CN104789792A - 一种镍柠檬酸根催化硫代硫酸盐浸金的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镍柠檬酸根催化硫代硫酸盐浸金的新工艺。其主要特征为采用镍柠檬酸根催化取代传统的铜氨催化，即在硫代硫酸盐浸金矿浆中加入硫酸镍和柠檬酸(或柠檬酸钠)取代硫酸铜和氨水的加入。该工艺消除了Cu(NH3)4 2+对S2O3 2-的氧化分解作用，从而显著降低硫代硫酸盐的消耗；此外还取消了氨水的使用，避免了NH3对环境的威胁。其浸金率与铜氨催化相当。

Description

一种镍柠檬酸根催化硫代硫酸盐浸金的工艺
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种镍柠檬酸根催化硫代硫酸盐浸金的工艺。
背景技术
黄金是重要的战略物资，在国民经济发展和社会进步中起重要作用。氰化法因其工艺简单、成本低等优点，长期在黄金提取工业中占有统治地位。但因氰化物剧毒，严重威胁环境，故非氰化浸金技术的开发已受到广泛重视。硫代硫酸盐法具有在碱性介质中浸金对设备腐蚀小、浸出剂无毒且价格便宜等优点，被广泛认为是最有潜力的非氰化浸金方法。经过长期的研究发现其工业应用存在的最主要障碍是硫代硫酸盐耗量大导致成本高。硫代硫酸盐浸金的总反应式为：4Au+8S2O3 2-+O2+2H2O→4[Au(S2O3)2]3-+4OH-，常温常压下如果没有Cu(NH3)4 2+在阴极催化O2的还原和NH3在阳极催化S2O3 2-与Au+配位，该反应将进行得非常缓慢。当体系引入Cu2+、NH3后，浸金速率得到显著提高。但S2O3 2-是亚稳态的，同时又容易被Cu(NH3)4 2+氧化导致其大量分解。此外，氨的引入也会对环境造成威胁。空气中氨气的允许浓度是14mg/L，被列入与HCN毒性相似的一类气体。
针对硫代硫酸盐法浸金浸出剂耗量大的问题，国内外的研究主要集中在铜离子浓度及氧溶解量的控制、添加剂的使用及铜氨催化的取代这几个方面。由于浸出体系中Cu2+浓度及氧溶量是动态值，在实际操作中要控制它们在合适的范围是非常困难的。针对特定种类的矿石，某些添加剂的使用对降低S2O3 2-消耗具有较好的效果，但添加剂对矿石类型的适用性差。铁EDTA或铁草酸取代铜氨催化在纯溶液体系中降低S2O3 2-消耗效果显著，但在含黄铁矿、磁黄铁矿等的矿浆体系中，S2O3 2-消耗反而升高。镍氨取代铜氨催化，在实际矿浆体系中仍能明显降低S2O3 2-消耗，且不降低浸金率，但NH3的使用将对环境产生威胁。
为解决目前硫代硫酸盐法浸金存在的浸出剂耗量大及NH3威胁环境等问题，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种浸出剂耗量低且对环境无威胁的硫代硫酸盐浸金新工艺。
本发明的技术方案是：在硫代硫酸盐浸金矿浆中加入柠檬酸和柠檬酸钠中的一种或两者的混合物，以及硫酸镍，取代硫酸铜和氨水的加入。
上述工艺中硫酸镍的初始浓度为0.01～0.05mol/dm3。
上述工艺中柠檬酸或柠檬酸钠的初始浓度为0.02～0.10mol/dm3。
上述工艺中硫代硫酸盐的初始浓度为0.10～1.0mol/dm3
具体工艺流程为：首先将含金原料细磨至-0.074mm占90％以上，并调节矿浆质量浓度为15～35％，然后往矿浆中依次加入硫代硫酸盐、硫酸镍、柠檬酸或柠檬酸钠，并用氢氧化钠调节矿浆pH至9.0～11.0；之后以100～300r/min的速度开始搅拌，在空气气氛和0～45℃条件下浸出4.0～12.0h。
本发明可在硫代硫酸盐浸金过程中产生如下效果：
1.显著降低硫代硫酸盐耗量。镍柠檬酸根取代铜氨催化可有效避免Cu(NH3)4 2+对S2O3 2-的氧化，从而使得浸出过程中S2O3 2-分解量大幅降低。铜氨催化硫代硫酸盐浸金的浸出剂耗量通常达20kg/t原料以上，采用本发明后耗量可降至5kg/t原料以下。
2.有利于浸出液的循环使用。由于S2O3 2-分解量的大幅降低，浸出液中S2O3 2-的分解产物(S2-、SxO6 2-等)浓度亦显著减少，从而有利于浸出液的循环使用。
3.有利于环保。本发明取消了氨水的使用，避免了NH3对环境的威胁。且柠檬酸酸和柠檬酸钠广泛应用于食品工业，对环境和人体健康无威胁。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，而非限制本发明。
原料条件一：原料为某高硫、含碳金精矿经氧化焙烧处理所得到的焙砂，其金品位为41.3g/t，硫、碳、铜含量分别为1.10％、0.48％、0.01％，其他成分主要为SiO2和Fe2O3。
对照例1：将焙砂破碎细磨至-0.045mm占90％，用水调节矿浆质量浓度为33％。再向该矿浆中加入硫代硫酸钠至0.50mol/dm3，加入硫酸铜至0.03mol/dm3，加入氨水至1.0mol/dm3，调节矿浆pH为10.0，搅拌速度为200r/min，浸出时间8.0h，金的浸出率为85.6％，硫代硫酸钠的消耗量为41.7kg/t焙砂。
实施例1：向如对照例1所述的浸出矿浆中加入硫酸镍至0.01mol/dm3，加入柠檬酸至0.02mol/dm3，代替对照例中的氨水和硫酸铜，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率为85.9％，硫代硫酸钠消耗量降低至3.8kg/t焙砂。
实施例2：向如对照例1所述的浸出矿浆中加入硫酸镍至0.03mol/dm3，加入柠檬酸钠至0.06mol/dm3，代替对照例中的氨水和硫酸铜，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率为86.2％，硫代硫酸钠消耗量降低至4.2kg/t焙砂。
实施例3：向如对照例1所述的浸出矿浆中加入硫酸镍至0.05mol/dm3，加入柠檬酸至0.10mol/dm3，代替对照例中的氨水和硫酸铜，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率为86.7％，硫代硫酸钠消耗量降低至4.8kg/t焙砂。
原料条件二：原料为某氧化型金矿石，其金品位为3.7g/t，硫、铜含量分别为0.01％、0.03％，主要的脉石成分为SiO2。
对照例2：将矿石破碎细磨至-0.074mm占92％，用水调节矿浆质量浓度为25％。向上述矿浆中，加入硫酸铜至0.03mol/dm3，加入氨水至1.0mol/dm3，加入硫代硫酸钠至0.30mol/dm3，调节矿浆pH为10，搅拌速度为200r/min，浸出时间6.0h，金的浸出率为87.3％，硫代硫酸钠的消耗量为32.7kg/t矿石。
实施例4：向如对照例2所述的浸出矿浆中加入硫酸镍至0.01mol/dm3，加入柠檬酸至0.02mol/dm3，代替对照例中的氨水和硫酸铜，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率为87.5％，硫代硫酸钠消耗量降低至3.1kg/t焙砂。
实施例5：向如对照例2所述的浸出矿浆中加入硫酸镍至0.03mol/dm3，加入柠檬酸钠至0.06mol/dm3，代替对照例中的氨水和硫酸铜，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率为87.9％，硫代硫酸钠消耗量降低至3.7kg/t焙砂。
实施例6：向如对照例2所述的浸出矿浆中加入硫酸镍至0.05mol/dm3，加入柠檬酸至0.10mol/dm3，代替对照例中的氨水和硫酸铜，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率为88.3％，硫代硫酸钠消耗量降低至4.2kg/t焙砂。

