CN103397197B - 一种从含金氰化贵液中提取金的方法 - Google Patents
一种从含金氰化贵液中提取金的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的名称为一种从含金氰化贵液中提取金的方法。属于金矿选矿技术领域。它主要是解决现有活性炭吸附法中存在活性炭吸附大量杂质占用活性炭吸附容量的问题。它的主要特征是:1)、取含金氰化贵液样品,计算出含金氰化贵液样品需加入的酸用量;2)、按比例加入所需的酸量;检查并调整相应的pH值;3)、将上述含金氰化贵液用活性炭吸附溶液中的金;4)、用沉淀和过滤方法收集活性炭吸附前后的重金属氰化物沉淀,使其脱离氰溶液;5)、在上述溶液循环用于洗涤矿物中所含含金氰化贵液中加入碱中和调pH值碱性至10以上。本发明具有使在用活性炭吸附含金氰化贵液中金时活性炭始终不会被附着物包裹的特点,主要用于含金氰化贵液中金的提取。
Description
技术领域
本发明属于金矿选矿技术领域。涉及一种从采用氰化法选金工艺产生的含金氰化贵液中提取金及分离出氰化贵液中存在的金以外的其他金属元素的方法,具体的说涉及的是用酸、碱、颗粒状活性碳控制含金氰化贵液中所含各成分的存在状态,达到提取其中金和分离出贵液中存在的其他金属元素目的的方法。
背景技术
目前用金矿石生产金的方法仍然以氰化法为主要方法之一,从含金的氰化贵液中提取金的方法,有锌置换法和活性炭吸附法等。锌置换法由于向氰化贵液中输入重金属锌以换取金从氰化贵液中析出,因此使氰化贵液中增加了重金属锌的锌氰络合物,金矿石氰化浸出金时有部分与金伴生的重金属元素也被浸出,使氰化贵液中存在重金属络合物,锌置换法不能排除这些络合物。上述重金属络合物在排除氰化过的尾矿时以尾矿含水的形式随尾矿排出,因此有成为重金属污染源的潜在危害,以及存在技术操作方面较复杂,容易操作失误等缺陷。
活性炭吸附法由于活性炭的吸附容量有限和颗粒状活性炭与含金氰化贵液接触面积有限等因素,要求含金氰化贵液中除含有金氰络合物外尽量少含其他杂质成分(主要指铜.铅、锌、铁、钙盐及有机物等),否则活性炭吸附大量杂质占用活性炭吸附容量,或被附着物及钙盐结晶包裹使活性炭失去吸附能力,因此活性炭吸附法被局限于杂质含量较少的条件范围内应用。
中国专利号99120087X的发明专利公开了一种含氰溶液的净化工艺及溶液中有价成份的回收方法,它是以净化含氰溶液,使其达到重复使用的要求同时回收溶液中有价成份为目的.其说明书中叙述;“利用活性炭在酸性含氰溶液中的吸附、过滤、附着作用能有效的将重金属、贵金属与无用的杂质分开,实现有价成份的高度富集”,“在酸性含氰溶液中,在活性炭上的附着量可达到活性炭重量的一倍以上,即附着物累积量在100—1000Kg/T碳以上”,“采用本发明工艺可使任一浓度的含氰溶液净化处理后的重金属含量控制在0.1mg/L,使贵金属含量控制在0.001mg/L以下。”由于用活性炭吸附含金氰化贵液中的金时完全是依靠活性炭的吸附性能从含金氰化贵液中得到产品,以其说明书中所述状态,要达到使任一浓度的含氰溶液净化后重金属含量控制在0.1mg/L,贵金属含量控制在0.001mg/L以下,需用大量的活性炭对含氰溶液有足够长度的过滤、附着、吸附加工。实际是活性炭在含有重金属成分的复杂氰溶液中分别起到不同的作用,也就是将颗粒状活性炭的各种性能在同一含有重金属成分的复杂氰溶液中混用。