CN103882240A - 一种从冶炼炉渣中提取金银的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种从冶炼炉渣中提取金银的方法,其特征在于按以下进行:将金银冶炼炉渣破碎,出料粒度<10目,使被包裹在炉渣内部或附在炉渣表面的金银颗粒暴露出来,在水流与重力作用下,金银颗粒与贱金属杂质分离,粒径大的金银颗粒停留在振动筛上,进行第一步回收;部分较细的金银颗粒流入收集罐,在搅拌作用下,粒径小的金银颗粒沉降于收集罐底部,进行第二步回收;微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出,通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下,所得矿浆经过传输管道流入浸出槽,通过金蝉搅拌浸出统一回收。本发明在还原过程中,药品利用率高,还原速度快,反应彻底,完全可替代传统电解法进行黄金精炼。
Description
技术领域
本发明涉及黄金冶炼技术领域,具体是一种从冶炼炉渣中提取金银的方法和设备。
背景技术
在黄金冶炼过程中,为提高熔炼金纯度,通常加入碳酸钠、硼砂、二氧化硅来进行助熔和造渣,使金与其它贱金属分离。然而,在实际操作过程中,原料中氧化物含量的不同,熔剂的加入量也不同。当碳酸钠加入过多时,对坩埚腐蚀严重,导致坩埚使用寿命缩短甚至在操作过程中出现物料泄漏现象;当二氧化硅加入量过多时,熔体粘度急剧增大,导致炉渣含金量迅速升高;如果熔剂加入量不够,造渣不成功,粗金纯度低,不方便后期提纯。同时,黄金熔炼是在金银熔炼小转炉中进行的,由于炉料黏结、金属液渗透,使金银熔炼小转炉砌体中夹杂了金、银、铜、铅等有价金属。金银冶炼炉定期检修时,拆下来的炉衬废砖含有较高的金、银等有价金属。
因此,在黄金冶炼过程中,不可避免地产生富含有价金属的冶炼炉渣,这些渣料中金、银的含量波动较大,从每吨几克到几千克不等,大多以银金合金形式存在,也有部分与贱金属铜铅形成合金,如何从这些炉渣中回收金银,最大限度地提取其中的有价金属,是黄金生产领域的一道难题。目前的回收方法有:(1)对炉渣进行回炉回收处理,用熔融铅作捕集剂,经冶炼得富集了金的“贵铅”,灰吹得金和银;(2)直接堆浸处理,然后用活性炭吸附浸出液中的金和银;(3)将炉渣磨细,通过重选、混汞或氰化浸出进行回收。但由于冶炼炉渣成分的复杂性,而且金银以单质形式存在,颗粒大小不一,使得任何单一的回收方法都存在一定的局限性。如果进行回炉冶炼,因其中含有大量的氧化镁、氧化铬等高熔点氧化物,方法过程冗长,污染严重,成本高,而且灰吹过程容易造成金的二次损失,回收率低;如果直接堆浸处理,此时金被包裹在炉渣里,且部分呈粗颗粒状,金合金中银金比例较大,浸出效果差,回收率低;如果经过破碎再进行重选、混汞或氰化浸出处理,其回收率略有提高,但生产周期长,有污染,且存在安全隐患。
目前在我国应用较广的,就是把炉渣直接细磨(粒度约为0.1~1mm),再用混汞法进行提取细粒金和银,汞向被捕集的金银颗粒扩散而生成汞齐(合金),然后在蒸汞器中蒸馏汞齐,使汞从汞齐中挥发分离而获得金和银。这种方法工艺简单,容易操作,生产成本低廉,但由于汞在人体或是在自然界都不能自行分解失去毒性,严重影响职工的身体健康,对周围环境污染严重,使其工艺受到严格的限制。而且当金粒细小而又被膜覆盖时,混汞效果不好,0.03mm以下的微细金粒易流失,而不易与汞板上的汞形成汞齐,使回收率下降。如果试图用氰化钠浸出法来提取金银,由于是剧毒药品,容易对环境造成污染,危害职工身体健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、易控制、金银回收率高、适用性强、无污染的从冶炼炉渣中提取金银的方法和设备。本发明的方法通过将冶炼炉渣破碎、细磨,有选择性地采用重选法与金蝉浸出法混合回收炉渣中的金和银,使金的回收率达到96%以上,银回收率可达95%,而且对环境无污染。
