一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法技术

本发明专利技术涉及一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法，所述方法包括如下步骤：(1)第一浸出单元与酸性溶液进行第一堆浸处理，得到浸出液；(2)步骤(1)所得浸出液作为喷淋液，与至少1个第二浸出单元进行第二堆浸处理，得到杂质净化及目标金属富集的浸出液；矿石经分类得到步骤(1)所述第一浸出单元与步骤(2)所述第二浸出单元；所述分类包括耗酸量分类或浸出阶段分类。本发明专利技术通过堆浸过程中不同浸出单元的溶液调度，实现调控溶液pH以及杂质离子的堆内沉积，降低了浸出液杂质离子含量与酸度，并提高了目标金属离子的浓度。并提高了目标金属离子的浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法。

技术介绍

[0002]采用硫酸提取金属矿物中的金属，如铜矿、铀矿等金属的堆浸过程中，目标金属矿物浸出的同时，耗酸脉石消耗硫酸，同时伴生杂质离子，如铁、钙、镁、钾、钠等离子会同时浸出。在酸性堆浸过程中，矿石中碳酸盐等耗酸脉石的反应较快，一般在堆浸前期快速耗酸，随着浸出过程的进行，矿石酸耗降低，甚至矿石中部分硫化矿物开始氧化产酸。上述特点导致了堆浸过程中浸出液杂质离子的累积以及目标金属离子及酸度与提纯工序要求的不匹配，影响后续的目标离子提取分离过程。
[0003]目前常用的降低浸出液中杂质离子含量的方法，主要包括中和沉淀、溶液加热成矾除铁等方法。CN 101921914A公开了一种钴湿法冶炼行业中铜钴矿浸出液的除铁工艺，先对除铁前液进行氧化处理，使溶液中的二价铁氧化为三价铁；接着，用针铁矿法在除铁槽中除去氧化后的除铁前液中的大部分铁杂质，采用中和沉淀除铁法除去溶液中剩余的铁及其他金属杂质，得到的矿浆用压滤机压滤，滤液为除铁后液。
[0004]CN 102643989A公开了一种生物浸出液的铁矾微晶净化除铁方法，首先向浸出液中加入pH调节剂，调节浸出液pH值到0.5
‑
5.5，然后将浸出液加热到75
‑
95℃，并控制浸出液的pH值为1
‑
4，此时浸出液中的Fe
3+
主要以黄钠铁矾形式进入沉淀，最后采用离心分离方式进行固液分离，得到的上清液即为除铁后的生物浸出液。
[0005]CN 102676805A公开了一种回收低品位锌精矿伴生铅、银的工艺，其工艺步骤包括：中性浸出，低酸浸出，高酸浸出，第一段沉矾，第二段沉矾，浸出渣酸洗。
[0006]上述降低浸出液中杂质含量的方法，需要在堆浸体系之外引入其他工业设备，耗能高且成本高，无法匹配低成本的堆浸工艺，同时存在浸出液酸度及杂质浓度无法精准调控的问题。而通过调控堆内酸耗及杂质离子在堆场内的成矾、水解及沉淀过程，可以成为调控浸出液酸度以及降低浸出液杂质浓度的手段，实现成本的大幅降低。
[0007]因此针对现有技术的不足，需要提供一种成本低且能够显著降低浸出液杂质离子含量的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法，通过利用堆场不同的浸出阶段耗酸量不同的特点，有效调控了溶液的pH值，实现了杂质离子的水解沉淀，达到了降低溶液杂质含量、提高浸出液目标金属离子浓度的目的。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法，所述方法包括如下步骤：
[0011](1)第一浸出单元与酸性溶液进行第一堆浸处理，得到浸出液；
[0012](2)步骤(1)所得浸出液作为喷淋液，与至少1个第二浸出单元进行第二堆浸处理，得到杂质净化及目标金属富集的浸出液；
[0013]矿石经分类得到步骤(1)所述第一浸出单元与步骤(2)所述第二浸出单元；所述分类包括耗酸量分类或浸出阶段分类；
[0014]所述耗酸量分类后所得第一浸出单元的耗酸量小于第二浸出单元的耗酸量；所述浸出阶段分类后所得第一浸出单元处于不耗酸或产酸阶段，第二浸出单元处于耗酸阶段。
[0015]本专利技术所述第一浸出单元和第二浸出单元的分类基于不同耗酸矿石的耗酸量或同一耗酸矿石所处的不同耗酸阶段。其中第一浸出单元的耗酸量较小，或处于不耗酸阶段或产酸阶段，本阶段中产出目标金属离子，而第二浸出单元的耗酸量较大，处于快速耗酸阶段，在碱性脉石耗酸的作用下，进入堆内的溶液pH值升高，铁、钙、镁、钾、钠等阳离子以及硫酸根等阴离子在堆内成矾、水解及沉淀，降低了溶液中的杂质离子含量，提高了浸出液的目标金属离子浓度，有利于后续目标金属离子的富集提取等流程。
