CN103436711B

CN103436711B - 一种富集氰化金泥中金的方法

Info

Publication number: CN103436711B
Application number: CN201310369606.8A
Authority: CN
Inventors: 刘伟锋; 杨天足; 张杜超; 陈霖; 宾舒
Original assignee: Central South University
Current assignee: Central South University
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: CN103436711A

Abstract

本发明属于冶金领域，公开了一种高效富集氰化金泥中金的方法，将氰化金泥在催化剂存在下的高温氢氧化钠溶液中通入氧气加压氧化，使Zn、MeS、SiO₂、Al₂O₃和有机物溶解，Cu、Pb、Fe和Ag等完全氧化后进入碱性浸出渣，碱性浸出渣再用硝酸溶解时，使CuO、PbO、Ag₂O、Fe₂O₃和CaO等全部进入溶液，金高效富集于溶解渣中。本发明采用两段选择性溶解过程实现氰化金泥中杂质深度脱除和金高效富集，杂质脱除率大于99.0%，富集物中金的含量在99.0%以上；过程中金始终不溶解，回收率大于99.999%；过滤速度快、技术指标稳定；环境污染小、杜绝了氮氧化物逸出；工艺过程简单、劳动强度小和处理成本低。

Description

一种富集氰化金泥中金的方法

技术领域

本发明涉及冶金领域中湿法冶金过程，特别是深度脱除氰化金泥中杂质并高效富集金的湿法冶金方法。

背景技术

氰化金泥是用锌粉或锌丝从含金的贵液中置换得到的一种富含金银的黑色泥状沉淀物，是氰化法提金工艺过程的主要产物，含有贵金属（Au、Ag）、贱金属（Zn、Cu、Pb和Fe）和非金属化合物（S、SiO2、Al2O3、CaO和有机物）等三大类组分，由于金矿成分和处理工艺各不相同，氰化金泥中各组分的含量变化较大。其主要组分的含量范围如下：金（1.5～30%）、银（2～30%）、锌（10～50%）、铜（1～15%）、铅（1～20%）、铁（0.4～3.0%）、硫（0.4～10%）、钙（1.0～5.0%）、二氧化硅（1.0～15.0%）、有机物（1.0～10.0%）和水（25～40%）。其中，氰化金泥中锌主要来自置换过程中过量加入的锌粉或锌丝；铅主要来自置换时加入的铅盐（如醋酸铅、硝酸铅等）；铜主要来自氰化物溶解的铜被锌置换后而留在金泥中；铁、硫、二氧化硅、氧化钙和有机物等主要来自矿石，这些成分含量多少取决于置换前贵液净化的程度。

氰化金泥的处理目的是高效提取贵金属金和银，有关氰化金泥处理工艺的研究很多，主要包括预处理方法和贵金属提取方法两大类方法。其中，第一类预处理方法主要是脱除氰化金泥中的杂质并富集贵金属的过程，主要有酸溶解法、控电位氯化法、焙烧法和熔炼法等；第二类是贵金属提取方法，其中有电解法和溶解还原法等，不同的预处理方法与贵金属提取方法组合起来就是完整的氰化金泥处理工艺。

预处理方法则通过不断脱除杂质实现氰化金泥中金的富集，其中酸溶解法采用的有硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸，硫酸和盐酸主要用来初步溶解氰化金泥中的锌，在硫酸溶解过程中加入氧化剂使铜溶解，硝酸溶解使氰化金泥中的锌、铅、铜和银全部溶解，氢氟酸溶解是脱除氰化金泥中的二氧化硅杂质。酸溶方法虽然可以脱氰化金泥中的贱金属等杂质，但是会带来不利影响，如硫酸溶解会将铅转化为硫酸铅而不利于后续提取金，盐酸会造成银的溶解分散，硝酸溶解会产生大量的氮氧化物气体污染环境，氟硅酸溶解过程会导致设备腐蚀和贵金属溶解分散（黎鼎鑫,王永录.贵金属提取与精炼.长沙:中南工业大学出版社,1996）。控电位氯化法则是在氯化物体系中用控电位氧化溶解技术脱除氰化金泥中的主要杂质金属，使金进一步富集进入氯化浸出渣中，该方法具有流程短、效率高的优点，但是由于其采用氯化物体系故容易引起贵金属金银的溶解损失（吉庆军,李希山,周力强等.一种从高品位金精矿中提金的工艺.专利号ZL201110032562.0,授权日:2012-11-28.）。焙烧法则是将氰化金泥中的部分贱金属、有机物和硫化物氧化分解，减少硝酸溶解过程冒槽现象发生，该方法有利于硝酸浸过程的进行，但是存在操作环境差和物料机械损失大等缺点。熔炼法则是将氰化金泥或脱除贱金属的富集渣配入碳酸钠、硼砂和石英等熔剂熔炼产出合质金，采用的炉子主要有坩埚炉、转炉、反射炉和电炉等，熔炼法的优点是处理能力大，但是最大的缺点是熔炼渣中金夹杂损失导致的金直收率和回收率均较低（王云,孙留根,袁朝新等.一种含铜金泥的处理方法.专利号ZL201110239316.2,授权日:2012-12-26.）。