本发明的原理是利用金银颗粒良好的延展性、耐磨性、较大的密度等物理特性,以颚式破碎机破碎,使被包裹在炉渣中的金银颗粒暴露出来,用水冲洗,粒径较大的金银合粒散落在振动筛上,有一部分粒径较小的金银合粒沉降于收集罐底部,然后通过淘洗筛分选出粒径在0.8mm以上的金银颗粒,所得金银颗粒用硝酸除杂质,溶解液加氯化钠沉淀银,再用氨水溶解氯化银沉淀,以水合肼还原得纯银99.9%以上;除杂质后的金粒加王水溶解,以无水亚硫酸钠还原,然后用硝酸再次除渣,最后得纯金99.9%以上;微粒金、超微粒金及少量银随炉渣流入收集罐,溢出后通过输送带进入卧式球磨机细磨,得矿浆,引入浸出槽,再用金蝉浸出法提取金、银,浸出液用活性炭吸附,统一回收处理。最终炉渣含金量低于0.5g/t,回收率96%以上;银含量低于1.2g/t,回收率可达95%。
本发明的技术方案是:根据斯托克斯公式,金属微粒半径大,熔渣密度小、粘度小,则有利于加大沉降速度,使金属与熔渣分离迅速、完全。将金银冶炼炉渣破碎,出料粒度<10目(2mm),使被包裹在炉渣内部或附在炉渣表面的金银颗粒暴露出来,在水流与重力作用下,金银颗粒与贱金属杂质分离,粒径为1.2~2mm的金银颗粒停留在振动筛上,进行第一步回收;部分较细的金银颗粒流入收集罐,在搅拌作用下,粒径为0.8~1.2mm的金银颗粒沉降于收集罐底部,进行第二步回收;微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出,通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目(0.074mm)以下,所得矿浆经过传输管道流入浸出槽,通过金蝉搅拌浸出统一回收,当冶炼炉渣破碎完后,按以下步骤进行金银回收:
(1)将筛上与收集罐里的金银颗粒进行淘洗筛选,除去多余杂质,此时中金银合粒呈圆形小颗粒状,加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属,硝酸加入量是金属湿重的20~30%,得到含较纯金粒,将溶解液加氯化钠沉淀银,氯化钠:银=0.5~0.6:1,再加氨水溶解氯化银沉淀至溶液澄清,pH9~11,用水合肼还原得99.9%以上的纯银,水合肼与银的比例为:水合肼:银=1:5,铸锭;除去杂质后的金粒加王水溶解,王水的加入量是黄金质量的2~4倍(王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸,现用现配),过滤除残渣,在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金,直到不再出现黑褐色沉淀为止(无水亚硫酸钠用量约是黄金质量的1. 25~1.6倍),静置沉降0.5~1小时,过滤得金泥,金泥加硝酸,硝酸加入量是第一次的一半,加热除杂质,最后以蒸馏水清洗至中性,得99.9%以上纯金粉,铸锭;
(2)从收集罐溢出的细粒炉渣仍残留一部分金和银,且分布不均衡,这些渣料在水流作用下,通过输送带进入卧式球磨机细磨成200目以下矿浆,通过传输管道引入浸出槽,加石灰调整至槽液pH值10~11,再加入矿浆质量0.05~0.06%的金斧黄金选矿剂(普通化学药剂,主要化学成分是硫脲,也称金蝉药剂)进行搅拌浸出,浸出液用活性炭吸附回收得金银。
本发明每小时可以处理0.65~2吨左右的冶炼炉渣。
本发明通过破碎使金从包裹物中暴露出来,在水流冲洗及振动筛分下,粒径不同的金银合粒得到分离,再进行有选择性的回收方式。相对其它单一处理工艺,本发明的操作更简单、成本更低、回收率更高,由于是循环式的生产模式,无废水外排。同时,在细磨条件下,用金蝉浸出代替混汞及氰化提金,避免使用有毒有害药品,对环境无污染。而且本方法通过对用药比例的优化,改进了操作步骤,免去了还原时调节pH值、赶硝酸根等繁琐的步骤,在还原过程中,药品利用率高,还原速度快,反应彻底,完全可替代传统电解法进行黄金精炼。
附图说明
图1是本发明的从冶炼炉渣中提取金银的工艺流程图。
图2是本发明的从冶炼炉渣中提取金银的工艺设备示意图。
图3是本发明的振动筛结构示意图。
其中:1-颚式破碎机,2-振动筛,3-振动筛挡板,4-收集罐,5-输送带,6-卧式球磨机,7-传输管道,8-浸出槽。
具体实施方式
如图2所示,本发明的提取金银的设备包括颚式破碎机1、振动筛2、收集罐4、输送带5、卧式球磨机6、传输管道7、浸出槽8,颚式破碎机1连接振动筛2,振动筛2连接收集罐4,收集罐4连接输送带5,输送带5连接卧式球磨机6,卧式球磨机6连接传输管道7,传输管道7连接浸出槽8。在振动筛的每一个阶梯边缘设有振动筛挡板3,如图3所示。
