CN104805281A - 一种氧压酸浸与氧压碱浸联合浸出硫化物金精矿的方法 - Google Patents

一种氧压酸浸与氧压碱浸联合浸出硫化物金精矿的方法 Download PDF

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杨永斌
徐斌
李骞
姜涛
周思洁
刘诗倩
李光辉
郭宇峰
陈许玲
范晓慧
黄柱成
张元波
许斌
彭志伟
甘敏
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Abstract

本发明涉及一种氧压酸浸与氧压碱浸联合浸出硫化物金精矿的方法。该方法分为氧压酸浸预处理与氧压碱浸这两个阶段。首先在氧压酸浸过程中，控制反应条件，使硫化物被氧化，其中部分元素硫被转化为单质硫磺，金得以解离暴露。氧压酸浸渣经洗涤后再进行氧压碱浸。碱浸过程中控制碱性物质的用量并保持反应温度和氧分压在较低的水平使酸浸渣中硫磺被氧化为可与金配位的配体—硫代硫酸根离子和多硫根离子，从而实现无外加浸出剂条件下金的高效浸出。该方法对环境友好，生产成本低。

Description

一种氧压酸浸与氧压碱浸联合浸出硫化物金精矿的方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种氧压酸浸与氧压碱浸联合从硫化物金精矿中浸金的方法。
背景技术
随着易处理金矿的日益枯竭，难处理金矿已成为黄金生产的重要资源。硫化物金矿为最常见的难处理金矿，其中金常以微细粒浸染状被黄铁矿、毒砂等硫化物包裹。硫化物金矿在浸出前一般需要进行浮选富集，以便提高原料中金的品位、降低处理量。浮选得到的金精矿还须进行氧化预处理，以增加金的暴露程度。目前国内预处理方法主要为氧化焙烧，其容易导致金的“二次包裹”，致使金的浸出率偏低，且焙烧时产生大量的SO2易造成环境污染。近年来工业发达国家针对硫化物金精矿新建的工厂大多采用氧压酸浸预处理，其具有效率高、污染少、效果好等优点。该方法在富氧高温高压的酸性条件下可使硫化矿物转化为硫酸盐和单质硫磺，同时伴生金属如铜、镍、钴、锌等被溶解，而铅、砷、锑等则以稳定的形式保留在浸出渣中，对后续浸金的影响小。
因氰化浸金具有工艺简单、成本低等优点，其长期在黄金提取工业中占统治地位，但其也存在浸金速率慢，氰化物剧毒威胁环境等问题。随着全球范围内对环境要求的日益苛刻，非氰化浸金技术的开发与应用已受到广泛重视。其中氯化法、硫脲法和硫代硫酸盐法最受关注，但目前这些方法也均存在一定的局限性。如氯化法选择性差，浸出液除杂成本高，且因存在氯化氢的挥发造成劳动条件差。硫脲价格昂贵且耗量大，另外它还是可能的致癌物质。硫代硫酸盐法具有在碱性介质中浸金、浸出剂无毒且价格便宜等优点，科研工作者广泛认为其最有潜力取代氰化法。但经过长期的研究发现其存在硫代硫酸盐用量大导致成本高的问题。
针对目前从硫化物金精矿中浸金存在的环境保护和经济性方面的问题，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是针对硫化物金精矿提供一种对环境友好且生产成本低的浸金新方法。
一种氧压酸浸与氧压碱浸联合浸出硫化物金精矿的方法：将氧压酸浸预处理与氧压碱浸相联合，氧压酸浸过程中，控制反应条件，使硫化物中部分元素硫被转化为单质硫磺；氧压酸浸渣经洗涤后再进行氧压碱浸，控制碱性物质的用量及高压釜内的温度和氧分压，使硫磺被氧化为硫代硫酸根离子和多硫根离子，从而直接实现金的高效浸出。
上述方法中氧压酸浸预处理的反应条件为：反应温度140～160℃、氧分压1.0～1.4MPa、初始H2SO4浓度130～160g/L、反应时间2～4h。
上述方法中氧压酸浸预处理时的液固质量比3～5、搅拌强度500～800r/min。
上述方法中所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钙或氧化钙。
上述方法中碱性物质用量为50～200Kg/t金精矿、温度90～110℃、氧分压为0.3～0.4MPa、浸出时间4～8h。
上述方法中氧压碱浸时的液固质量比3～5、搅拌强度500～800r/min。
