江西有色金属  1988, Vol. 2 Issue (2): 30-32
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大吉山钨矿银、铋等的综合回收[PDF全文]
彭支乾     
大吉山钨矿
摘要:本文简述了大吉山钨矿历年来钼、铋、银的综合回收情况,着重介绍了采用三氯化铁浸出银、铋的新工艺,并指出该工艺投产后给大吉山钨矿带来的显著经济效益。
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一 大吉山钨矿历年综合回收情况

大吉山钨矿属高温热液裂隙充填石英脉型矿床。出窿原矿中除主元素钨外,还伴生有铜、铅、锌、铋、钼,以及贵重金属金、银等。其中含铋0.01~0.013%,含银0.001%左右,含钼0.01%。尽管原矿中前述元素含量较低,但钨精选时在硫化矿中多被富集。硫化矿中一般含铋大于2.4%、含银470~ 550克/吨、含钼0.18~0.2%、含三氧化钨1.6 ~2.2%。

大吉山钨矿选厂自1958年投产以后,钨精选工段所产出的含铋、钼、银的硫化尾矿,一直沿用重—浮工艺回收铋、钼精矿,通过摇床先收少部份单体的自然铋,摇床尾矿进行磨矿后再选别铋、钼。1962年以来对整个选矿流程,特别是精选工艺进行了一系列的技术改造,在强化钨选别的同时,对铋、钼、银的综合回收也相应的予以重视。例如加强硫化矿的归队、强化磨浮的技本操作、选矿药剂的合理配制与添加、第一段浮选后尾矿的再磨再选等,从而使上述产品的回收率指标逐年有所提高。其中钨、铋产量比由过去的100:0.8提高到100:1.01以上。在生产正常的情况下,每年可产品位大于17%的铋金属28—30吨、铋精矿中含银500~550公斤;含钼品位大于38%的钼精矿2~3吨。近年来统计资料表明:如按现行调整价格计算,每年产值不低于60万元。不难看出,加强综合回收是有利可图的。尽管我们作了以上一些工作,也获得了一定的效益,但鉴于铋、钼、银等有价金属的嵌布粒度甚细且与其它矿物共生致密,据研究部门的可选性分析,欲使铋矿物基本单体解离,需磨至320目以下,而当前生产设备难以达到,故目前选厂主要副产品铋的回收率(对硫化矿而言)近三年平均不到43%,以致大量金属仍损失在丢弃的硫化矿尾矿中;尾矿中含铋达1.5%、含钼0.15%、含银300克/吨、含三氧化钨2.2~2.4%。如此每年约丢失铋金属23吨、银450公斤、三氧化钨35~37吨。

考虑到我矿今后井下作业将逐步向深部延伸,根据我矿区地质的成矿规律,原矿中含钨的品位日趋下降,而铋、银、钼等有价金属的含量却有所上升。在当前钨市场不景气的情况下,在相对稳定钨精矿生产的同时,贯彻“一业为主、多种经营”的方针,强化扩大有价金属的综合回收以增强企业活力和提高企业经济效益无疑有着重大的现实意义。为达此目的我们考虑单靠现行的重—浮选矿工艺来提高综合回收程度是难以实现的。于是我矿与广东工学烷合作对我选厂目前所排放的最终硫化矿尾矿进行了三氯化铁浸出铋、银的工艺试验。从小型试验探索以至工业扩大试验均获得较为满意的结果。当试料中含铋、银分别为0.56%及0.0136%时,经上述方法处理后,浸出渣中含铋、银可分别降至0.02~0.05%、0.004~0.006%;铋的浸出率可达96%,银可达73%。浸出液再经置换、分离处理后可得含铋75%以上的海绵铋、含银75.3%的氯化银。如再通过精炼,最终可获得铋、银金属铸锭,其铋、银的总回收率分别为89~90%、60~65%。同时还可从浸出渣中,通过摇床选别产出含三氧化钨50%左右的钨中矿,其回收率可达43~ 48%;摇床的尾砂可作低砷硫精矿(含硫大于45%、砷小于0.23%)销售。此工艺试验成果已获上级主管机关的认可。

二 银、铋回收新工艺浅释

1. 试枓性质。提供小型及扩大工业性试验的试料来自当前现场磨浮作业后的最终硫化矿尾矿。试料中主要金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、辉铋矿、辉钼矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黑钨矿、白钨矿等。非金属矿主要是石英及长石。

铋的矿物主要呈辉铋矿、斜方辉铅铋矿产出,自然铋、黄铋矿则甚少。呈细小粒级的斜状硫化铋与磁黄铁矿、黄铜矿等共生致密,它比辉铋矿含铋要低,但其中含铅、银却较高,嵌布粒度一般在0.04~0.01毫米。

银主要赋存于辉铋矿、黄铁矿、磁黄铁矿及辉钼矿中。含银的独立矿物镜下均末发现,故难以用一般的选矿方法回收。试料多元素分析与粒度分析分别见表 1表 2

表 1 试料多元素分析
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表 2 试料粒度组成
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2. FeCl3浸出铋、银工艺流程。硫化矿的化学处理工艺由下列过程组成,其流程见下图。

(1)浸出:用低浓度的FeCl3,在稀盐酸、氯化钠或FeCl2体系中选择性地浸出硫化矿,利用Fe+++的氧化性,将硫化铋和自然铋及银氧化,使其中的金属部分以氯化物的形态进入溶液,其它则残留在渣中,然后通过固液分离达到有价的铋、银金属和其它矿物的分离。其浸出机理为:

(2)置换:将上述含铋3.2克/升、微量银的浸出液中加入占该溶液重量5 %的铁屑、酸度调至0.2N,可得含银1%及含铋大于70%的粗海绵铋。置换机理为:

(3)分离:将粗海绵铋经灼烧后,再用盐酸进行重溶,利用银、铋在稀盐酸中溶解度的差异以达到分离的目的。

三氯化铁浸出铋、银工艺流程图

(4)精炼:分离后的海绵铋可置于坩锅中熔铸成含铋达99%的铋锭,然后将上述重溶渣用浓氨水浸出银,再用盐酸中和使银以AgCl(含Ag75%左右)形式重新析出,此AgCl配入适量的麦面和苏打在高温炉中进行熔炼即可获得银锭。

3. 浸出工艺中废水的处理。上述工艺耗用酸、碱等较多,为防止环境污染,必须对工业废水作妥善必要的处理。其原则工艺是:先用水将废液稀释至30倍,使氯离子浓度人为地降低,然后用石灰乳或碱液中和至PH=9左右。因试料中含As、Cd、Pb等有害杂质较低,通过上述简易方法处理以后的废液可达到国家要求的排放标准。

三 结语

应用低浓度FeCl3处理硫化矿的浮选尾矿回收银、铋、三氧化钨、硫的工艺,经小试到工业扩大试验验证,技术指标平稳、经济效益可观。基此我矿自行设计了一座年处理硫化矿量1500吨,占地面积达1000平方米的化学处理车间,主要设备及辅助设施已安装完毕,不久即可投料调试。一旦生产正常每年可多回收铋金属20~22吨、银金属200 ~250公斤、含三氧化钨50%的中矿25~30吨、含硫大于45%的硫精矿900~1000吨。经过初步概算:扣除一切生产费用外,每年可获净利15~20万元。

在上述技措工程全部正常投产后,计划扩大其他有价金属的综合利用。例如69号矿体中钽、铌、铍的选别回收、钨细泥的深度加工以及查定、研究钪的回收利用等。