CN100334236C - 多金属金银矿综合回收方法 - Google Patents

多金属金银矿综合回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种适用于高硫、高碳或高砷型多金属金银矿综合回收方法，该方法是通过低温氯硫氧化预处理，水氯化法浸出，解决了硫、碳和砷干扰浸金的难题。所采用的氯化浸出体系无毒无害，具有较强的浸出能力，对矿物适应性强，不仅适用于硫化物单一矿物也适用于硫化物多金属伴生矿物和含砷、含碳矿物的预处理，且能方便地回收矿物中伴生金属元素，可在常温下进行金、银及多金属的浸出，且浸出速度快，浸出时间不超过8小时，有效地提高了金、银和多金属的浸出率，替代了现有的氰化浸金、银的方法，从而达到清洁生产的目的。本方法具有操作简单、生产成本较低、综合回收率高的特点，显著地提高了经济效益和环境效益。

Description

多金属金银矿综合回收方法
技术领域
本发明涉及一种针对高硫、高碳或高砷型多金属金银矿的预处理工艺、浸出工艺和多金属综合回收工艺，尤其是通过低温氯硫氧化预处理，按流程分别获取金、银和多金属。
背景技术
现有的金银矿预处理技术有：氧化焙烧：通常在600℃～900℃的条件下进行空气焙烧和富氧焙烧，氧化焙烧法是最早应用的预处理方法，工艺成熟，可信度高，但适应性受矿床类型或成矿物质限制，有时伴生金属回收率低，尤其是银。固硫固砷焙烧：可加碳酸钠、氧化钙或氢氧化钙与矿样混合后焙烧，硫及砷转化为硫酸盐及砷酸盐固定于焙砂中，该法处理硫及砷含量不高的矿样可以，如硫及砷含量高，会对环境造成污染，也不经济。两段焙烧法处理高砷金矿：此法容易造成过烧，使金的浸出率偏低。加压氧化：是在高温有氧条件下加压浸出，将硫化物氧化为硫酸盐使金解离，便于下一步浸出，该法设备投资大，生产成本高。生物氧化法：硫化矿及精矿的细菌氧化，主要利用氧化亚铁硫杆菌，破坏硫化物晶格，该法主要问题是氧化周期长，速度慢，温度控制严格。
现有的浸出工艺有；氰化法：氰化提金是国内外普遍采用的方法，工艺成熟、适应性强，但它氰化物剧毒，危害人体健康，造成环境污染，浸金速度缓慢，选择性较差，对银的浸出率不高。硫脲法：法国1977年在锌熔砂中提取金，虽然它无毒、易循环、浸金速度快，但硫脲消耗大，价格高，浸金要在酸性溶液中进行，对设备有腐蚀性，操作条件比较严格。硫代硫酸盐法：虽然速度快、无毒，但耗量高，难以循环使用，操作条件苛刻难于工业化。多硫化物法：虽然选择性好，无毒、浸出速度快，但热稳定性差，由于硫化氢和氨的逸出，恶化了劳动条件，很难使用。微生物法：虽然浸金成本低，无环境污染，但浸出速度太慢。水氯化法；最大的优点是浸出速度快，浸出率高，但由于使用氯气生产环境差，虽然许多科学家作了一些改进，但没有从根本上解决问题。
CN90103384.7公开的“载氯体氯化法浸提金和银”虽然解决了氰、汞污染问题，但不适用于高碳、高硫、高砷的含多金属金银矿，浸金要在强酸性溶液中进行，对设备有腐蚀，且浸出时间较长(24小时)，效率偏低。
AU8425022A，US4662938，GB2154221A，CN87103312A公开的技术均与本发明的回收方法不同，且不能解决高硫、高碳、高砷型多金属金银矿的综合回收。
发明内容
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种适用于高碳、高硫、高砷型多金属金银矿综合回收方法，替代现有的氰化浸金、银的方法。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
a、取多金属金银精矿粉按重量加入5～20％固体氯化钠，混合后送入连续式回转窑加温300-450℃，并保温3.5-4小时完成预处理；
b、将预处理后的矿粉按固液重量体积比(W(S)/V(L))1∶4-1∶6的比例浸入到浓度为5-25％的氯化钠和11％～15％次氯酸钠溶液中，按焙砂重量加入氰尿酸7-15kg/吨，搅拌6～8小时后经过滤洗涤形成贵液和滤渣，滤渣进尾矿库；
c贵液以小于100mL/分钟的流速通过C410树脂交换柱，从而将金银与多金属分开，形成载金、银树脂和含多金属柱下液；