实施例1:(提取金银的方法)
采用的金银冶炼炉渣为熔炼造渣、废旧坩埚、冶炼衬炉砌砖等各种渣料的混合料,提取金银的工艺步骤如下:
(1)将金银冶炼炉渣用颚式破碎机进行破碎,出口粒度控制在10目(2mm)以内,在破碎机1入口处用水持续冲洗,破碎后的物料随水进入振动筛2,粒径为1.2~2mm的金银颗粒停留在振动筛上挡板3内,进行第一步回收,粒径为0.8~1.2mm的金银颗粒在搅拌作用下沉降于收集罐4底部,进行第二步回收;微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出,通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下,所得矿浆经过传输管道流入浸出槽,通过金蝉搅拌浸出统一回收;金银冶炼炉渣破碎完后,将振动筛2上与收集罐4里的金银颗粒进行淘洗筛分,除去杂质(这些杂质细磨后用金蝉搅拌浸出),金银合粒呈圆形小颗粒状,加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属,硝酸加入量是金属湿重的20%,得到较纯金粒,将溶解液加氯化钠沉淀银,氯化钠:银=0.6:1,加氨水溶解氯化银沉淀至溶液变澄清pH=9,然后用水合肼还原得99.9%以上纯银,铸锭,水合肼与银的比例为:水合肼:银=1:5。除去杂质的金粒加王水溶解,王水的加入量是黄金质量的2倍(王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸,现用现配),过滤除残渣,滤液不需赶硝酸,在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金,直到不再出现黑褐色沉淀为终点(大约是黄金质量的1. 25~1.6倍),静置沉降1小时,过滤得金泥,金泥加硝酸加热除杂质,硝酸加入量是第一次的一半,最后以蒸馏水清洗至中性,得纯金粉(99.9%以上),铸锭;
(2)微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属在搅拌作用下悬浮于收集罐4液面上方,随水流经过输送带5进入φ900×1800型卧式球磨机6进行细磨,出料粒度小于200目,形成矿浆,并经过传输管道7进入浸出槽8,加石灰(约按每吨矿浆加入石灰10~20kg作保护碱)调整至槽液pH值10,再加入矿浆质量0.05%的金斧黄金选矿剂进行搅拌浸出,浸出液用活性炭吸附回收得金银(可循环使用)。
炉渣破碎、细磨后,通过重选与金蝉浸出混合回收工艺,最终炉渣含金量低于0.5g/t,回收率96%以上,银含量低于1.2g/t,回收率可达95%,炉渣中金银回收提纯后铸锭,其纯度均可达到99.9%以上。
实施例2:
采用的金银冶炼炉渣为熔炼造渣、废旧坩埚、冶炼衬炉砌砖等各种渣料的混合料,提取金银的工艺步骤如下:
(1)将金银冶炼炉渣用颚式破碎机进行破碎,出口粒度控制在10目(2mm)以内,在破碎机1入口处用水持续冲洗,破碎后的物料随水进入振动筛2,粒径为1.2~2mm的金银颗粒停留在振动筛上挡板3内,进行第一步回收,粒径为0.8~1.2mm的金银颗粒在搅拌作用下沉降于收集罐4底部,进行第二步回收;微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出,通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下,所得矿浆经过传输管道流入浸出槽,通过金蝉搅拌浸出统一回收;金银冶炼炉渣破碎完后,将振动筛2上与收集罐4里的金银颗粒进行淘洗筛分,除去杂质(这些杂质细磨后用金蝉搅拌浸出),金银合粒呈圆形小颗粒状,加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属,硝酸加入量是金属湿重的30%,得到较纯金粒,将溶解液加氯化钠沉淀银,氯化钠:银=0.5:1,加氨水溶解氯化银沉淀至溶液变澄清pH=11,然后用水合肼还原得99.9%以上纯银,铸锭,水合肼与银的比例为:水合肼:银=1:5。除去杂质的金粒加王水溶解,王水的加入量是黄金质量的4倍(王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸,现用现配),过滤除残渣,滤液不需赶硝酸,在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金,直到不再出现黑褐色沉淀为终点(大约是黄金质量的1. 25~1.6倍),静置沉降0.5小时,过滤得金泥,金泥加硝酸加热除杂质,硝酸加入量是第一次的一半,最后以蒸馏水清洗至中性,得纯金粉(99.9%以上),铸锭;
