CN104805285A - 一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法 - Google Patents

一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法。在浸出矿浆中加入0.1～10g/dm3的聚乙烯醇磷酸铵能在较宽的pH范围内(9～12)显著降低硫代硫酸盐的耗量，同时可明显提高浸金率。所获得的浸出液成分简单，有利于其循环使用和金的回收。此外，该添加剂无毒且可降低浸出矿浆中氨水的使用浓度至0.04～0.10mol/dm3，有利于环境保护。

Description

一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法。
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。非氰化技术中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，科研工作者广泛认为其最有潜力取代氰化法。随着全球范围内对环境保护的愈加重视，人们对硫代硫酸盐法浸金工业应用的期待日益迫切。
硫代硫酸盐法浸金研究在上世纪七十年代末开始盛行，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。耗量大的主要原因是该浸金体系的特殊性造成的。硫代硫酸盐常温常压下自身浸金的速率相当缓慢，体系引入铜、氨后，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(Ⅱ)氧化导致其大量分解。S2O3 2-的分解产物包括SxO6 2-(连多硫酸根)、S2-、S0、SO4 2-等。矿浆中大量S2O3 2-分解产物的存在还将影响金的浸出和回收。此外，氨的引入也会对环境造成威胁。空气中NH3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等反应条件的控制、铁-EDTA或铁-草酸等取代铜-氨催化、添加剂的使用这几个方面。但由于浸出体系中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。铁-EDTA或铁-草酸催化对实际矿石的适用性差。已有的研究表明，某些添加剂的使用如羧甲基纤维素、多胺类化合物、腐殖酸、正磷酸钠等对降低S2O3 2-消耗具有较好的效果。因此添加剂的使用是降低硫代硫酸盐耗量的有效手段。
本发明公开的有机添加剂聚乙烯醇磷酸铵是一种广泛应用于环境监测的试剂。其在Cu-NH3-S2O3 2-浸金矿浆中，将电离出如式1所示的聚乙烯醇磷酸根离子，该离子中—PO4 2-官能团能在Cu(Ⅱ)的轴向与之配位而增加其稳定性，从而减弱Cu(Ⅱ)对S2O3 2-的氧化作用，使S2O3 2-分解量及浸出液中S2O3 2-分解产物浓度显著降低。浸出液中S2O3 2-分解产物浓度的降低将使浸出液的循环使用和金的回收变得相对容易。Cu(Ⅱ)稳定性增加，将使浸出液的适宜pH范围变宽，有利于生产操作；还可以降低浸出液的氨水使用浓度，有利于环境保护。含有丰富的负电性基团的聚乙烯醇磷酸根离子(烃链上密布—PO4 2-)还将通过氢键、范德华力等物理作用非选择性地吸附在金及矿物颗粒等的表面，在静电斥力的作用下将改善矿浆的流变性，避免金表面钝化膜的生成，从而有利于金的浸出。正磷酸根离子的结构式如式2所示，由于该离子中所含负电性基团的数目有限，其难以改善矿浆的流变性及阻止金表面的钝化，故其对金浸出的影响较小。
式1聚乙烯醇磷酸根离子结构式式2正磷酸根离子结构式
发明内容
本发明针对Cu-NH3-S2O3 2-体系浸金过程中浸出剂耗量大等问题，提供了一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法。
一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法，在Cu-NH3-S2O3 2-浸金矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵。
上述方法中聚乙烯醇磷酸铵的用量为0.1～10g/dm3矿浆。
上述方法中硫代硫酸盐初始浓度0.10～1.0mol/dm3。硫代硫酸盐为硫代硫酸钠或硫代硫酸铵。
上述方法中矿浆pH范围为9～12。
上述方法中矿浆中氨水的初始浓度为0.04～0.10mol/dm3。
上述方法中浸出体系中硫酸铜初始浓度为0.01～0.03mol/dm3，
上述方法中首先将原料细磨至粒度-200目占90％以上，并调节矿浆质量浓度为25～55％，然后加入硫酸铜、氨水、硫代硫酸盐、聚乙烯醇磷酸铵，用氢氧化钠调节矿浆pH值，之后以100-300r/min的速度开始搅拌，浸出时间4.0～12.0h。
上述方法中矿浆原料包括各类金矿石、金精矿或它们的焙砂.。
本发明可在硫代硫酸盐法提金过程中产生如下效果：
1.显著降低硫代硫酸盐耗量。对于常规硫代硫酸盐浸出体系，硫代硫酸盐耗量通常为20kg/t原料以上，采用本发明后硫代硫酸盐耗量可降至10kg/t原料以下。
2.提高金的浸出率。由于聚乙烯醇磷酸铵能改善矿浆的流变性，避免金表面钝化膜的生成，一般情况下可提高金浸出率3个百分点以上。
3.有利于浸出液的循环使用和金的回收。由于聚乙烯醇磷酸铵能降低浸出液中S2O3 2-的分解产物如S2-、SxO6 2-等的浓度，从而有利于浸出液的循环使用和金的回收。
4.有利于生产操作。常规硫代硫酸盐浸出体系要求严格控制pH在9.5～10.5，pH过低将显著增大硫代硫酸盐消耗，pH过高显著影响金的浸出。本发明中pH在9～12范围内变化时金浸出率和硫代硫酸盐耗量均无明显变化，其有利于生产操作。