本发明首先将硫化物金精矿细磨至-0.045mm占90％以上，然后对经细磨的金精矿进行氧压酸浸预处理。在氧压酸浸过程中，控制反应条件，使金得到解离暴露的同时，硫化物中部分元素硫被氧化为单质硫磺。氧压酸浸渣经洗涤后再进行氧压碱浸。碱浸过程中控制碱性物质的用量及高压釜内的温度和氧分压，使酸浸渣中硫磺被氧化为可与金配位的配体—硫代硫酸根离子和多硫根离子，从而实现在无外加浸出剂条件下金的高效浸出。
本发明可产生如下效果：
(1)对环境友好。本发明的氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺不产生SO2，也不使用氰化物等有毒的试剂。
(2)金浸出率高。本发明所述工艺在氧压酸浸预处理阶段，金得到充分暴露，伴生金属被溶解或以稳定的形式保留在浸出渣中，对后续浸金的影响小。在氧压碱浸阶段较高的温度和压力(相对常温常压)有利于生成的配体与金配位。该工艺的浸金率与氧化焙烧—氰化浸出相当。
(3)生产成本低。本发明工艺在氧压酸浸预处理阶段将硫化物中部分元素硫氧化为单质硫磺，在氧压碱浸阶段进一步将硫磺氧化为可与金配位的配体，充分利用了硫化物自身的硫，而无需外加浸金剂。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明的保护范围。
原料条件一：某金精矿的多元素分析及金物相分析如表1、表2所示：
表1 金精矿1的多元素分析
成分 TFe SiO2 Al2O3 CaO MgO Pb As S Sb Au*
含量(％) 22.13 9.24 2.51 0.38 0.16 0.16 1.08 25.71 0.54 48.80
*表示Au的单位为g/t
表2 金精矿1中金的物相分析
相态 含量(g/t) 比例(％)
单体金+连生金 23.34 47.83
硫化物包裹金 16.19 33.18
氧化物包裹金 9.19 18.83
硅酸盐中包裹金 0.08 0.16
总金 48.80 100.00
对照例1：采用氧化焙烧—氰化浸出工艺。优化的氧化焙烧条件为：入料细度-0.074mm占75％、焙烧温度700℃、时间1.5h。优化的氰化浸出条件为：入料细度-0.045mm占90％、NaCN浓度2.0g/L、液固质量比4、浸出时间36h、搅拌强度400r/min、pH≈10.5。在此条件下，金浸出率为85.3％。
实施例1:采用氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺。氧压酸浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、反应温度140℃、氧分压1.0MPa、反应时间3h、液固质量比4、初始H2SO4浓度145g/L、搅拌强度700r/min。在此条件下金精矿中61％的元素硫转化为硫磺。氧压碱浸条件为：氧化钙添加量为50Kg/t金精矿、反应温度90℃氧分压0.30MPa、液固质量比4、时间6h、搅拌强度650r/min。在此条件下金的浸出率为85.8％。
实施例2:采用氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺。氧压酸浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、反应温度150℃、氧分压1.2MPa、反应时间3h、液固质量比4、初始H2SO4浓度145g/L、搅拌强度700r/min。在此条件下金精矿中56％的元素硫转化为硫磺。氧压碱浸条件为：氢氧化钙添加量为150Kg/t金精矿、反应温度100℃氧分压0.35MPa、液固质量比4、时间6h、搅拌强度650r/min。在此条件下金的浸出率为86.3％。
实施例3:采用氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺。氧压酸浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、反应温度160℃、氧分压1.4MPa、反应时间3h、液固质量比4、初始H2SO4浓度145g/L、搅拌强度700r/min。在此条件下金精矿中51％的元素硫转化为硫磺。氧压碱浸条件为：氢氧化钠添加量为200Kg/t金精矿、反应温度110℃氧分压0.40MPa、液固质量比4、时间6h、搅拌强度650r/min。在此条件下金的浸出率为85.5％。
原料条件二：某金精矿的多元素分析及金物相分析如表3、表4所示：
表3 金精矿2的多元素分析
成分 TFe SiO2 Al2O3 CaO MgO Ni C As S Sb Au*