d、用3％的硫脲洗脱载金银树脂，形成含金银液体，洗脱液与载金银树脂的体积比为30∶1，在含金银液体中加入NaOH，调pH＝11，使金银形成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤，在含金银沉淀物中加入1∶1王水溶至透明，加氯化钠至黑色氯化银沉淀，使金与银分离，在含金溶液中加入金含量的还原理论数2-3倍的固体FeSO4.使金还原，沉淀经过滤洗涤后烘干即得金粉；
e、氯化银沉淀在pH＝1的弱盐酸溶液中以铁粉还原，铁粉用量是银还原理论量的1.5～2.0倍，沉淀过滤洗涤后烘干即得银粉。
f、在含多金属的柱下液中加入NaOH，调pH＝3，使铁沉淀，经过滤后获取聚合氯化铁；
g、沉铁后加入锌粉置换铜，锌粉加入量为理论置换铜量的两倍，经过滤洗涤后得海绵铜；
h、沉铜后溶液加浓度为20％硫酸钠溶液至不再生成硫酸铅沉淀，过滤洗涤后获得硫酸铅；
i、沉铅后的溶液加NaOH调pH＝6～7，得氢氧化锌沉淀。
本发明的积极效果：
本发明的多金属金银矿综合回收方法，解决了高碳、高硫或高砷矿的预处理难的问题，并且能方便地回收金银矿中的伴生金属；采用次氯酸钠在氯化钠的溶液中加入氰尿酸的水氯化法浸出无毒无害，具有强烈的浸出能力，对矿物适应性强，不仅适用于硫化物单一矿物也适用于硫化物多金属伴生矿，在常温下进行金、银及多金属的浸出，且浸出速度快，浸出时间不超过8小时，有效地提高金、银的浸出率，具有明显地经济效益和环境效益。
精矿粉元素分析
  元素   Au(g/t)   Ag(g/t)   Cu   Pb   Zn   Fe   S   C
  含量(％)   50.35   343.90   2.43   1.40   2.86   38.34   36.50   4.42
预处理后元素含量
元素 Au(g/t) Ag(g/t)  Cu   Pb   Zn  Fc   S     C
含量(％) 51.55 384.10  2.57   1.68   2.98  38.94   0.5     0.01
浸渣分析结果
元素 Au(g/t) Ag(g/t) Cu Pb Zn Fe
浸前(％)浸后(％)浸出率(％)     51.551.5297.05  384.1012.2096.82  2.570.1195.72     1.680.0795.83     2.980.1395.63     38.9436.336.70
附图及附图说明：
附图为多金属金银矿综合回收方法流程图
实施例1：
取高碳高硫型金精矿矿粉30Kg，加入4.5Kg固体NaCl(约15％)搅拌混合后放入连续式回转窑加热至350℃，保温3.5小时进行预处理，经预处理后的焙砂按固液1∶4的比例浸入到浓度为20％的NaCl和11％的次氯酸钠溶液中，按焙砂重量加入氰尿酸10Kg/吨(约0.36Kg)，搅拌浸出6小时后经过滤洗涤形成贵液和浸渣，浸渣排入尾矿库，贵液以100ml/分钟以下的流速通过C410树脂交换柱吸附金银，形成载金、银树脂和柱下液，从而将金银与多金属分开。用3％的硫脲洗脱载金银树脂，形成含金银液体，洗脱液与载金银树脂的体积比为30∶1，在含金银液体中加入NaOH，调pH＝11，使金银形成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤，在含金银沉淀物中加入1∶1王水溶至透明，加氯化钠至黑色氯化银沉淀不再生成，金与银分离后，在含金溶液中加入理论量的2～3倍固体Fe2SO4使金还原，沉淀经过滤洗涤后烘干即得金粉；氯化银沉淀在pH＝1的弱盐酸溶液中以铁粉还原，铁粉用量是银还原理论量的1.5～2.0倍，沉淀过滤洗涤后烘干即得银粉。柱下液进入搅拌槽，加入NaOH，调pH＝3，使铁沉淀，经过滤后获取聚合氯化铁；沉铁后加入锌粉置换铜，锌粉加入量为理论置换铜量的两倍，经过滤洗涤后得海绵铜；除铜后溶液加浓度为20％硫酸钠至不再生成硫酸铅沉淀，过滤洗涤后获得硫酸铅；沉铅后的溶液加NaOH调pH＝6～7，得氢氧化锌沉淀。
表1  金精矿多元素分析
元素   Au(g/t)  Ag(g/t)  Cu  Pb  Zn  Fe  S  C
含量(％)   50.35  343.90  2.43  1.40  2.86  38.34  36.50  4.42
表2  焙砂多元素含量
  元素   Au(g/t)   Ag(g/t)   Cu   Pb   Zn   Fe   S   C
  含量(％)   51.55   384.10   2.57   1.68   2.98   38.94   0.5   0.01
