CN103757198A

CN103757198A - 从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法

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Publication number: CN103757198A
Application number: CN201410039501.0A
Authority: CN
Inventors: 苏秀珠; 黄志华; 衷水平
Original assignee: Zijin Mining Group Co Ltd
Current assignee: Zijin Mining Group Co Ltd
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: CN103757198B

Abstract

本发明涉及一种从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法，从含有黄铁矿和毒砂的矿石中用化学试剂选择性浸出其它矿物，回收黄铁矿和毒砂，然后用碘化银-硝酸银熔融分离黄铁矿和毒砂的方法，该方法工艺简单，不受矿物的粒度及解离程度限制，得到的载金黄铁矿和毒砂单矿物纯度高、杂质少、表面规整；是选矿、冶金涉及到的表面结构、浮选药剂、氧化等基础研究领域基本用料，解决了上述研究的高纯载金黄铁矿和毒砂单矿物原料的制备难题。

Description

从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法

一.技术领域

本发明涉及贵金属冶金行业，特别是一种从含有黄铁矿和毒砂的矿石中用化学试剂选择性浸出其它矿物，回收黄铁矿和毒砂，然后用碘化银-硝酸银熔融分离黄铁矿和毒砂的方法，具体涉及一种从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法。

二.背景技术

随着易处理金矿资源的逐步枯竭，卡林型金矿成为目前提金的主要原料，我国的卡林型金矿占我国总金资源量的1/3以上，其中以“滇黔桂”金三角地区的大量的含砷、含有机碳微细粒浸染型难处理金矿为代表，该地区已获得工业储量近800吨左右，远景储量2000吨左右，此类金矿中80%以上的金为黄铁矿和毒砂包裹金，部分矿区中毒砂单矿物中金品位远高于黄铁矿单矿物金品位，另有少量碳酸盐、硅酸盐等包裹金，裸露金小于10%，目前的选矿工艺浮选金精矿存在回收率低、尾渣金含量高等问题。采用浮选工艺浮选出的金精矿直接氰化浸出率小于10%，大量实验结果表明欲提高金的浸出率必须首先氧化包裹金的黄铁矿等硫化物包裹金，目前工业上主要采用焙烧氧化-氰化提金处理此类金矿，但该工艺存在回收率低、尾渣金含量高等问题。另有部分企业采用生物氧化-炭浸提金工艺，但存在时间长、氧化率低、金回收率低等问题。目前国内开展大量有关热压氧化-氰化提金研究，但国内尚无工业生产报道。

对于难处理金矿选矿、冶金或直接堆浸提金存在的诸多问题，根本的原因是对主要载金矿物在选矿、冶金及矿物加工领域的基础研究不足，特别是载金黄铁矿和毒砂表面结构及浮选药剂、载金黄铁矿生物氧化、载金热压氧化及焙烧氧化等基础研究不足。

紫金矿业低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室先后承担《黄金资源综合利用相关科学问题研究》、《含金黄铁矿表面结构研究及浮选药剂设计》两项国家“973”项目，同时承担了《低品位难处理金矿堆浸生物氧化基础理论研究》福建省自然科学基金项目，重点研究主要载金矿物氧化机理及载金矿物表面结构及浮选药剂等基础理论研究，而解决难处理金矿选矿、冶金及矿物加工领域存在的问题，除直接采用难处理金矿原矿或浮选的金精矿为原料外，高纯度载金矿物也是开展相关研究的必要原料。没有高纯度载金矿物或者载金矿物达不到相关要求便不能开展相关研究。目前国内外有关载金黄铁矿和毒砂相关基础研究很少，实验结果或结论无法正确表达载金矿物基础理论研究过程的化学或物理等变化。

三.发明内容

本发明的目的是提供一种从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法，该方法工艺简单，不受矿物的粒度及解离程度限制，得到的载金黄铁矿和毒砂单矿物纯度高、杂质少、表面规整；是选矿、冶金涉及到的表面结构、浮选药剂、氧化等基础研究领域基本用料，解决了上述研究的高纯载金黄铁矿和毒砂单矿物原料的制备难题。