若将其方案用于需要较高吸附性能的含金氰化贵液提取金时,会出现载金碳与大量重金属杂质混合,给后续冶炼工序增加难度,由于大量重金属被活性炭吸附或附着在活性炭表面,使金吸附在活性炭上的含量降至很低,因此而成为不经济的方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术的不足之处,提供一种从含金氰化贵液中提取金以及从溶液中分离出其他重金属的方法。
本发明的技术解决方案是:一种从含金氰化贵液中提取金的方法,其特征在于包括以下工艺步骤:
1)、取含金氰化贵液样品W升,向样品中滴加酸液至弱酸性并记录加入酸液的量Z1毫升,观察含金氰化贵液中是否开始发生白色沉淀现象;
若观察存在白色沉淀现象,则取沉淀后的上清液继续滴加酸液观察是否还有沉淀物产生,若有沉淀物则继续向样品中滴加酸液Z2毫升,使含金氰化贵液中所含重金属氰络合物及银氰络合物发生白色沉淀;取淀清贵液的上清液继续滴加酸液观察有无沉淀物产生,若有沉淀物则继续向样品中滴加酸液Z3毫升,使其继续发生白色沉淀;重复取淀清贵液的上清液继续滴加酸液检查上清液沉淀物的过程,并向样品中滴加酸液Zn毫升的过程,至检查不再出现白色沉淀为止,记录用酸量;记录pH值和加入含金氰化贵液样品中的总用酸量Z=Z1+Z2+...+Zn毫升,计算出含金氰化贵液需加入的酸用量S毫升每升;
S=Z/W;其中S代表含金氰化贵液中需加入的酸用量,单位ml/L;Z代表含金氰化贵液样品中加入的酸量,单位ml;W代表含金氰化贵液样品的数量,单位L;
酸化反应原理为:
RCN+H+→R++HCN
R(CN)2+2H+→R+2+2HCN
其中R代表碱金属、碱土金属;
络合物HM(CN)2、H2M(CN)4被分解为氢氰酸和不溶于水的氰化物;
HM(CN)2=HCN+MCN↓
H2M(CN)4=2HCN+M(CN)2↓
其中M代表重金属、贵金属:HM(CN)2 、 H2M(CN)4 代表络合物:其中金氰络合物稳定常数较高,在较强酸性条件下金氰络合物不会分解沉淀;
氰络离子Au(CN)2 -->Ag(CN)2 -->Cu(CN)2 -->Zn(CN)4 --
稳定常数2.0×1038>2.0×1024 >1.0×1021 > 2.0×1016;
2)、按上述S毫升每升的比例向待提取含金氰化贵液中加入所需的酸量;检查并调整相应的pH值;
3)、将经过酸化处理的含金氰化贵液用活性炭吸附溶液中的金,吸附方式可采用活性炭静态过滤吸附或活性炭悬浮状态吸附;
4)、用沉淀和过滤方法收集活性炭吸附前后的重金属氰化物沉淀,使其脱离氰溶液;沉淀物可用作提取其中所含金属的原料;
5)、将经活性炭吸附和除去沉淀物的溶液循环用于洗涤矿物中所含含金氰化贵液,溶液中若氢氰酸含量较高时加入碱中和调pH值碱性至10以上后,可用于矿物中做氰化浸出金;
中和反应原理为:
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
2HCN+Ca(OH)2=Ca(CN)2+2H2 O。
本发明的技术解决方案中使用的酸为硫酸或盐酸,碱为氢氧化钙,活性碳为颗粒状活性炭。
