对某种金属的选择性提取,金属回收率高,有价元素的综合利用好,经济效益大大提高,而且对环境友好,符合国家的矿产资源可持续发展利用战略。因此,矿浆电解技术在多金属复杂矿的处理中具有较广的应用范围和良好的推广前景。
  北京矿冶研究总院于1978年就开始了矿浆电解工艺的研究,研究范围涉及Cu、Pb、Zn、Mn、Bi、Au、Ag、Ni、Co等金属硫化物。经过北京矿冶研究总院几代工作者二十余年的努力,近几年取得了很大的进展。1997年在湖南柿竹园矿建成了世界上第一座铋矿浆电解工业生产示范厂,第一次在世界上实现了矿浆电解新工艺的工业应用并获1998年国家科技发明二等奖。1999年在云南元阳实现了6000t/a复杂金精矿矿浆电解新工艺的工业应用,在国内外首次实现了矿浆电解处理含铅、铜复杂金精矿的工业化,该项目2002年获国家科技进步二等奖。
  从采用矿浆电解技术的两个工厂目前工业生产运行情况看,由于矿浆电解在技术上的独特性和创新性,已显示出该新技术显著的经济和社会效益。但这两个投入生产的矿浆电解工厂,处理的是高附加值、产量小、处理量少的小金属。矿浆电解的发展方向是处理锑、铅等附加值低、产量大的金属矿物,目前正在进行这方面的应用研究和矿浆电解成套设备大型化、自动化研究。我们的目标是将矿浆电解新技术向大规模工业化发展,提高整体装备水平,继续保持我国在该领域的领先地位并最终进入国际市场。


柿竹园矿浆电解车间

元阳矿浆电解厂房

元阳矿浆电解车间

2.还原浸出-萃取法处理钴土矿生产工艺技术

  以含钴0.3%以上的钴土矿为原料,通过还原浸出-硫化沉淀富集-氯气溶解-萃取除杂-萃取分离钴镍-沉钴流程,生产草酸钴或Y1级氧化钴产品。具有产品质量好、消耗少、回收率高等优点,并易于工业化。目前年产20吨氧化钴的生产厂运转正常。

钴土矿处理厂厂房

3.堆浸-萃取-电积工艺处理高寒地区氧化铜矿生产技术

  矿山年平均温度0~-2℃,最低温度达-40℃,矿石含铜0.5%左右。1999年10月建成投产,2002年月达产达标。目前运转正常。
4.氨浸-萃取-电积法处理高碱性脉石砂岩型氧化铜矿工艺

  采用原矿低浓度氨埋管堆浸-萃取-电积工艺,成功解决了常压堆浸过程中氨的挥发损失和对环境的污染问题。此工艺适用于高碱性脉石低品位氧化铜矿的处理,产业化前景良好。
5.湿法处理含锑复杂铜精矿工艺技术

  采用沸腾炉焙烧脱砷、脱硫—硫酸浸出铜、锌—氯盐浸出锑、银—NaClO3氧化浸金—铅碳铵转化的工艺,可以实现铜、锌、银、锑、铅、金、砷和硫等有价元素的综合回收,得到电解铜、锌精矿、银锭、高纯立方晶型锑白、金泥、铅精矿、三氧化二砷、硫酸等产品。铜回收率大于97%、锌回收率大于95%、银回收率大于98%、金回收率大于94%、铅回收率大于98%,锑回收率大于92%。
该工艺的各单元操作大都已有工业应用的实践经验,工业化简单且无任何工艺技术风险,易于实现工业化。

联系电话:010-88377374 王成彦 研究员

6.立方晶型湿法锑白

用氯氧锑直接制备出立方晶型的湿法锑白,且生产成本大大降低,锑白白度(>93)和杂质含量均达到了火法锑白的要求,所产锑白的晶型非常完整,粒度小于2μm。


锑白的扫描电镜显微形貌图

7.钴化合物系列产品
产品包括电池用氧化亚钴(CoO)、四氧化三钴(Co3O4)、精制氧化钴(Co2O3)、氢氧化亚钴Co(OH)2、超细钴粉等。
8.雷镍合金粉
9.间接法氧化锌

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