本发明采用如下技术方案：

本发明的技术方案，详细工艺条件如下：

1、采用化学试剂浸出-熔融法制备高纯度载金黄铁矿和毒砂单矿物，首先采用化学试剂选择性浸出工艺将矿石中硫化物与杂质分离，将精选得到的硫化物在一定比重的碘化银-硝酸银熔融物中重熔分离，再经弱酸将单矿物表面的氧化物除去，最后采用蒸馏水洗涤杂质后真空干燥，将干燥后载金黄铁矿和毒砂单矿物置于一定条件下保存；

2、该矿石为卡林型金矿，金呈显微或超显微状态存在于载金矿物中，其中硫化矿物包裹金主要是黄铁矿和毒砂包裹金，粒度-0.074mm80%以上；

3、从矿石中制备载金黄铁矿和毒砂单矿物所采用的工艺为多步化学试剂选择性浸出其它杂质，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。然后用一定比重的碘化银-硝酸银混合物中重熔分离黄铁矿和毒砂，最后获得纯度较高的载金黄铁矿和毒砂单矿物；

4、称取一定量的矿石，用盐酸溶液加入还原剂搅拌浸出以除去碳酸盐及氧化矿物等，过滤、稀盐酸洗涤2次后去离子水洗涤2次，65℃下烘干；

5、将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯中，添加一定量硫酸铜于烧杯中，然后加入20%的硫酸溶液和10mL氢氟酸，电热板上加热分解硅酸盐矿物，约1h后补加氢氟酸，搅拌后继续加热30min，直到硅酸盐类完全消解，移出加热区域冷却，待溶液冷却时过滤之；

6、过滤过程中，水洗涤数次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约1小时，以除去在处理过程中形成的不溶盐K-Al-F（K3AlF6），再用5～10%的盐酸稀溶液洗涤多次使盐类洗脱，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物；

7、黄铁矿的比重是4.9-5.2，毒砂的比重是5.9-6.2，硝酸银的比重为4.1-4.35，碘化银的比重5.6-6.0，分别称取若干克的碘化银、硝酸银，研细，混合均匀，配制混合比重为5.28，熔点为280℃。把装好样品及碘化银-硝酸银混合物的试管，放入恒温油浴锅中熔融，熔融时匀速摇动试管，样品经过1.5h的分层，取出冷却，敲碎试管，取出凝柱，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解，分别得到较纯的黄铁矿和毒砂；

8、获得较纯的黄铁矿和毒砂表面有少许被氧化，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后得到纯度大于96%黄铁矿和99%毒砂单矿物。

本发明的优点在于：

①采用本发明黄铁矿单矿物纯度可达96%以上。

②采用本发明毒砂单矿物纯度可达99%以上。

四.附图说明

图1是本发明从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法的流程图。

五.具体实施方式

下面结合附图1和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

本发明采用贵州、浙江某地矿石，粒度均为-0.074mm80%，贵州矿石主要成份分析结果如表1-1所示，金物相分析结果如表1-2所示。浙江矿石主要成份分析结果如表2-1所示，金物相分析结果如表2-2所示：

表1-1贵州某矿石样品化学元素分析结果/%

表1-2贵州某矿石金化学物相分析结果

表2-1浙江某矿石样品化学元素分析结果/%

表2-2浙江某矿石金化学物相分析结果

对上述金矿石制备载金黄铁矿和毒砂的工艺过程主要包括：

实例1：将贵州某矿石以20%盐酸及加入还原剂亚硫酸钠，70℃恒温搅拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，65℃下烘干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢氟酸，电热板上加热分解硅酸盐矿物，1h后补加氢氟酸，搅拌后继续加热30min，然后固液分离。过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约1h，再用5%的盐酸稀溶液洗涤8次，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。配制熔点为280℃，混合比重为5.28的硝酸银-碘化银混合物。用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h的分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后得到黄铁矿纯度97.02%和毒砂99.12%。

