CN100383263C - 抑制含有金属的浸滤液中有用贵金属成分的减少 - Google Patents
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Abstract
一种抑制含有金属的浸滤液中有用金属成分减少的方法，包括使必需的金属矿石与金属减少抑制剂(PRIA)接触，而PRIA包括下列物质中的一种：(I)烷基聚葡糖苷表面活性剂；(II)基于咪唑啉的两性表面活性剂；(III)在有机溶剂介质中的低级(C2-C8)烯烃的氢甲酰化产物；及(IV)酯类和醛类。此方法在用氰化物浸滤剂堆浸金中是特别有效的。
Description
与相关申请的相互参考
本申请是2002年6月5日提交的顺序号为10/163700的申请的部分继续，在此要求其优先权权益。
发明领域
本发明涉及抑制“含有金属的”浸滤液“消耗”或减少有用金属成分的方法，而这种浸滤液已从必需矿石中萃取了所需有用金属成分。
发明背景
溶浸是从矿石中回收贵金属例如金或银的有价值的有效方法。在此方法中，包含配位剂和氧化剂的浸滤体系被用于把所需的贵金属从矿石中溶解出来。这里所用的术语“浸滤体系”和“浸滤溶液”将被相互使用而且不意味着真正的化学溶液-仅是用于将矿石中矿物的有用成分萃取出来的化学组合。
在堆浸中，含金属的矿石可从露天矿等获得并被粉碎，以生成足够粗的聚集体以便把所需矿物有用成分露出来，但又足够细的聚集体，以便与浸滤体系或溶液密切接触。此浸滤液可以通过喷洒器、摇动器或其他类似设备，在金属矿石堆顶部被分布。贫乏的浸滤液“渗流”通过矿堆以便实现其与金属的所期望的功能，然后将获得的“含有金属的”溶液用放置在矿堆底部的不能透过的沥滤垫或类似物进行收集。随后将含有金属的溶液用通常的矿物回收技术获得所需的贵金属。
在金的堆浸操作中，在高碱性条件(pH9-11.5)下通常用包括氰化物、空气及石灰的浸滤体系来生成含有金属的溶液(即与金阳离子配位的络合物或配位体)。此金阳离子络合物或配位体从矿石堆中被溶浸出来并被回收。然后通过通常的分离技术例如通常的在活性炭柱或床上进行吸附，而将金从浸滤络合物中分离出来。
业已发现，在一些矿石溶浸操作中，金属矿石本身能减少或吸附有用金属成分，而该有用金属成分已被在含有金属的浸滤液之中的浸滤剂络合。即，含在含有金属的浸滤液之中的金属数量被金属矿本身减少。这种不期望的作用称作“金属减少”，因为含有金属的浸滤液消耗或减少了所期望的已溶解的金属。虽然申请人不愿受这种现象的理由的任何科学解释约束，但是认为这一问题可能因在原料金属矿石中存在石墨或其他含碳物质而引起。
目前，金属减少用加入煤油而予抑制，而煤油是高度易燃的。在别的情况中，矿石在高温下在高压釜中被焙烧或处理。后面这两种代替办法是高度耗能的，会导致高的金属回收成本。
因此，本发明的一个目的是提供一种有效代替方法，以便产生每日的抑制金属减少的处理和方法。
本发明概要
本发明涉及一种抑制含有金属的浸滤液中有用金属成分减少的方法，其中，金属减少抑制剂(PRIA)自身可以例如在矿堆形成之前或之后，被用于堆积的金属矿石。此外，这些金属减少抑制剂可以直接与浸滤剂合并，以便使合并后的浸滤剂/PRIA同时渗流通过堆积物。
此PRIA可通过滴下或喷洒而与碎矿石接触，或者以泡沫形式用于矿石，通常把约0.005-0.024kg至约6.0kg的PRIA用于以1吨矿石计的金属矿石中。更优选的是，将约0.5kg至约2.0kg的PRIA用于1吨矿石中。此外，PRIA可以与其他通用处理方法结合使用。
本发明的其他目的和优点根据下面的描述及所附权利要求将变得显而易见。
优选实施方案的详细描述
根据本发明的金属减少抑制剂可选自如下面解释的I-IV组。
I.
