铂族矿选矿设备,铂矿选矿工艺,铜镍硫化物,浮选|磁选|电选铂族贵金属

2022-07-08 09:09:56

铂族矿分类:铂族矿物目前发现的铂族矿物和含铂族元素的矿物有80种,加上变种和未定名矿物已达200余种,可分为四大类:自然金属(自然铂、自然钯、自然铱和自然锇等);金属互化物(钯铂矿、锇铱矿、钉锇铱矿,铂族元素还经常与铁、镍、铜、金、银、铅、锡等以金属键结合成金属互化物);半金属互化物(铂、钯、铱、锇等与铋、碲、硒、锑等形成金属键,或具有相当金属键成分的共价键型化合物);硫化物及砷化物。

铂族金属来源:自然界中有色金属硫化物、砷化物和硫砷化物是铂族元素的主要载体矿物,特别是自然金、自然银含铂族金属高(自然金含铂600×10-6,钯1000×10-6),其次是黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、辉砷镍矿、斑铜矿等。世界上约97%的铂族金属来自于铜镍硫化矿床。

铂族金属元素选矿设备工艺方法:

1.铜镍硫化矿伴生铂族金属元素:97%的铂族金属采用此方法

1)砂铂矿铂族金属矿:由于大多呈游离状态或合金形态存在,一般采用重选法回收,或直接作为精炼原料。铂族金属砂矿或富含铂族金属的砂金矿的加工提取工艺与砂金矿类似。

2) 脉铂矿:一般采用重选或浮选,或重选—浮选联合流程处理。氧化矿石一般经破碎磨矿后用重选法得高品位铂精矿。氧化和硫化混合型矿石常采用重选一浮选流程处理。单一硫化型铂矿石适于用浮选工艺选收。

选矿方法详细说明:

铜镍富矿的选矿流程采用一段粗选直接产出部分合格精矿,二、三段粗选精矿集中精选的流程(下图),通过合理球磨,采用合适的旋流器分级,使小于0.074mm的粒度在一、二、三段分别达到55%、70%和80%,提高了矿物单体解离度。Ni回收率稳定在89%~90%,Cu回收率82%~85%,Pt、Pd回收率达80%以上,富集比3~4倍。Ru、Rh、Os、Ir的回收率近70%。

贫矿石采用另一套流程,回收率:Cu 41%、Ni 55%以上,但铂族金属的回收率不高,除铂回收率达70%外,其余回收率均不足50%。

铜镍混合精矿用火法熔炼,用转炉吹炼得到高铳,使贵金属在熔炼阶段被金属相捕集。当高铳中铜镍比为0.3∶1、合金产率10%时,从中可回收95%以上的贵金属。合金中的贵金属含量比高铳中高10倍,合金经处理后得到更富的二次铜镍合金。其中铂族金属与金含量可达2500 g/t。二次合金经盐酸浸出镍,控制电位氯化浸出铜与镍,经浓硫酸浸煮除贱金属和四氯乙烯脱硫,得到铂钯12%左右的贵金属精矿,再进一步分离提纯

铂族金属矿的提取:

(2)铂族金属的提取从砂铂矿的重选精矿中提取铂族金属有效的方法是混汞法。为促进混汞可加入锌片,混汞产物用硫酸或盐酸处理,便可获得含铂族金属近50%的粗铂产品。

脉铂矿的精矿需熔炼成高锍,然后提取伴生的铜镍,再将含铂族金属的富集物精炼分离和提纯。从铜镍硫化矿中产出的含铂族金属的铜镍精矿,铂族金属的含量低, 铜镍精矿用电炉熔炼并经转炉吹炼后得到高铂。高铂经磨矿浮选选出硫化铜和硫化镍。铂族金属富集于镍铁合金中,镍铁合金用磁选法回收,获得富含铂族金属的镍铁合金再熔炼、分离和提纯。

(3)铂族金属的分离和提纯铂族金属的分离和提纯工艺流程因原料成分、含量的不同而异。将处理高冰镍磁选所得合金铸成阳极电解时,铂放金属即进人阳极泥,阳极泥经酸处理后,得到铂族全属精矿。

将用各种选别工艺得到的铂族金属精矿以及镍、铜等电解精炼得到的阳极泥用王水溶解,钯、铂、金均进入溶液。用盐酸处理以破坏亚硝酞化合物(赶硝),然后加 硫酸亚铁沉淀出金。加氯化铵,铂呈氯铂酸铵(NH4)2PtCl6沉淀,锻烧氯铂酸铵可得含铂99.5%以上的海绵铂。分离铂后的滤液,加人过量的氢氧化 铵再用盐酸酸化,沉淀出二氯二氨络亚把Pd (NH3)2Cl2形式的钯,再在氢气中加热煅烧可得纯度达99.7%以上的海绵钯。

经上述王水处理后的不溶物与碳酸钠、硼砂、PbO密陀僧和焦炭共熔,得贵铅。用灰吹法除去大部分铅,再用硝酸溶解银和残留的铅,铑、铱、钌、锇富集于残渣 中。将此残渣与硫酸氢钠熔融,铑转化为可溶性硫酸盐,用水浸出,加氢氧化钠沉淀氢氧化铑,再用盐酸溶解,得氯铑酸。溶液提纯后,加人氯化铵,浓缩,结晶出 氯铑酸铵(NH4)3RhCl6。在氢气中煅烧,可得海绵铑。

在硫酸氢钠熔融时,铱、锇、钌不反应,仍留于水浸残渣中,将残渣与过氧化钠和苛性钠一起熔融,用水浸出;向浸出液中通人氯气并蒸馏,并用碱液吸收得锇酸 钠。在吸收液中加氯化铵,则锇以铵盐形式沉淀,在氢气中缎烧,可得锇粉。在蒸出锇的残液中加氯化铵,可得钉的铵盐,再在氢气中煅烧,可得钌粉。

浸出钌和锇后的残渣主要为氧化铱IrO2,用王水溶解,加氯化铵沉出粗氯铱酸铵(NH4)2lrCl6,经精制在氢气中煅烧,可得铱粉。

将铂族金属粉末用粉末冶金方法或通过高频感应电炉熔化可制得金属锭。

近年来,用溶剂萃取法分离提纯铂族金属的工艺得到应用,常用的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、三烷基氧膦(TRPO)、二丁基卡必醇(DBC)、烷基亚砜等。

制取高纯铂族金属,一般将金属溶解后,经反复提纯。精制方法有载体氧化水解、离子交换、溶剂萃取和重复沉淀等,然后再以铁盐沉出,经煅烧可得相应的高纯金属。

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