本发明方法同已有技术相比,由于用酸调整控制含金氰化贵液中杂质的存在状态,使在用活性炭吸附含金氰化贵液中金时活性炭始终不会被附着物包裹。由于用酸调控含金氰化贵液中所含重金属氰络合物、银氰络合物,将其转化成重金属氰化物、银氰化物使其处于或趋于沉淀状态,避免了活性炭因吸附附着大量重金属而过快饱和,提高了活性炭吸附金的容量,使活性炭对含金氰化贵液中金属吸附处于最佳状态。又由于被氰化浸出的重金属被沉淀回收利用,被沉淀的重金属氰化物由络合物形式转化成氰化物沉淀时会释放出形成络合物时消耗的氰,这部分氰经碱中和后转化为有效氰根而得以利用,因此用本发明方法可避免氰化工艺产生的重金属络合物扩散而存在的重金属污染危害,减轻氰化物污染,并可产生一定的经济效益。
具体实施方式
以下列举生产实例进一步阐述本发明实施方案过程。
实施例1:
某金矿采用堆浸氰化法生产金,由于其原矿石是含金多金属矿,氧化程度高,在用氰化物浸出矿物中金时,部分铜等重金属也被浸出进入溶液,在用活性炭吸附含金氰化贵液中金时,溶液中所含部分铜等重金属氰络合物及钙盐也被吸附附着在活性炭上,使活性炭对含金氰化贵液中金不能进行正常吸附提取,为消除含金氰化贵液中铜等重金属络合物和钙盐对活性炭吸附金的破坏作用,根据金氰络合物在较强酸性条件下不会沉淀的性质和银及重金属氰络合物可被酸分解为银氰化物和重金属氰化物沉淀的性质,以及钙盐溶于酸的特性,用硫酸调整控制银、铜及其它重金属成份处于或趋于沉淀状态,以及提高钙盐溶解度,使活性炭仅对含金氰化贵液中金氰络合物和存在较少的金属络合物进行吸附提取,以克服活性炭过快饱和而失效的问题。先对矿堆中所含金进行氰化浸出,使其达到预定的浸出率,再利用矿物中自身存在的消耗氰的物质或者加入计算量的与氰根反应的物质,使含金氰化贵液中氰根含量降至0.1‰左右(此值根据环境要求和安全生产要求确定),使其达到氰化浸出要求的状态。之后的具体生产方案是:
1、用酸调整含金氰化贵液中银、铜及其它重金属成份的状态,使其处于或趋于沉淀状态:取W=10升含金氰化贵液样品,向样品中滴加酸液至弱酸性(pH值:6-6.5)并记录加入酸液的量Z1毫升;观察若存在白色沉淀现象,继续取沉淀后贵液的上清液加入酸液观察是否还有沉淀物产生,若有沉淀物则继续向样品中滴加酸液Z2毫升,使含金氰化贵液中所含重金属氰络合物及银氰络合物发生白色沉淀;取淀清贵液的上清液继续滴加酸液观察有无沉淀物产生,若有沉淀物则继续滴加酸液Z3毫升,使其继续发生白色沉淀;重复取淀清贵液的上清液检查,并且继续滴加酸液Zn毫升的过程,至检查不再出现白色沉淀为止。记录酸用量,加入的总酸用量Z= Z1+ Z2+...+Zn=5毫升,计算出含金氰化贵液样品需加入的酸用量S=0.5毫升每升;记录pH值为5;
2、按上述S=0.5毫升每升比例向待提取含金氰化贵液中加入所需的酸用量;检查并调整pH值,使pH值为4-5;
酸化反应原理为:
RCN+H+→R++HCN
R(CN)2+2H+→R+2+2HCN
其中R代表碱金属、碱土金属;
络合物HM(CN)2、H2M(CN)4被分解为氢氰酸和不溶于水的氰化物;
HM(CN)2=HCN+MCN↓
H2M(CN)4=2HCN+MC(CN)2↓
其中M代表重金属、贵金属:HM(CN)2 、H2M(CN)4代表络合物;
其中金氰络合物稳定常数较高,在较强酸性条件下金氰络合物不会分解沉淀;
氰络离子Au(CN)2 ->Ag(CN)2 ->Cu(CN)2 ->Zn(CN)4 -