5.有利于环保。常规硫代硫酸盐浸出体系要求控制氨水浓度在0.1～4.0mol/dm3，氨水浓度过低将显著增大硫代硫酸盐的消耗，氨水浓度过高则严重威胁环境。本发明中氨水浓度低至0.04～0.1mol/dm3时，硫代硫酸盐消耗基本不增加，其有利于环境保护。
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预处理所得到的焙砂，金含量为44.6g/t，硫、碳、铜含量分别为1.03％、0.95％、0.10％，其他成分主要为SiO2和Fe2O3。
对照例1：将焙砂破碎湿磨至-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10.0，搅拌速度为200r/min，浸出时间8.0h，金的浸出率为79.8％，硫代硫酸钠的消耗量为71.9kg/t焙砂。
实施例1：向如对照例1所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至0.1g/dm3，加入硫酸铜至0.01mol/dm3，加入氨水至0.04mol/dm3，调节pH为9，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率提高至82.9％，硫代硫酸钠消耗量降低至9.8kg/t焙砂。
实施例2：向如对照例1所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至1.0g/dm3，加入硫酸铜至0.02mol/dm3，加入氨水至0.08mol/dm3，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率提高至83.4％，硫代硫酸钠消耗量降低至8.6kg/t焙砂。
实施例3：向如对照例1所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至5.0g/dm3，加入硫酸铜至0.03mol/dm3，加入氨水至0.10mol/dm3，调节pH为11，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率提高至84.1％，硫代硫酸钠消耗量降低至8.3kg/t焙砂。
实施例4：向如对照例1所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至10.0g/dm3，加入硫酸铜至0.02mol/dm3，加入氨水至0.08mol/dm3，调节pH为12，其他浸出条件与对照例1相同，金的浸出率提高至85.1％，硫代硫酸钠消耗量降低至7.7kg/t焙砂。
原料条件二：原料为某氧化金矿石，金含量为3.3g/t，铜含量为0.13％，主要的脉石成分为SiO2。
对照例2：将矿石破碎湿磨至-0.045mm占90％，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84.5％，硫代硫酸钠的消耗量为58.2kg/t矿石。
实施例5：向如对照例2所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至0.1g/dm3，加入硫酸铜至0.01mol/dm3，加入氨水至0.04mol/dm3，调节pH为9，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率提高至87.6％，硫代硫酸钠消耗量降低至7.2kg/t矿石。
实施例6：向如对照例2所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至1.0g/dm3，加入硫酸铜至0.02mol/dm3，加入氨水至0.08mol/dm3，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率提高至88.7％，硫代硫酸钠消耗量降低至6.3kg/t矿石。
实施例7：向如对照例2所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至5.0g/dm3，加入硫酸铜至0.03mol/dm3，加入氨水至0.10mol/dm3，调节pH为11，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率提高至89.3％，硫代硫酸钠消耗量降低至5.8kg/t矿石。
实施例8：向如对照例2所述的矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵至10.0g/dm3，加入硫酸铜至0.02mol/dm3，加入氨水至0.08mol/dm3，调节pH为12，其他浸出条件与对照例2相同，金的浸出率提高至89.8％，硫代硫酸钠消耗量降低至5.4kg/t矿石。

Claims (6)

1.一种以聚乙烯醇磷酸铵为添加剂的硫代硫酸盐浸金方法，其特征在于，在Cu-NH3-S2O3 2-浸金矿浆中加入聚乙烯醇磷酸铵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，聚乙烯醇磷酸铵的用量为0.1～10g/dm3矿浆。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，浸出体系中硫代硫酸盐初始浓度0.10～1.0mol/dm3。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，矿浆pH范围为9～12。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，矿浆中氨水的初始浓度为0.04～0.10mol/dm3。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，矿浆原料包括各类金矿石、金精矿或它们的焙砂。
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