I组包括非离子表面活性剂，它们是烷基聚葡糖苷类。它们是单或低聚的烷基聚葡糖苷，其烷基的碳原子有约4-20个，优选约8-16个，并含约1-4个葡糖单元，优选的烷基聚葡糖苷是烷基和(+B)单及低聚吡喃葡糖苷(CASRN 110615-47-9)；D-葡萄糖，癸基，辛基醚类，低聚物(CASNo.68515-73-1)；以及醇乙氧基硫酸盐(铵盐)聚(氧-1，2-乙烷二基)，α-磺胺-Ω-羟基-C10-C16烷基醚类，铵盐(CAS No.67762-19-0)，D-葡萄糖，癸基辛基醚类，低聚物(CAS No.68515-73-1)与D-吡喃葡糖苷，C10-C16烷基低聚物(110615-47-9)的混合物。
II.
II组包括基于咪唑啉的两性表面活性剂，如两性丙酸盐、两性二丙酸盐、两性乙酸盐及两性二乙酸盐表面活性剂。这些均报导在美国专利5744063中，而且如该专利指出的，它们由氨基烷基链烷醇胺或亚乙基或亚丙基亚烷基三胺与脂肪酸反应，形成所需的取代咪唑啉而制得。然后将如此形成的咪唑啉水解，形成酰胺基胺，随后用单卤代乙酸或其盐使产物烷基化。
优选的咪唑啉两性表面活性剂是两性丙酸盐、两性二丙酸盐、两性乙酸盐及两性二乙酸盐，
这一组的举例性化合物包括：
两性椰子基二丙酸二钠
两性辛基二丙酸二钠
两性月桂基二丙酸二钠
两性椰子基二丙酸
两性椰子基丙酸钠
两性辛基丙酸钠
烷基咪唑啉丙酸酯
烷基咪唑啉丙酸盐
两性油基丙酸
两性椰子基二乙酸二钠
两性辛基二乙酸二钠
两性月桂基二乙酸二钠
两性大豆基二乙酸二钠
小麦胚芽两性二乙酸二钠
II组的特别优选化合物是：
两性二乙酸二钠CAS 68608-64-0及
两性椰子基二丙酸二钠CAS 68604-71-7
III.
关于用作金属减少抑制剂的第三组化合物，它们可被描述为在C3-C24溶剂介质中的低级烯烃(C2-C8，优选C2-C4)的氢甲酰化产物。
III的优选组成为：
5-15％ 2-乙基己醇(000104-76-7)
1-5％ 2-甲基戊醇(000105-30-6)
1-5％ 2-乙基己醛(000123-05-7)
1-5％ 2-甲基己醇(000624-22-6)
10-20％ 酯醇及异构物
60-80％ 其他
IV.
第四组可被描述为醛或酯化合物，它们可优选包含存在庞大的烷基或其他烃基的化合物。认为醛和酯被吸附在存在于矿石中的含碳物质的活性部位。这些醛和酯的性能由于庞大烷基组分的存在而增大，而庞大烷基对存在于矿石上含碳物质之上的可溶性氰化金络合物，提供了空间抑制和防止被吸附。
IV组化合物可以用下式表示
式中R1是C1-C12烃基；X是H、OR2或R2，当存在时，是C1-C12烃基；R3是C1-C12烃基；而R4是H或C1-C12烃基。
在IV组中的优选醛类和酯类，包括下列举例性化合物：
醛类
甲醛
乙醛
丙醛
正丁醛
异丁醛
苯甲醛
苯乙醛
α-甲基戊醛
β-甲基戊醛
γ-甲基戊醛
酯类
乙酸甲酯
异戊酸乙酯
琥珀酸甲酯
丙烯酸异丁酯
丁酸己酯
丁酸异己酯
二酯类
2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯，
2-丁烯-1，4二醇二异丁酸
在目前，异丁酸己酯和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯(DIB)是IV组的优选化合物，而DIB目前是更优选的。
实施例
现在将结合下面的实施例对本发明再作进一步说明，引入它们仅用于解释的目的，而不应被理解为作为对本发明的限制。
减少金的矿石的氰化物溶浸法
方法
原料样品准备
把矿石样品分级粉碎至小于10目。将主要样品用金刚砂水磨以进行Au、C(全碳)有C(石墨)的分析。余下物被金刚砂水磨磨成被检测物(500g和/或100g)。然后把这些被检测物在实验室球磨机中研细以获得供萃取用的最佳大小。最佳大小用一系列研磨检测法测定。
氰化反应
a)溶浸中的碳的氰化反应