稳定常数2.0x1038>2.0x1024>1.0x1021>2.0x1016;
3、用活性炭吸附装置吸附提取经过酸调整控制的含金氰化贵液中金,吸附方式用有活性炭静态过滤吸附和活性炭悬浮吸附方式;吸附后的溶液含金0.03mg/L以下,吸附后的活性炭平均载金量大于4g金/kg活性炭;
4、用沉淀和过滤的方法收集活性碳吸附前后的重金属氰化物沉淀,使其脱离氰溶液;沉淀物可用作提取其中所含金属的原料;
5、经过活性炭吸附提取,并通过过滤的清液循环用于洗涤矿堆上所含的含金氰化贵液,并且与矿堆上存在的碱发生中和反应,循环至矿堆上所含氰化贵液中金含量降至限定值为止。
以上过程酸性溶液过流部件及设备、设施需做防腐设计,氰化浸出液中含氰较高时酸性溶液过流部件及设备、设施必需做密闭设计。
中和反应原理为:
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
2HCN+Ca(OH) 2=Ca(CN) 2+2H2O。
实施例2:
某金矿用金精矿氰化生产金,由于金精矿中含有多种金属元素,在用氰化物浸出矿物中金时部分铜等重金属元素也被浸出进入溶液。
某金矿金精矿氰化浸出贵液中部分金属元素含量情况:
元素名称 金 银 铜 铁 铅
含量(mg/L) 12 25 815 50 10
为了使活性炭能够对该氰化浸出贵液中金进行吸附提取,根据金氰络合物在较强酸性条件下不会沉淀的性质和银及重金属络合物可被酸分解为银氰化物和重金属氰化物沉淀的性质,以及钙盐溶于酸的性质,采用硫酸调整控制银、铜及其它重金属成分处于或者趋于沉淀状态,以及提高钙盐溶解度使活性炭仅对含金氰化贵液中金氰络合物和存在较少的金属络合物进行吸附提取,以此达到用活性炭吸附提取该含金氰化贵液中金的目的。具体生产方按是:
1)、用酸调整含金氰化贵液中银、铜及其它重金属成分的状态,使其处于或者趋于沉淀状态;取W=2升含金氰化贵液样品,向样品中滴加酸液至酸性(pH值:6-6.5)并记录加入酸的量Z1毫升,观察含金氰化贵液中所含重金属络含物及银氰络合物开始发生白色沉淀物,淀清的溶液取上清液继续滴加酸液检查是否还有沉淀物产生,若有沉淀物产生则继续向样品中滴加酸液Z2毫升,检查沉淀后的上清液加酸后是否还有沉淀物发生,若有沉淀物时继续加酸Zn毫升至检查不再出现白色沉淀为止,记录pH值为1.5,加入的总硫酸用量Z= Z1+ Z2+...Zn=6毫升,计算出含金氰化贵液样品需加入的硫酸用量S=3毫升每升;
2)、按上述S=3毫升每升比例向待提取含金氰化贵液中加入所需的硫酸用量;检查并调整pH值,使pH值为1-1.5;
酸化反应原理为;
RCN+H+→R++HCN
R(CN)2+2H+→R+2+2HCN
其中R代表碱金属、碱土金属;
络合物HM(CN)2 、 H2M(CN)4被分解为氢氰酸和不溶于水的氰化物;
HM(CN)2=HCN+MCN↓
H2M(CN)4=2HCN+MC(CN)2↓
其中M代表重金属、贵金属:HM(CN)2 H2M(CN)4代表络合物;
其中金氰络合物稳定常数较高,在较强酸性条件下金氰络合物不会分解沉淀;
氰络离子Au(CN)2 ->Ag(CN)2 ->Cu(CN)2 ->Zn(CN)4 -
稳定常数2.0x1038>2.0x1024>1.0x1021>2.0x1016;