实例2：将贵州某矿石以10%盐酸，室温搅拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，65℃下烘干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢氟酸，电热板上加热30min后补加氢氟酸，继续加热30min，然后固液分离。过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约30min，再用5%的盐酸稀溶液洗涤8次，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于80%以上的硫化矿物。配制熔点为280℃，混合比重为5.28的硝酸银-碘化银混合物。利用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h的分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后自然晾干，最后得到黄铁矿纯度82.35%和毒砂90.12%。

实例3：将浙江某矿石以20%盐酸及加入还原剂亚硫酸钠，70℃恒温搅拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，100℃下烘干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢氟酸，电热板上加热分解1h后补加氢氟酸，继续加热1h，然后固液分离。过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约1.5h，再用5%的盐酸稀溶液洗涤8次，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。配制熔点为280℃，混合比重为5.28的硝酸银-碘化银混合物。利用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h的分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后得到黄铁矿纯度96.23%和毒砂99.4%。

实例4：将浙江某矿石以20%盐酸及加入还原剂草酸，70℃恒温搅拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，100℃下烘干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢氟酸，电热板上加热分解1h后补加氢氟酸，继续加热1h，然后固液分离。过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约1h，再用5%的盐酸稀溶液洗涤6次，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。配制混合比重为5.20的硝酸银-碘化银混合物。利用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h的分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后得到黄铁矿纯度96.02%和毒砂99.3%。

附表1采用该发明制备的载金黄铁矿纯度分析及载金量

附表2采用该发明制备的载金毒砂纯度分析及载金量

Claims

1.从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法，其特征在于：步骤及工艺条件如下：

(1)、采用化学试剂浸出-熔融法制备高纯度载金黄铁矿和毒砂单矿物，首先采用化学试剂选择性浸出工艺将矿石中硫化物与杂质分离，将精选得到的硫化物在一定比重的碘化银-硝酸银熔融物中重熔分离，再经弱酸将单矿物表面的氧化物除去，最后采用蒸馏水洗涤杂质后真空干燥，将干燥后载金黄铁矿和毒砂单矿物置于一定条件下保存；

(2)、该矿石为卡林型金矿，金呈显微或超显微状态存在于载金矿物中，其中硫化矿物包裹金主要是黄铁矿和毒砂包裹金，粒度-0.074mm80%以上；

(3)、从矿石中制备载金黄铁矿和毒砂单矿物所采用的工艺为多步化学试剂选择性浸出其它杂质，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。然后用一定比重的碘化银-硝酸银混合物中重熔分离黄铁矿和毒砂，最后获得纯度较高的载金黄铁矿和毒砂单矿物；

(4)、称取一定量的矿石，用盐酸溶液加入还原剂搅拌浸出以除去碳酸盐及氧化矿物等，过滤、稀盐酸洗涤2次后去离子水洗涤2次，65℃下烘干；

(5)、将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯中，添加一定量硫酸铜于烧杯中，然后加入20%的硫酸溶液和10mL氢氟酸，电热板上加热分解硅酸盐矿物，约1h后补加氢氟酸，搅拌后继续加热30min，直到硅酸盐类完全消解，移出加热区域冷却，待溶液冷却时过滤之；

(6)、过滤过程中，水洗涤数次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约1小时，以除去在处理过程中形成的不溶盐K-Al-F（K3AlF6），再用5～10%的盐酸稀溶液洗涤多次使盐类洗脱，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物；

(7)、黄铁矿的比重是4.9-5.2，毒砂的比重是5.9-6.2，硝酸银的比重为4.1-4.35，碘化银的比重5.6-6.0，分别称取若干克的碘化银、硝酸银，研细，混合均匀，配制混合比重为5.28，熔点为280℃。把装好样品及碘化银-硝酸银混合物的试管，放入恒温油浴锅中熔融，熔融时匀速摇动试管，样品经过1.5h的分层，取出冷却，敲碎试管，取出凝柱，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解，分别得到较纯的黄铁矿和毒砂；

(8)、获得较纯的黄铁矿和毒砂表面有少许被氧化，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后得到纯度大于96%黄铁矿和99%毒砂单矿物。