Claims (6)

1.一种镍柠檬酸根催化硫代硫酸盐浸金的工艺，其特征在于，在硫代硫酸盐浸金矿浆中加入柠檬酸和柠檬酸钠中的一种或两者的混合物，以及硫酸镍，取代硫酸铜和氨水的加入。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，硫酸镍的初始浓度为0.01～0.05mol/dm3。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，柠檬酸或柠檬酸钠的初始浓度为0.02～0.10mol/dm3。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，硫代硫酸盐的初始浓度为0.10～1.0mol/dm3
5.根据权利要求1或2或3或4所述的工艺，其特征在于，其具体工艺流程为：首先将含金原料细磨，之后调节矿浆质量浓度；然后往矿浆中依次加入硫代硫酸盐、硫酸镍、柠檬酸或柠檬酸钠，并用氢氧化钠调节矿浆pH；最后开始搅拌浸出。
6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，首先将含金原料细磨至-0.074mm占90％以上，并调节矿浆质量浓度为15～35％，然后往矿浆中依次加入硫代硫酸盐、硫酸镍、柠檬酸或柠檬酸钠，并用氢氧化钠调节矿浆pH至9.0～11.0；之后以100～300r/min的速度开始搅拌，在空气气氛和0～45℃条件下浸出4.0～12.0h。
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