本發明涉及濕法冶金技術領域,特別是一種采用微波預處理從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法。
背景技術:
鈹礦物主要為羥硅鈹石,少量硅鈹石,脈石礦物主要為石英、鈉長石、鉀長石、絹云母、綠泥石、少量的螢石和褐鐵礦等礦物。鈹的賦存狀態主要以羥硅鈹石為主,其次少量以吸附等形式存在于磁鐵礦和褐鐵礦中,再之極少量以吸附形式存在于高嶺土、伊利云母、綠泥石等粘土礦物之中。羥硅鈹石以自形晶半自形晶的形式存在,常呈細小的板狀和柱狀晶體,主要分布于螢石脈之中,主要與深紫色螢石共生,呈不規則狀、片狀,半自形或它形羥硅鈹石[晶體化學式為Be4[Si2O7](OH)2為礦石中最主要的含鈹礦物,主要以幾種形式存在:一是羥硅鈹石在巖石中,以自形晶半自形晶的形式存在,常呈細小的板狀和柱狀晶體,一般礦物顆粒大小為20~300μm,主要分布于螢石脈之中;二是羥硅鈹石被包裹于螢石脈之中,與螢石顆粒常呈線狀接觸關系。羥硅鈹石常與深紫色、紫色螢石共生。
目前,國內外生產鈹主要有兩種冶煉方法,即氟化法和硫酸法,這兩種冶煉方法各有優缺點,并都有采用的實例,且兩種方法加工的鈹礦均為高品位鈹礦石,BeO含量要求大于5%,也就是鈹精礦或高品位鈹礦,低于該品位企業的經濟效益將受到嚴重影響,或者沒有經濟效益。
目前采用的鈹精礦或高品位鈹礦加工方法是硫酸法,即加熔劑熔煉法,其工藝流程為:鈹礦石+方解石→熔煉(1400~1700℃)→硫酸酸化浸出(50%)→蒸發結晶→中和除鐵→沉淀→氫氧化鈹→煅燒→BeO。采用硫酸法生產鈹需要高溫(1400~1700℃)熔煉,高溫分解時的能量消耗和方解石消耗大,工藝流程復雜,生產成本高。
目前,對低品位鈹礦的加工至今還沒有經濟有效的方法,本發明旨在為低品位鈹礦資源的開發利用提供一種可能的途徑。
技術實現要素:
本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法。
本發明的技術方案是:采用微波預處理從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法,所述低品位羥硅鈹石中BeO含量為0.2~1.0%,其具體操作步驟如下:
A、破碎球磨:將低品位羥硅鈹石破碎后球磨,球磨后羥硅鈹石粒度小于200目。
B、微波預處理:將濃度大于98%的濃硫酸與球磨后的羥硅鈹石放入攪拌池中混合均勻,濃硫酸與羥硅鈹石的質量比為1.4~2:1,再將攪拌混合均勻的羥硅鈹石放入微波爐中通過微波加熱到230℃~280℃,然后保溫,保溫時間不少于4小時。
C、浸出:將預處理后的羥硅鈹石從微波爐中取出放入浸出池中進行常溫冷卻,當羥硅鈹石溫度降低至80℃~100℃時,加入自來水進行攪拌浸出,自來水加入量與羥硅鈹石質量比為2~5:1,常溫下攪拌浸出時間不小于4小時。
D、固液分離:浸出結束后,進行固液分離,獲取鈹浸出液,然后用自來水洗滌鈹礦渣,自來水用量與鈹礦渣質量比為1~2:1,洗液返回浸出池,以減少浸出池中自來水的加入量。
本發明與現有技術相比具有如下特點:
本發明提供的采用微波預處理從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法避免了高溫(1400~1700℃)熔煉分解過程,降低了高溫分解時的能量消耗,改善了操作環境,具有工藝流程簡單,能耗低,節約生產成本的特點,且鈹的浸出率超過90%。
以下結合附圖和具體實施方式對本發明的詳細結構作進一步描述。
附圖說明
附圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施方式
實施例一、采用微波預處理從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法,所述低品位羥硅鈹石中BeO含量為0.2%,其具體操作步驟如下:
A、破碎球磨:將低品位羥硅鈹石破碎后球磨,球磨后羥硅鈹石粒度為-200目。
B、微波預處理:將濃度大于98%的濃硫酸與球磨后的羥硅鈹石放入攪拌池中混合均勻,濃硫酸與羥硅鈹石的質量比為1.4:1,再將攪拌混合均勻的羥硅鈹石放入微波爐中通過微波加熱到230℃,然后保溫,保溫時間為4小時。
C、浸出:將預處理后的羥硅鈹石從微波爐中取出放入浸出池中進行常溫冷卻,當羥硅鈹石溫度降低至80℃時,加入自來水進行攪拌浸出,自來水加入量與羥硅鈹石質量比為2:1,常溫下攪拌浸出時間為4小時。
D、固液分離:浸出結束后,進行固液分離,獲取鈹浸出液,然后用自來水洗滌鈹礦渣,自來水用量與鈹礦渣質量比為1:1,洗液返回浸出池,以減少浸出池中自來水的加入量。
在本實施例中,鈹的浸出率為90%。
實施例二、采用微波預處理從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法,所述低品位羥硅鈹石中BeO含量為0.6%,其具體操作步驟如下:
A、破碎球磨:將低品位羥硅鈹石破碎后球磨,球磨后羥硅鈹石粒度為-200目。
B、微波預處理:將濃度大于98%的濃硫酸與球磨后的羥硅鈹石放入攪拌池中混合均勻,濃硫酸與羥硅鈹石的質量比為1.8:1,再將攪拌混合均勻的羥硅鈹石放入微波爐中通過微波加熱到260℃,然后保溫,保溫時間為6小時。
C、浸出:將預處理后的羥硅鈹石從微波爐中取出放入浸出池中進行常溫冷卻,當羥硅鈹石溫度降低至90℃時,加入自來水進行攪拌浸出,自來水加入量與羥硅鈹石質量比為3:1,常溫下攪拌浸出時間為6小時。
D、固液分離:浸出結束后,進行固液分離,獲取鈹浸出液,然后用自來水洗滌鈹礦渣,自來水用量與鈹礦渣質量比為1.5:1,洗液返回浸出池,以減少浸出池中自來水的加入量。
在本實施例中,鈹的浸出率為92%。
實施例三、采用微波預處理從低品位羥硅鈹石中浸出鈹的方法,所述低品位羥硅鈹石中BeO含量為1%,其具體操作步驟如下:
A、破碎球磨:將低品位羥硅鈹石破碎后球磨,球磨后羥硅鈹石粒度為-200目。
B、微波預處理:將濃度大于98%的濃硫酸與球磨后的羥硅鈹石放入攪拌池中混合均勻,濃硫酸與羥硅鈹石的質量比為2:1,再將攪拌混合均勻的羥硅鈹石放入微波爐中通過微波加熱到280℃,然后保溫,保溫時間為8小時。
C、浸出:將預處理后的羥硅鈹石從微波爐中取出放入浸出池中進行常溫冷卻,當羥硅鈹石溫度降低至100℃時,加入自來水進行攪拌浸出,自來水加入量與羥硅鈹石質量比為5:1,常溫下攪拌浸出時間為10小時。
D、固液分離:浸出結束后,進行固液分離,獲取鈹浸出液,然后用自來水洗滌鈹礦渣,自來水用量與鈹礦渣質量比為2:1,洗液返回浸出池,以減少浸出池中自來水的加入量。
在本實施例中,鈹的浸出率為91%。