贵金属提取方法中电解法是以预处理过程产出的合质金为原料，在氯化物体系中电解产出合格阴极金，该方法产品质量好，但是依然存在处理时间长、资金积压多和金直收率低等缺点。溶解还原法则是以氰化金泥或其处理后的富集物为原料，采用氯化物体系加入氧化剂氧化溶解金，然后用还原剂还原产出金粉，采用的氧化剂有硝酸、氯气、氯酸钠和双氧水等，传统分为王水溶解法和氯化氧化法，使用的还原剂有亚硫酸钠、草酸和双氧水等，由于具有处理速度快的优点，使其在工业上广泛使用，但金回收率和金粉质量受原料的影响较大。为了产出高质量金粉，可以在还原之前用溶剂萃取或树脂法提纯含金溶液（席德立,华亭亭,唐晋.氰化金泥的全湿法精炼工艺.专利号ZL85100106.8,授权日:1987-5-13.；巩春龙,陈民友,杜淑芬等.树脂法提纯黄金工艺.专利号ZL200610017035.1,授权日:2007-12-24.）。

将不同的预处理方法与贵金属提取方法结合起来，就组成了相应的氰化金泥处理工艺，相关研究的工艺较多，但是真正应用于工业生产的主要有这两个典型工艺：硫酸溶解—焙烧—熔炼—电解工艺（杨天足.贵金属冶金及产品深加工.长沙:中南大学出版社,2005）和硝酸溶解—王水分金—还原工艺（李忠山,刘春谦,汪丹等.氯氨净化法黄金提纯工艺.专利号ZL01100059.7,授权日:2005-3-30.），这两个工艺虽然都比较成熟，但是由于采用的预处理方法不能深度脱除氰化金泥中的杂质，产出很多含金的废渣，导致金的直收率和回收率较低。另外，文献报道在硫酸氧化溶解和硝酸溶解过程之间增加氢氧化钠溶液浸出过程，以消除硅的不利影响和转化铅的存在形态，但是其依然存在杂质脱除率低、液固分离难和工艺过程长的缺点。（纪寿昌,王振忠,王福祥等.一种从金泥中提取有价金属的工艺方法.专利号ZL96116082.9,授权日:1999年6月23日）。

发明内容

针对目前传统氰化金泥处理方法存在的问题，根据贵金属提取的不断富集原则，本发明的目的是提出一种富集氰化金泥中金的方法，采用无污染方法实现氰化金泥中杂质元素的高效脱除和金的深度富集，产出高品质的金富集物。

实现本发明目的的技术方案为：

一种富集氰化金泥中金的方法，包括步骤：

1）碱性加压催化氧化溶解

氰化金泥与摩尔浓度为2.5～5.5mol/L的氢氧化钠溶液按液固比（液体体积与固体重量之比，g：mL）2～5∶1混合，同时加入氰化金泥质量比0.1～1.0%的硝酸钠作为催化剂，将混合料液加入到不锈钢高压反应釜中，控制反应温度200～260℃并通入氧气，控制反应釜内总压力1.6～5.0MPa，其中氧气分压为0.1～0.5MPa，反应0.5～2.0h，反应完成后降温并真空过滤，取浸出渣；

2）氰化金泥的碱性加压浸出渣用硝酸溶液溶解

配制摩尔浓度为0.5～5.0mol/L的硝酸溶液，然后按液固比为2～5∶1加入步骤1）所得碱性加压浸出渣，控制温度25～60℃反应1～2h后，进行真空过滤，取固相。

其中，所述氰化金泥为黄金冶炼过程产生的沉淀物，其主要成分范围以重量百分比计为：Au1.0～50.0、Ag1.0～50.0、Zn10.0～50.0、Cu1.0～15.0、Pb1.0～10.0、Fe0.4～3.0、S0.4～15.0、SiO₂1.0～15.0、CaO1.0～5.0和有机物1.0～10.0。

优选地，步骤1）中加入氰化金泥质量比0.2～0.5%的硝酸钠作为催化剂。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用碱性加压催化氧化和硝酸溶解两个步骤，实现氰化金泥中杂质的深度脱除和金的高效富集，各杂质的脱除率均大于99.0%，富集物中金的含量在99.0%以上；

2、本发明过程采用贵金属提取的不断富集原则，始终不溶解金，金的回收率大于99.999%，两段浸出过程的液固分离速度快，提高了杂质金属与金的分离效果；

3、取消了王水溶解-还原方法制备99.0%粗金粉的过程，杜绝了传统处理方法的冒槽和环境污染问题；

4、本发明具有工艺过程简单、技术指标稳定、劳动强度小和生产成本低等优点。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程图；

