CN104831084B

CN104831084B - 从氧化铁类包裹难处理尾矿中提金的方法

Info

Publication number: CN104831084B
Application number: CN201510143444.5A
Authority: CN
Inventors: 唐志宇; 余建民; 吴虹瑾
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: CN104831084A

Abstract

本发明提供一种从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，经过在氧化铁类包裹难处理尾矿中加入预处理剂及催化剂搅拌均匀，加热反应至400～800℃，保温2～5 h，以破坏氧化铁类矿物对金的包裹；在预处理后的物料中加水，搅拌浸出，压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性；调制成矿浆，加入浸金剂和辅助剂，控制pH值为10～12，连续鼓入压缩空气，在10～40℃温度下搅拌浸出20～40h，加入椰壳炭，搅拌吸附6～12 h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金。尾矿中的金回收率90～95%，而用现有技术其金的浸出‑吸附率仅为2～5%，同时还回收了尾矿中的铁，又减少了尾矿对环境的污染。

Description

从氧化铁类包裹难处理尾矿中提金的方法

技术领域

本发明涉及一种从氧化铁类包裹极难处理尾矿中提取金的方法，属于尾矿及危险废物处理领域。

背景技术

氧化铁类包裹型金矿主要来自难处理金矿的氧化焙砂和少量呈包裹金的原生矿。包裹类金矿中金常以微粒、超微细粒的自然金形式被包裹于金属硫化物、毒砂、石英脉石等矿物中，粒度一般小于1μm，单纯采用机械磨矿至800～1000目也难以破坏包裹、尖晶结构，不但增加经济成本，而且矿石过细会使后续液固分离困难。

高硫金矿是一种十分常见的难处理金矿，因一些金属硫化物如磁黄铁矿、毒砂等对金形成包裹或消耗溶液中的氰化物和氧而使金浸出受阻。高硫金矿主要的预处理工艺有氧化焙烧、加压氧化和生物氧化等。氧化焙烧法以其处理量大、工艺成熟、技术可靠、综合效果好等优点，是目前国内产能最大的难处理金矿预处理工艺，因矿石中常伴生的砷在脱硫的适宜温度下易产生砷酸盐，形成包裹或钝化膜，故一般采用沸腾炉两段焙烧方法。采用焙烧法预处理金矿时硫、炭、锑等有害杂质在特定条件下形成气相挥发而被分离，同时大量包裹被破坏可使金浸出率大幅提高，由于局部高温和过烧等现象易导致铁氧化物对金的二次包裹，焙砂中部分金仍难以浸出，此类尾矿我国每年产出约2000万t，不仅造成资源浪费，而且污染环境。

对于含硫、铜、铅、锌、砷较高的尾矿，浮选法是被应用最多的一种方法。通常使用浮选药剂使金、银、铜等有价金属的品位富集，然后送到提取工序提取。常用浮选工艺包括浮铜铅抑锌硫、浮铅锌抑铜硫、浮铅抑锌等，例如中国专利CN 102560083、CN 102513215B、CN 102784713B、CN 101914683B、CN 1029029123A、CN 102327817A、CN 102505077A等均属于此类方法。

比如某氧化铁类包裹极难处理尾矿成分为（%）：Fe 34.4，Cu 0.23，Pb 0.39，Zn0.33，As 1.13，S 0.96，C 0.45，Au 12.27g/t。该尾矿含有大量的氧化铁、氧化硅以及砷、硫，同时还含有银、铜、铅、锌等有价金属，无法用浮选法富集回收。经X射线衍射分析（XRD）表明金被包裹在Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe₂(SiO₃)₃、Al₂(SiO₃)₃、FeAsS₄、FeS₂等氧化物或矿物中，难以被氰化浸出，属于极难处理尾矿，同时由于其中基本不含铜、铅、锌等有色金属，难以产生综合效益，因此工艺路线的选择必须从技术、经济、制造成本、固定资产投资、环境保护等多方面综合考虑。要提取其中的金必须先进行预处理破坏这些矿物，打开包裹。目前文献报道的预处理主要方法为：还原焙烧法（CN 101942566B）、还原-磁选法（CN 102912116A）、炼铁-电解法、氯化焙烧法、常温常压碱浸氧化法、加压氧化法、KMnO₄氧化法、常温硫酸氧化法、硝酸氧化法等。还原法可获得较好的浸金效果，但工艺十分复杂；氯化焙烧法适应性强，综合利用效果好，但设备投资及维护费用很高；炼铁-电解法可在富集金的同时生产纯铁，节约能耗，但对矿石品位、杂质含量等要求很高；酸溶法、碱熔法工艺筒单，但效果很差。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供了一种从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，本发明的技术方案是：