为了模拟在溶浸中的碳(CIL)的萃取，将活性炭(典型的是将预泡在水中24小时的20g新鲜的、预磨过的+16目GRC-22碳)加至500g调节过的矿浆中。加入所需数量的氰化钠(1g/L NaCN)，把瓶子滚动48小时。在溶浸期间维持氰化物及pH于所希望的水平(1g/L NaCN及pH11)上。
在CIL之后，在20目筛子上过筛而将载荷的碳回收。把此碳洗涤、干燥。将此干燥的碳称重并准备用于金的分析。把含金量很少的矿浆过滤，并用水洗涤滤饼。把滤液及洗涤液合并以进行金的分析。由于在溶液中金的浓度低(＜0.05mg/L)，将40ml溶液进行火试金。在灰吹提银之后，把贵金属珠溶于王水中至10ml，以便在原子吸收光谱仪(AA)上得到金的读数。把合并后的合金量很少的洗涤液进行残留NaCN和石灰的分析。把溶浸残渣干燥，并把样品用金刚砂水磨以便用30g样品进行火试金。
b)标准氰化反应
把所需数量的氰化钠(1g/L NaCN)加至调节过的矿浆中，并把瓶子滚动48小时。在溶浸期间维持氰化物和pH于所希望的水平(1g/L NaCN及pH11)。在溶浸6、24和32小时的时候取出样品(30-40ml)，以进行金的分析。在每次取样之前，将瓶子称重以测出瓶子中溶液的真实体积，以便计算中间体的金萃取。
溶浸之后，把矿浆过滤，并用水洗涤滤饼。将滤液及洗涤液合并以便进行金分析。把溶浸残渣干燥，把样品用金刚砂水磨以便使用30g样品进行火试金。
金的萃取及试剂的减少
从分析结果计算金的萃取和氰化钠及石灰(以CaO计)的减少，并予报导。
检测结果
表1以其本身说明处理的效率。
表1
萃取的金减少检测
表2说明当处理与煤油结合时效率提高了。
表2
当与煤油结合至总剂量为4kg/t时处理的协同效应。
| 处理 | 比例 | 48小时后金萃取的百分数 |
| 实施例2/煤油 | 2/2 | 47.0 |
| 实施例3/煤油 | 2/2 | 43.7 |
| 实施例1/煤油 | 2/2 | 43.3 |
| 实施例6/煤油 | 2/2 | 45.2 |
| 实施例2/煤油 | 1/3 | 36.8 |
| 实施例3/煤油 | 1/3 | 43.3 |
| 实施例1/煤油 | 1/3 | 38.3 |
| 实施例6/煤油 | 1/3 | 43.9 |
| 煤油<sup>*</sup> | ---- | 35.8 |
*4.0kg/吨
表3说明当用活性炭进行处理时金的回收提高。
表3
当用活性炭处理时金的回收提高
| 处理 | 处理剂量kg/t | 活性炭G/L溶液 | 48小时后金萃取的百：分数 |
| 无 | 0 | 0 | 6.8 |
| 无 | 0 | 20.0 | 68.2 |
| 实施例6 | 0.024 | 20.0 | 72.5 |
| 实施例6 | 0.050 | 20.0 | 73.5 |
| 实施例6 | 0.075 | 20.0 | 74.9 |
| 实施例6 | 0.10 | 20.0 | 77.6 |
| 实施例6 | 0.20 | 20.0 | 75.0 |
| 实施例6 | 2.0 | 20.0 | 75.8 |
| 实施例6 | 4.0 | 20.0 | 73.2 |
| 实施例6 | 0.024 | 0 | 11.0 |
| 实施例6 | 0.050 | 0 | 15.5 |
| 实施例6 | 0.075 | 0 | 18.3 |
| 实施例6 | 0.10 | 0 | 20.6 |
| 实施例6 | 0.20 | 0 | 27.8 |
| 实施例6 | 2.0 | 0 | 51.6 |
| 实施例6 | 4.0 | 0 | 57.5 |
表4
在25kg/t处理下金吸附的比较
IV组化合物
| 时间(小时) | 对比 | 金的吸收(mg/g)异丁酸酯<sup>1</sup> | 二异丁酸酯<sup>2</sup> |
| 0.0 | 0 | 0 | 0 |
| 0.5 | 6.19 | 6.20 | 2.23 |
| 1.0 | 10.34 | 6.41 | 4.43 |
| 2.0 | 14.46 | 10.55 | 6.62 |
