含镓明矾石梯级浸出与综合回收工艺

某矿山选铜尾矿经浮选获得的高品位明矾石精矿富含Al、K和Ga等有价金属。为了实现明矾石中有价金属的综合回收,首先采用"焙烧-梯级浸出"工艺选择性浸出Al、K和Ga,再通过冷却结晶与蒸发结晶工艺梯级回收明矾与硫酸铝,最后采用中和法实现Ga富集。结果表明:明矾石精矿经焙烧一段酸浸后,Al、K的浸出率分别为80.31%和87.49%,Ga几乎不浸出;浸出渣经二段酸浸后,Al、Ga和K的浸出率分别为65.67%、86.17%和94.54%。一段酸浸液经冷却结晶后可获得食品级钾明矾纯度达99.65%,结晶后液经蒸发结晶可获得Al_2O_3含量为15.95%的一级硫酸铝产品;利用NaOH控制二段酸浸液的pH为2.5～2.6时,浸出液中Ga沉淀率达98%以上,沉淀物中Ga含量达4100 g/t。XRD分析结果表明,沉淀物经焙烧后,Ga主要以KGa(SO_4)_2的形式存在。

明矾石精矿焙烧脱水机理研究

以明矾石精矿为原料,通过热重-差热分析和热力学分析,表明明矾石在807 K左右开始分解脱水,焙烧脱水前后样品的XRD、SEM图谱分析表明,焙烧脱水后,明矾石的晶体结构遭到破坏,明矾石矿物发生分解,生成了硫酸铝钾和氧化铝。通过非等温热重法研究了脱水过程的动力学参数:表观活化能E≈270 k J/mo L。通过实验研究,确定了明矾石脱水工艺参数,在温度873 K,焙烧时间7 min,明矾石精矿的失重率达10%,达到明矾石精矿失去结构水的理论失重率。