(2)微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属在搅拌作用下悬浮于收集罐4液面上方,随水流经过输送带5进入φ900×1800型卧式球磨机6进行细磨,出料粒度小于200目,形成矿浆,并经过传输管道7进入浸出槽8,加石灰(约按每吨矿浆加入石灰10~20kg作保护碱)调整至槽液pH值11,再加入矿浆质量0.06%的金斧黄金选矿剂进行搅拌浸出,浸出液用活性炭吸附回收得金银(可循环使用)。
炉渣破碎、细磨后,通过重选与金蝉浸出混合回收工艺,最终炉渣含金量低于0.5g/t,回收率96%以上,银含量低于1.2g/t,回收率可达95%,炉渣中金银回收提纯后铸锭,其纯度均可达到99.9%以上。
以上实施例(1)中,加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属,硝酸加入量是金属湿重的25%(或22%或28%)。
Claims (4)
1.一种从冶炼炉渣中提取金银的方法,其特征在于按以下进行:
将金银冶炼炉渣破碎,出料粒度<10目,使被包裹在炉渣内部或附在炉渣表面的金银颗粒暴露出来,在水流与重力作用下,金银颗粒与贱金属杂质分离,粒径为1.2~2mm的金银颗粒停留在振动筛上,进行第一步回收;部分较细的金银颗粒流入收集罐,在搅拌作用下,粒径为0.8~1.2mm的金银颗粒沉降于收集罐底部,进行第二步回收;微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出,通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下,所得矿浆经过传输管道流入浸出槽,通过金蝉搅拌浸出统一回收;当冶炼炉渣破碎完后,按以下步骤进行金银回收:
(1)将筛上与收集罐里的金银颗粒进行淘洗筛选,除去杂质,此时中金银合粒呈圆形小颗粒状,加硝酸溶解金属银、铜、铅、锑、锡,硝酸加入量是金属湿重的20~30%,得到含较纯金粒,将溶解液加氯化钠沉淀银,氯化钠:银=0.5~0.6:1,再加氨水溶解氯化银沉淀至溶液澄清,pH9~11,用水合肼还原得99.9%以上的纯银,铸锭,水合肼与银的比例为:水合肼:银=1:5;除去杂质后的金粒加王水溶解,王水的加入量是黄金质量的2~4倍,过滤除残渣,在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金,直到不再出现黑褐色沉淀为止,静置沉降0.5~1小时,过滤得金泥,金泥加硝酸,硝酸加入量是第一次的一半,加热除杂质,最后以蒸馏水清洗至中性,得99.9%以上纯金粉,铸锭;
(2)从收集罐溢出的细粒炉渣仍残留一部分金和银,且分布不均衡,这些渣料在水流作用下,通过输送带进入卧式球磨机细磨成200目以下矿浆,通过传输管道引入浸出槽,加石灰调整至槽液pH值10~11(按每吨矿浆加入石灰10~20kg作保护碱?),再加入矿浆质量0.05~0.06%的金斧黄金选矿剂进行搅拌浸出,浸出液用活性炭吸附回收得金银。
2.根据权利要求1所述的从冶炼炉渣中提取金银的方法,其特征在于所述的王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸。
3.一种从冶炼炉渣中提取金银的设备,其特征在于所述的设备包括颚式破碎机、振动筛、振动筛挡板、收集罐、输送带、卧式球磨机、传输管道、浸出槽,颚式破碎机连接振动筛,振动筛连接收集罐,收集罐连接输送带,输送带连接卧式球磨机,卧式球磨机连接传输管道,传输管道连接浸出槽。
4.根据权利要求3所述的从冶炼炉渣中提取金银的设备,其特征在于在振动筛的每一个阶梯边缘设有振动筛挡板。
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