3)、用活性炭吸附装置吸附提取经过酸调整控制的含金氰化贵液中金,吸附方式用有活性炭静态过滤吸附和活性炭悬浮吸附方式;吸附后的溶液含金0.03mg/L以下,吸附后的活性炭平均载金量大于4g金/kg活性炭;
4)、用沉淀和过滤的方法收集活性碳吸附前后的重金属氰化物沉淀,使其脱离氰溶液;沉淀物可用作提取其中所含金属的原料;
5)、经过活性炭吸附提取并通过过滤的清液加石灰中和,使其pH值大于10后,循环用于氰化浸出矿物中的金或者用于洗涤矿物中所含的含金氰化贵液,使矿物中所含氰化贵液中金含量降至限定值为止。以上过程酸性溶液过流部件及酸性过流设备、设施均做耐腐蚀和密闭设计;
中和反应原理为: H2SO4+Ca(OH) 2=CaSO4+2H2O
2HCN+Ca(OH) 2=Ca(CN) 2+2H2O
本实施例中使用的碱为氢氧化钙,活性炭为颗粒状活性炭。
实施例3:
某金矿采用全泥氰化浸出金,由于其原矿是含金多金属矿,在用氰化物浸出矿物中金时,部分铜等重金属也被浸出进入溶液,在用活性炭吸附含金氰化贵液中金时,贵液中所含部分铜等重金属氰络含物及钙盐也被吸附附着在活性炭上,使活性炭很快饱和失去吸附贵液中金的能力。为使活性炭能够有效的对含金氰化贵液中金进行吸附提取,根据金氰络合物在较强酸性条件下不会沉淀的性质和银及重金属络合物可被酸分解为银氰化物和重金属氰化物沉淀的性质,以及钙盐溶于酸的特性,用硫酸调整控制贵液中银、铜及其他重金属成分处于或者趋于沉淀状态,以及提高钙盐溶解度,使活性炭仅对含金氰化贵液中金氰络合物和贵液中存在较少的金属络合物进行吸附提取,以克服活性炭过快饱和失效的问题,具体生产方案是:
1、 用硫酸调整氰化贵液中银、铜及其它重金属成分的状态,使其处于或趋势沉淀状态;取8L含金氰化贵液样品,向样品中滴加酸液至酸性并记录加入酸液的量为Z1毫升,观察含金氰化贵液中所含重金属氰络合物及银氰络合物开始发生白色沉淀,淀清的贵液取上清液继续滴加酸液检查是否还有沉淀物发生,若有沉淀时继续加酸Zn毫升,至检查不再出现白色沉淀物为止,记录加酸的总用量为Z=Z1+Z2+...+Zn=4ml和pH值为5,计算出每升贵液需加0.5ml/L酸用量;
2、根据实验得到的酸用量及pH值,向含金氰化贵液中加入酸液,并且使pH值与实验一致,pH值为4-5;
酸化反应原理为:
RCN+H+→R++HCN
R(CN)2+2H+→R+2+2HCN
其中R代表碱金属、碱土金属;
络合物HM(CN)2 、 H2M(CN)4被分解为氢氰酸和不溶于水的氰化物;
HM(CN)2=HCN+MCN↓
H2M(CN)4=2HCN+MC(CN)2↓
其中M代表重金属、贵金属:HM(CN)2 H2M(CN)4代表络合物;
其中金氰络合物稳定常数较高,在较强酸性条件下金氰络合物不会分解沉淀;
氰络离子Au(CN)2 ->Ag(CN)2 ->Cu(CN)2 ->Zn(CN)4 -
稳定常数2.0x1038>2.0x1024>1.0x1021>2.0x1016;
3、用活性炭吸附装置吸附提取经过酸调整控制的含金氰化贵液中金,吸附方式用有活性炭静态过滤吸附和活性炭悬浮吸附方式;吸附后的溶液含金0.03mg/L以下,吸附后的活性炭平均载金量大于4g金/kg活性炭;
4、用沉淀和过滤的方法收集活性碳吸附前后的重金属氰化物沉淀,使其脱离氰溶液;沉淀物可用作提取其中所含金属的原料;