| 4.0 | 18.53 | 14.65 | 10.75 |
| 7.0 | 22.56 | 18.72 | 12.88 |
| 24.0 | 30.04 | 28.55 | 24.69 |
1＝并丁酸己酯
2＝DIB
表4的方法：把称重后的活性炭加至已知金浓度的溶液中。在存在或不存在(作为对比)被评估的处理的情况下，测定作为时间函数的吸附在活性炭上的金量。被吸附在活性炭上的金量越少，则此处理对防止金属减少越好。
虽然本发明已发现，本发明在抑制从得自堆浸金金属矿石的以氰化物为基础的浸滤液中减少金方面，有特别的用处，但它也能用于其他采矿环境如通常的贵金属堆法采矿中。
本发明通常可用于从金属矿石中堆浸金属的方法，其中浸滤液与金属矿石接触，以便以富集的浸滤液形成萃取出金属。如前面已指出的，在某些情况下，通过金属矿石与含金的浸滤液接触，把所需金属从富集的浸滤液中减少出来。在这些方法中，改进之处包括使金属矿石与有效量的金属减少抑制剂接触，而此金属减少抑制剂含有选自如前面确定的I、II、III和IV中的一种或多种。
可以进一步认为本发明适用在金属矿浆环境中，此环境包括金金属矿石和含氰化金络合物的含有金属的浸滤液。此方法涉及抑制氰化金络合物被金金属矿石吸附，此方法包括使金金属矿石与有效量的金属减少抑制剂相接触，而此抑制剂包括选自如上所述的I、II、III和IV以及其混合物的一种。
此外，本发明也用于改进金精炼中的金萃取方法，在其中使用活性炭从富集的浸滤液中萃取金。
尽管本发明已结合其具体实施方案作了描述，但是对本领域技术熟练人员来说，本发明的其他形式或改进是显而易见的。附属的权利要求及本发明，通常应被理解为覆盖了全部在本发明的真实精神和范围内的显而易见形式和改进。
Claims (15)
1.一种抑制含有金属的浸滤液中萃取的金属减少的方法，在从金属矿石溶浸金属之中，浸滤液与该金属矿石接触，以便以含有金属的浸滤液形式把该金属萃取出来，该方法包括使该金属矿石与有效量的金属减少抑制剂接触，此金属减少抑制剂包括在C3-C24介质中的C2-C8烯烃的氢甲酰化产物。
2.权利要求1中陈述的方法，其中0.024-6kg的该金属减少抑制剂与以1吨该金属矿石计的该金属矿石接触。
3.权利要求2中陈述的方法，其中0.5-2.0kg的该金属减少抑制剂被带到与以1吨该金属矿石计的该金属矿石接触。
4.权利要求1中陈述的方法，其中该金属矿石含有贵金属。
5.权利要求4中陈述的方法，其中该贵金属矿石含有金。
6.权利要求5中陈述的方法，其中该含有金属的浸滤液包括氰化物溶液。
7.权利要求1中陈述的方法，其中该C2-C8烯烃氢甲酰化产物包括2-乙基己醇、2-甲基戊醇、2-乙基己醛和2-甲基己醇。
8.权利要求1中陈述的方法，其中该金属减少抑制剂还含有煤油。
9.一种抑制在包括金金属矿石和含有氰化金络合物的含金浸滤液的金属矿浆中该氰化金络合物被该金金属矿石吸附的方法，此方法包括使该金金属矿石与有效的金属减少抑制剂接触，此金属减少抑制剂包括在C3-C24介质中的C2-C8烯烃的氢甲酰化产物。
10.权利要求9中陈述的方法，其中0.024-6kg的该金属减少抑制剂与以1吨该金金属矿石计的该金金属矿石接触。
11.权利要求10中陈述的方法，其中0.5-2.0kg的该金属减少抑制剂与以1吨该金金属矿石计的该金金属矿石接触。
12.权利要求9中陈述的方法，其中该C2-C8烯烃氢甲酰化产物包括2-乙基己醇、2-甲基戊醇、2-乙基己醛和2-甲基己醇。
13.权利要求9中陈述的方法，其中该金属减少抑制剂还含有煤油。
14.一种金萃取方法，其中将浸滤液与含金矿石接触以形成含有金的浸滤液，而且其中该含有金的浸滤液与活性炭接触以便帮助把金从该含有金的浸滤液中分离，其改进包括使活性炭与在有机溶剂介质中的C2-C8烯烃的氢甲酰化产物接触。
15.权利要求14中陈述的方法，其中该氢甲酰化产物包括2-乙基己醇、2-甲基戊醇、2-乙基己醛和2-甲基己醇。
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