复杂多金属硫化矿通常含铜、铅、锌、锑、汞等多种元素。这些硫化矿一般嵌布粒度较细,采用常规的选矿方法难以分离出铜、铅、锌等合格精矿。寻求可供利用的综合回收多金属工艺,提高金属回收率,解决难选冶问题,使该类资源得到综合利用,对提高矿床价值、增加经济效益具有重要意义。有研究是以某多金属硫化矿为原料,通过筛选并选用焙烧、浸出、沉淀分离等方法,有效分离其中的铜、锌、铅等金属矿物,工艺具有简单、易实施等特点。
所用矿石中的金属矿物有黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、黝铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉银矿、银黝铜矿、深红银矿、孔雀石等,脉石矿物有石英、玉髓、方解石、绢云母、高岭石等。各种矿物的共生关系较为复杂,机械分离铜铅锌矿物较为困难。所用试剂包括:硫酸,氯化钠,硫化钠,无水碳酸钠,氢氧化钠,工业硫化钠,无水硫酸钠等。借助设备:恒温水浴锅,电动搅拌机,真空泵,光电天平,pH计,干燥箱,箱式电阻炉等。
再进行焙烧-酸浸方案。焙砂酸浸后,铜、锌进入浸出液,铅和贵金属进入浸出渣。对酸浸液净化除铁后进行硫化沉淀,得到硫化铜精矿和硫化锌精矿。对浸出渣中的铅进行氯盐浸出,贵金属元素可在后续工艺中进一步回收。
首先是焙烧温度确定在中温下进行,焙烧后矿物的硫化态转变为氧化态。经过实验验证,选定焙烧时间为6h;矿石粒度以0.165mm、焙烧温度以750℃较为适宜。
在给定浸出条件下,铜、锌浸出率随矿石粒度变细而提高。但粒度越细,磨矿成本增加,故矿石粒径以0.165mm较为适宜。
在浸出实验中,随硫酸质量浓度升高,铜浸出率明显提高,而锌浸出率提高幅度较小,说明铜的浸出适于在较低的pH下进行。当硫酸质量浓度为80g/L时,铜和锌的浸出率都达到80%以上;继续提高酸度,铜、锌浸出率变化不大。延长时间有利于浸出率的提高;而浸出时间超过90min后,锌、铜浸出率基本上保持平稳,变化不大。所以,浸出时间选定为90min。
低品位多金属硫化矿采用浮选等物理方法选矿效果甚微。采用焙烧-酸浸工艺可实现硫化物向硫酸盐的转化,铜、锌进入浸出液,铅和贵金属进入浸出渣。对酸浸液采用化学沉淀法可获得Zn、Cu金属硫化矿,实现与铅等的有效分离。该方法具有有价金属分离容易、易实施等特点。