5、经过活性炭吸附提取并通过过滤的清液加石灰中和,使其pH值大于10后,循环用于氰化浸出矿物中的金或者用于洗涤矿物中所含的含金氰化贵液,使矿物中所含氰化贵液中金含量降至限定值为止;以上过程酸性溶液过流部件及设备、设施均做耐腐蚀和密闭设计;
中和反应原理为:
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
2HCN+Ca(OH)2=Ca(CN)2+2H2O
本实施例中使用的碱为氢氧化钙,活性炭为颗粒状活性炭。
Claims (2)
1.一种从含金氰化贵液中提取金的方法,其特征在于包括以下工艺步骤:
1)、取含金氰化贵液样品W升,向样品中滴加酸液至弱酸性并记录加入酸液的量Z1毫升,观察含金氰化贵液中是否开始发生白色沉淀现象;
若观察存在白色沉淀现象,则取沉淀后的上清液继续加酸观察是否还有沉淀物产生,若有沉淀物产生则继续向样品中滴加酸液Z2毫升,使含金氰化贵液中所含重金属氰络合物及银氰络合物发生白色沉淀;取淀清贵液的上清液继续滴加酸液检查有无沉淀物产生,若有沉淀物产生则继续滴加酸液Z3毫升,使其继续发生白色沉淀;重复取淀清贵液的上清液继续滴加酸液检查的过程,并向样品中滴加酸液 Zn毫升的过程,至检查不再出现白色沉淀为止,记录用酸量;记录PH值和加入含金氰化贵液样品中的总用酸量Z=Z1+Z2+...+Zn毫升,计算出含金氰化贵液需加入的酸用量S毫升/每升;
S=Z/W;其中S代表含金氰化贵液中需加入的酸用量,单位ml/L;Z代表含金氰化贵液样品中加入的酸量,单位ml;W代表含金氰化贵液样品的数量,单位L;
酸化反应原理为:
RCN+H+→R++HCN
R(CN)2+2H+→R+2+2HCN
其中R代表碱金属、碱土金属;
络合物HM(CN)2、H2M(CN)4被分解为氢氰酸和不溶于水的氰化物;
HM(CN)2=HCN+MCN↓
H2M(CN)4=2HCN+M(CN)2↓
其中M代表重金属或贵金属:HM(CN)2 、 H2M(CN)4 代表络合物:其中金氰络合物稳定常数较高,在较强酸性条件下金氰络合物不会分解沉淀;
氰络离子Au(CN)2 -->Ag(CN)2 -->Cu(CN)2 -->Zn(CN)4 --
稳定常数2.0×1038>2.0×1024 >1.0×1021 > 2.0×1016;
2)、按上述S毫升/每升的比例向待提取含金氰化贵液中加入所需的酸量;检查并调整相应的PH值;
3)、将经过酸化处理的含金氰化贵液用活性炭吸附溶液中的金,吸附方式可采用活性炭静态过滤吸附或活性炭悬浮状态吸附;
4)、用沉淀和过滤方法收集活性炭吸附前后的重金属氰化物沉淀,使其脱离氰溶液;沉淀物可用作提取其中所含金属的原料;
5)、将经活性炭吸附和除去沉淀物的溶液循环用于洗涤矿物中所含含金氰化贵液,溶液中若氢氰酸含量较高时加入碱中和调PH值碱性至10以上后,可用于矿物中做氰化浸出金;
中和反应原理为:
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
2HCN+Ca(OH)2=Ca(CN)2+2H20。
2.根据权利要求1所述的一种从含金氰化贵液中提取金的方法,其特征是:所使用的酸为硫酸或盐酸,碱为氢氧化钙,活性碳为颗粒状活性炭。
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