[0016]所述至少1个第二浸出单元，例如可以是1个、2个、3个、4个或5个，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0017]第一堆浸处理后所得浸出液中的杂质离子含量可能仍然较高，因此可与多个第二浸出单元进行串联浸出处理，实现浸出液中杂质离子含量的逐步降低，同时得到更高pH值的浸出液，达到目标后，浸出液可作为后续目标金属离子提取液，实现目标金属离子的提取。
[0018]优选地，所述矿石的目标矿物包括铜矿、铀矿、镍矿、钴矿或锌矿中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括铜矿与铀矿的组合，镍矿与钴矿的组合，或铜矿、铀矿、镍矿、钴矿与锌矿的组合。
[0019]优选地，所述矿石的类型包括硫化矿、氧化矿或混合矿中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括硫化矿与氧化矿的组合，氧化矿与混合矿的组合，或硫化矿、氧化矿与混合矿的组合。
[0020]优选地，所述矿石中的耗酸矿物包括碳酸盐、磷酸盐、氧化物或氢氧化物中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括碳酸盐与磷酸盐的组合，磷酸盐、氧化物与氢氧化物的组合，或碳酸盐、磷酸盐、氧化物与氢氧化物的组合。
[0021]本专利技术的浸出单元中矿石堆体的耗酸主要依赖于耗酸矿物，溶液中的氢离子与碱性脉石发生反应后，溶液pH升高，溶液中能够溶解的阴阳离子量降低，铁、钙、镁、钾、钠等阳离子以及硫酸根等阴离子在堆内发生沉淀、水解、成矾等过程，实现杂质离子在堆内的沉积，反应过程如下：
[0022]Ca
2+
+SO
42
‑
→
CaSO4↓
[0023]Mg
2+
+SO
42
‑
→
MgSO4↓
[0024]Fe
3+
+H2O
→
Fe(OH)3↓
+H
+
[0025]R
+
+Fe2(SO4)3+H2O
→
RFe3(SO4)2(OH)6↓
+H2SO4+H
+
，R为K
+
或Na
+
。
[0026]本专利技术为了降低浸出液中的杂质离子含量，减少对后续目标金属离子提纯的负面影响，通过在堆内形成二次矿物的方式，实现杂质离子的沉淀，降低溶液中的杂质离子含量，并提高合格液目标金属离子浓度；针对具体除杂目标，如除Fe
3+
，Fe
3+
的成矾pH在1.5及
以上即可实现，Fe
3+
水解沉淀pH在2.0
‑
2.5之间即可实现，而目标金属铀、铜水解pH在5.0左右，所以可以通过调控pH实现选择性铁水解及成矾，而铜和铀不受影响；溶液中若含有一价阳离子，可以在升高pH的条件下，促进堆内的成矾过程，实现同步降低溶液中铁、钾、钠含量的目标；另外，溶液经过堆场pH升高后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿石堆浸中降低浸出液杂质离子含量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)第一浸出单元与酸性溶液进行第一堆浸处理，得到浸出液；(2)步骤(1)所得浸出液作为喷淋液，与至少1个第二浸出单元进行第二堆浸处理，得到杂质净化及目标金属富集的浸出液；矿石经分类得到步骤(1)所述第一浸出单元与步骤(2)所述第二浸出单元；所述分类包括耗酸量分类或浸出阶段分类；所述耗酸量分类后所得第一浸出单元的耗酸量小于第二浸出单元的耗酸量；所述浸出阶段分类后所得第一浸出单元处于不耗酸或产酸阶段，第二浸出单元处于耗酸阶段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矿石的目标矿物包括铜矿、铀矿、镍矿、钴矿或锌矿中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述矿石的类型包括硫化矿、氧化矿或混合矿中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述矿石中的耗酸矿物包括碳酸盐、磷酸盐、氧化物或氢氧化物中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述矿石经分类后进行破碎处理，所述破碎处理后矿石的破碎粒度P
80
为8
‑
200mm；优选地，所述矿石的筑堆高度为2
‑
20m。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一堆浸处理与步骤(2)所述第二堆浸处理分别独立地包括单层堆浸或多层堆浸。7.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：贾炎，阮仁满，谭巧义，孙和云，牛晓鹏，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：