表3  浸渣分析结果
元素   Au(g/t)   Ag(g/t)   Cu   Pb   Zn   Fe
浸前(％)浸后(％)浸出率(％)   51.551.5297.05   384.1012.2096.82   2.570.1195.72   1.680.0795.83   2.980.1395.63   38.9436.336.70
实施例2：
物料为高碳高硫型银精矿，取30Kg物料加入6Kg固体NaCl(约2096)搅拌混合后，放入连续式回转窑中加热至350℃保持4小时。按固液1∶6的比例将焙砂进行调浆，浸出液NaCl浓度为20％，次氯酸钠浓度为13％，按焙砂重量加入氰尿酸15kg/吨(约0.54kg)，搅拌浸出8小时，过滤洗涤，浸渣进入尾矿库。浸液进入多金属回收工序，控制100mL/min以下流速通过C410树脂吸附柱吸附金银，Cu、Pb、Zn、Fe在流出液中，从而与Au、Ag分离。载金树脂用3％硫脲洗脱，洗脱液与载金银树脂的体积比为30∶1，向洗脱液中加入NaOH，使pH＝11，形成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤，在含金银沉淀物中加入1∶1王水溶至透明，加氯化钠至黑色氯化银沉淀不再生成，金与银分离后，在含金溶液中加入理论量2-3倍的固体Fe2SO4使金还原，沉淀经过滤洗涤后烘干即得金粉：所得氯化银沉淀在pH-1的弱盐酸溶液中以铁粉还原，铁粉用量是银还原理论量的1.5～2.0倍，沉淀过滤洗涤后烘干即得银粉。柱下液进入搅拌槽，加入NaOH，调pH＝3，使铁沉淀，经过滤后获取聚合氯化铁；沉铁后加入锌粉置换铜，锌粉加入量为理论置换铜量的两倍，经过滤洗涤后得海绵铜；除铜后溶液加浓度为20％硫酸钠至不再生成硫酸铅沉淀，过滤洗涤后获得硫酸铅；沉铅后的溶液加NaOH调pH＝6～7，得氢氧化锌沉淀。
表4  银精矿多元素分析
    元素     Au(g/t)     Ag(g/t)     Cu     Pb     Zn     Fe     S     C
    含量(％) 35.11 4000 0.69 3.07 4.40 26.22 32.14 5.09
表5  焙砂多元素含量
元素 Au(g/t)  Ag(g/t)   Cu   Pb   Zn   Fe     S     C
含量(％) 3543 4032 0.78 3.61 4.85 26.66 0.45 0.01
表6  浸渣分析结果
  元素   Au(g/t)   Ag(g/t)   Cu   Pb   Zn   Fe
  浸前(％)     35.43     4032   0.78   3.61   4.85   26.66
  浸后(％)     1.72     220   0.05   0.15   0.13   24.21
  浸出率(％)     95.14     94.54   93.59   95.84   97.32   9.19
实施例3：
物料为氧化焙烧后的焙砂，取30Kg物料放入搅拌槽中，浸入含5％NaCl和12％次氯酸钠的溶液，使固液比为1∶5，按焙砂重量加入氰尿酸8kg/吨(约0.28Kg)，搅拌浸出6小时，过滤洗涤，浸渣进尾矿库，浸液通过C410树脂吸附柱吸附金银，控制流速100mL/分钟以下，Cu、Pb、Zn、Fe在流出液中，与Au、Ag分离。载金银树脂用3％硫脲洗脱，洗脱液与载金银树脂的体积比为30∶1，向洗脱液中加入NaOH，使pH＝11，形成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤，在含金银沉淀物中加入1∶1王水溶至透明，加氯化钠至黑色氯化银沉淀不再生成，金与银分离后，在含金溶液中加入理论量2～3倍的固体Fe2SO4使金还原，沉淀经过滤洗涤后烘干即得金粉；分银所得氯化银沉淀在pH＝1的弱盐酸溶液中以铁粉还原，铁粉用量是银还原理论量的1.5～2.0倍，沉淀过滤洗涤后烘干即得银粉。柱下液进入搅拌槽，加入NaOH，调pH＝3，使铁沉淀，经过滤后获取聚合氯化铁；沉铁后加入锌粉置换铜，锌粉加入量为理论置换铜量的两倍，经过滤洗涤后得海绵铜；除铜后溶液加浓度为20％硫酸钠至不再生成硫酸铅沉淀，过滤洗涤后获得硫酸铅；沉铅后的溶液加NaOH调pH＝6～7，得氢氧化锌沉淀。
表7  氧化焙烧焙砂多元素分析