含量(％) 10.85 21.37 8.27 10.3 20.38 0.18 3.61 1.7 6.15 0.94 34.08
*表示Au的单位为g/t
表4 金精矿2中金的物相分析
相态 含量(g/t) 比例(％)
单体金+连生金 0.70 2.01
硫化物包裹金 24.62 70.65
氧化物包裹金 7.57 21.72
硅酸盐中包裹金 1.96 5.62
总金 34.85 100.00
对照例2：采用氧化焙烧—氰化浸出工艺。优化的氧化焙烧条件为：入料细度-0.074mm占75％、焙烧温度750℃、时间2h。优化的氰化浸出条件为：入料细度-0.045mm占90％、NaCN浓度2.0g/L、液固质量比5、浸出时间48h、搅拌强度400r/min、pH≈10.5。在此条件下，金浸出率为82.3％。
实施例4:采用氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺。氧压酸浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、反应温度140℃、氧分压1.0MPa、反应时间3h、液固质量比4、初始H2SO4浓度145g/L、搅拌强度700r/min。在此条件下金精矿中58％的元素硫转化为硫磺。氧压碱浸条件为：氧化钙添加量为50Kg/t金精矿、反应温度90℃氧分压0.30MPa、液固质量比4、时间6h、搅拌强度650r/min。在此条件下金的浸出率为83.1％。
实施例5:采用氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺。氧压酸浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、反应温度150℃、氧分压1.2MPa、反应时间3h、液固质量比4、初始H2SO4浓度145g/L、搅拌强度700r/min。在此条件下金精矿中52％的元素硫转化为硫磺。氧压碱浸条件为：氢氧化钙添加量为150Kg/t金精矿、反应温度100℃氧分压0.35MPa、液固质量比4、时间6h、搅拌强度650r/min。在此条件下金的浸出率为83.7％。
实施例6:采用氧压酸浸预处理—氧压碱浸工艺。氧压酸浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、反应温度160℃、氧分压1.4MPa、反应时间3h、液固质量比4、初始H2SO4浓度145g/L、搅拌强度700r/min。在此条件下金精矿中48％的元素硫转化为硫磺。氧压碱浸条件为：氢氧化钠添加量为200Kg/t金精矿、反应温度110℃氧分压0.40MPa、液固质量比4、时间6h、搅拌强度650r/min。在此条件下金的浸出率为83.4％。

Claims (6)

1.一种氧压酸浸与氧压碱浸联合浸出硫化物金精矿的方法，其特征在于，将氧压酸浸预处理与氧压碱浸相联合，氧压酸浸过程中，控制反应条件，使硫化物中部分元素硫被转化为单质硫磺；氧压酸浸渣经洗涤后再进行氧压碱浸，控制碱性物质的用量及高压釜内的温度和氧分压，使硫磺被氧化为硫代硫酸根离子和多硫根离子，从而直接实现金的高效浸出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氧压酸浸预处理的反应条件为：反应温度140～160℃、氧分压1.0～1.4MPa、初始H2SO4浓度130～160g/L、反应时间2～4h。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧压酸浸预处理时的液固质量比3～5、搅拌强度500～800r/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钙或氧化钙。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，氧压碱浸的反应条件为：碱性物质用量为50～200Kg/t金精矿、温度90～110℃、氧分压为0.3～0.4MPa、浸出时间4～8h。
6.根据权利要求1或4所述的的方法，其特征在于，氧压碱浸时的液固质量比3～5、搅拌强度500～800r/min。
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