具体实施方式

现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

按照图1所述工艺流程进行操作。

氰化金泥的主要成分以重量百分比计为（%）：Au19.80、Ag14.50、Zn38.40、Cu5.82、Pb2.85、Fe0.80、S4.85、SiO₂4.70、CaO1.20和有机物1.80。

将上述成分的氰化金泥300g与900ml摩尔浓度为4.5mol/L的氢氧化钠溶液混合，另外加入1.0g硝酸钠，待物料混合均匀后加入到1L不锈钢高压反应釜中，控制反应温度240℃和总压3.75MPa，其中氧气分压为0.4MPa，，反应1.5h后降温并真空过滤，碱性浸出渣用水洗涤后烘干称重为136.75g，其中金银含量分别为43.45%和32.18%，其他Zn、S、SiO₂和有机物的含量均小于0.01%。经过该碱性加压催化氧化浸出过程，实现了氰化金泥中碱性可溶杂质的深度脱除和金的初步富集。

将上步骤得到的碱性浸出渣直接加入到500ml浓度为3.0mol/L的硝酸溶液中，保持温度30℃搅拌反应1h后过滤，由于碱性浸出渣中的金属已经充分氧化，所以加料和反应过程均无冒槽现象和氮氧化物逸出，液固分离速度快，硝酸浸出渣用水洗涤后烘干，硝酸浸出渣重量为59.6g，其中金的含量为99.664%，与传统王水溶解-还原工艺产出的粗金粉金含量相同，本发明的两个浸出脱除杂质的过程，从氰化金泥到99.0%以上粗金的处理时间仅在6h左右，处理时间短。更重要是处理过程金始终不溶解，金回收率高达99.9996%。

硝酸浸出液加入氯化钠23.56g，保持温度80℃和搅拌速度120r/min下反应1.0h后真空过滤，得到的沉淀用200ml水洗涤后烘干，称重重量为57.80g。沉淀银后的溶液再加入碳酸钠沉淀产出铜和铅的沉淀物。

实施例2

按照图1所述工艺流程进行操作。氰化金泥成分同实施例1。

将氰化金泥300g与900ml摩尔浓度为4.0mol/L的氢氧化钠溶液混合，另外加入1.2g硝酸钠，待物料混合均匀后加入到1L不锈钢高压反应釜中，控制反应温度250℃和总压力4.5MPa，其中氧气分压为0.5MPa，反应2.0h后降温并真空过滤，碱性浸出渣用水洗涤后烘干称重为136.75g，其中金银含量分别为43.45%和32.18%，其他Zn、S、SiO₂和有机物的含量均小于0.01%。经过该碱性加压催化氧化浸出过程，实现了氰化金泥中碱性可溶杂质的深度脱除和金的初步富集。

将上步骤得到的碱性浸出渣直接加入到600ml浓度为3.5mol/L的硝酸溶液中，保持温度30℃搅拌反应1h后过滤，由于碱性浸出渣中的金属已经充分氧化，所以加料和反应过程均无冒槽现象和氮氧化物逸出，液固分离速度快，硝酸浸出渣用水洗涤后烘干，硝酸浸出渣重量为59.5g，其中金的含量为99.831%，与传统王水溶解-还原工艺产出的粗金粉金含量相同，本发明的两个浸出脱除杂质的过程，从氰化金泥到99.0%以上粗金的处理时间仅在6h左右，处理时间短。更重要是处理过程金始终不溶解，金回收率高达99.9991%。

以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种富集氰化金泥中金的方法，其特征在于，包括步骤：

1)碱性加压催化氧化溶解

氰化金泥与摩尔浓度为2.5～5.5mol/L的氢氧化钠溶液按液固比2～5∶1混合，同时加入氰化金泥质量比0.1～1.0％的硝酸钠作为催化剂，将混合料液加入到不锈钢高压反应釜中，控制反应温度200～260℃并通入氧气，保持反应釜内总压力1.6～5.0MPa，其中氧气分压为0.1～0.5MPa反应0.5～2.0h，反应完成后降温并真空过滤，取浸出渣；

2)氰化金泥的碱性加压浸出渣用硝酸溶液溶解

配制摩尔浓度为0.5～5.0mol/L的硝酸溶液，然后按液固比为2～5∶1加入步骤1)所得浸出渣，控制温度25～60℃反应1～2h后，进行真空过滤，取固相。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氰化金泥为黄金冶炼过程产生的沉淀物，其主要成分范围以重量百分比计为：Au1.0～50.0％、Ag1.0～50.0％、Zn10.0～50.0％、Cu1.0～15.0％、Pb1.0～10.0％、Fe0.4～3.0％、S0.4～15.0％、SiO21.0～15.0％、CaO1.0～5.0％和有机物1.0～10.0％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中加入氰化金泥质量比0.2～0.5％的硝酸钠作为催化剂。