    元素    Au(g/t)  Ag(g/t)    Cu   Pb   Zn   Fe   S   C
    含量(％) 45.6 159 2.10 1.29 1.22 38.5 6.44 2.00
表8  浸渣分析结果
    元素     Au(g/t)     Ag(g/t)     Cu     Pb     Zn
    浸前(％)     45.6     159     2.10     1.29     1.22
    浸渣(％)     1.65     19.5     0.09     0.07     0.04
    浸出率(％)     96.38     87.73     95.71     94.57     96.72
实施例4：
取高砷型金精矿30公斤，加入1.5公斤固体NaCl(约5％)搅拌混合后放入连续式回转窑加热至450℃，保温4.0小时进行预处理，在经预处理后的焙砂按固液1∶4的比例加入浓度为5％的NaCl和15％次氯酸钠溶液，按焙砂重量加入氰尿酸7kg/吨(约0.23Kg)，搅拌浸出6小时，过滤洗涤，浸渣进尾矿库，浸液通过C410树脂吸附柱吸附金银，控制流速100mL/min以下，载金树脂用3％硫脲洗脱，洗脱液与载金银树脂的体积比为30∶1，向洗脱液中加入NaOH，使pH＝11，形成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤，在含金银沉淀物中加入1∶1王水溶至透明，加氯化钠至黑色氯化银沉淀不再生成，金与银分离后，在含金溶液中加入理论量2～3倍的固体Fe2SO4使金还原，沉淀经过滤洗涤后烘干即得金粉；分银所得氯化银沉淀在pH＝1的弱盐酸溶液中以铁粉还原，铁粉用量是银还原理论量的1.5～2.0倍，沉淀过滤洗涤后烘干即得银粉。
表9  金精矿(高砷)分析结果
    元素 Au(g/t)     Ag(g/t)   As     S
    含量(％) 45.23     123.3   11.2     16.5
表11  焙砂分析结果
    元素     Au(g/t)     Ag(g/t)     As     S
    含量(％)     66.34     208.1     0.14     0.34
表12  浸渣分析结果
元素     Au(g/t)     Ag(g/t)
含量(％)     1.86     18.4
浸出率(％)     97.20     91.15

Claims (1)

1、一种高硫、高碳、高砷型多金属金银矿综合回收方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤：
a、取多金属金银精矿粉按重量加入5～20％固体氯化钠，混合后送入连续式回转窑加温300-450℃，并保温3.5-4小时完成预处理；
b、将预处理后的矿粉按固液重量体积比(W(s)/V(L))1∶4-1∶6的比例浸入到浓度为5％-25％的氯化钠和11％-15％的次氯酸钠溶液中，按焙砂重量加入氰尿酸7～15kg/吨，搅拌6～8小时后经过滤洗涤形成贵液和滤渣，滤渣进尾矿库；
c贵液以小于100mL/分钟的流速通过C410树脂交换柱，从而将金银与多金属分开，形成载金、银树脂和含多金属柱下液；
d、用3％的硫脲洗脱载金银树脂，形成含金银液体，洗脱液与载金银树脂的体积比为30∶1，在含金银液体中加入NaOH，调pH＝11，使金银形成氢氧化物沉淀，经过滤洗涤，在含金银沉淀物中加入1∶1王水溶至透明，加氯化钠至黑色氯化银沉淀，使金与银分离，在含金溶液中加入金含量的还原理论数2-3倍的固体FeSO4.使金还原，沉淀经过滤洗涤后烘干即得金粉；
e、氯化银沉淀在pH＝1的弱盐酸溶液中以铁粉还原，铁粉用量是银还原理论量的1.5～2.0倍，沉淀过滤洗涤后烘干即得银粉。
f、在含多金属的柱下液中加入NaOH，调pH＝3，使铁沉淀，经过滤后获取聚合氯化铁；
g、沉铁后的柱下液加入锌粉置换铜，锌粉加入量为理论置换铜量的两倍，经过滤洗涤后得海绵铜；
h、沉铜后溶液加浓度为20％硫酸钠溶液至不再生成硫酸铅沉淀，过滤洗涤后获得硫酸铅；
i、沉铅后的溶液加NaOH调pH＝6～7，得氢氧化锌沉淀。
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