一种从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，其特征在于其通过如下方式实现：

（1）在氧化铁类包裹难处理尾矿中加入预处理剂及催化剂搅拌均匀，预处理剂与氧化铁类包裹难处理尾矿的质量比为0.8～1.2﹕1，催化剂用量为氧化铁类包裹难处理尾矿重量的0.1～0.5%，加热反应至400～800℃，保温2～5 h，以破坏氧化铁类矿物对金的包裹；

（2）将预处理后的物料按1﹕3～5的固液比配入水，搅拌浸出2～4 h，浸出后压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性；

（3）将步骤（2）所得中性滤渣调制成质量浓度为25～35%的矿浆，按矿浆质量的0.1～0.5%加入浸金剂，再按矿浆质量的0.1～0.5%加入辅助剂，控制pH值为10～12，连续鼓入压缩空气，在10～40℃温度下搅拌浸出20～40h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为15～50g/L，搅拌吸附6～12 h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金；

（4）将步骤（2）得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

所述步骤（3）的筛下物经过沉淀得沉淀物的上清液，上清液补加适量的浸金剂、辅助剂后返回步骤（3）循环使用，不外排；沉淀物收集另用；再生后的椰壳炭循环使用。

所述步骤（1）的预处理剂为硫酸、硫酸钠、硫酸铵、氯化钠中的一种或几种，几种的配比是任意的，优选硫酸或/和硫酸钠，两者的配比优选1﹕1。

所述步骤（1）的催化剂为硝酸、硝酸钠、硝酸铵、过硫酸铵中的一种或几种，几种的配比是任意的，优选过硫酸铵。

所述步骤（3）的浸金剂为市购产品。优选0号浸金剂、10号浸金剂、19号浸金剂。

所述步骤（3）的所述辅助剂为硫氰酸铵。

所述步骤（3）的椰壳炭加入量优选15～30g/L。

所述步骤（2）的升温反应温度优选600～650℃。

本发明依据的技术原理如下：

对此类尾矿物相分析结果表明，单体及裸露金约为0.34g/t，硫化物包裹金约为0.12g/t，氧化铁包裹金约为11.55g/t，硅酸盐包裹金约为0.26g/t，由此可见尾矿中的金主要是氧化铁包裹金，即金主要是由焙烧产生的二次包裹引起的。预处理前尾矿为红色固体，X射线衍射（XRD）分析显示主要物相是Fe₂O₃、SiO₂；预处理后为灰白色，XRD显示固体氧化铁和预处理剂发生反应比较完全，Fe₂O₃衍射峰消失，Fe₂O₃全部转化为铁盐，而SiO₂衍射峰不受太大影响。

扫描电镜分析（SEM）显示，处理前尾矿矿物断面光滑平整，EDS能谱显示为较纯净的二氧化硅；在尾矿断面上可清晰分辨出氧化铁颗粒，多数氧化铁呈疏松多孔状态存在，但有明显烧结现象，说明硫化物内的部分不可见金被转化而来的氧化铁包裹，并且氧化铁包裹金主要发生在细团聚颗粒矿物上，致使金没有被充分浸出；经过本发明处理后，二氧化硅断面粗糙，凹凸不平，EDS能谱显示此二氧化硅中含有较多的金属铝，说明在本发明的处理过程中，预处理剂不仅与氧化铁发生了反应，同时也破坏了二氧化硅、氧化铝等矿物的原有结构，同时经过本发明处理后形成了一种较无序混乱的形态，形成的二次包裹被彻底打开，从而更加有利于浸金剂与金的接触浸出。

本发明的优点在于：采用上述方案，克服已有技术缺点，所用浸金剂不含剧毒的氰化物，对环境友好；吸附贫液补加适量的浸金剂、辅助剂循环使用，不外排；含铁溶液经过净化、浓缩、蒸发、结晶可用于生产聚合铁盐；再生后的椰壳炭循环使用。

本发明既回收了尾矿中宝贵的黄金、铁资源，又减少了尾矿对环境的污染，符合国家节能减排及循环经济的理念，可谓一举多得，方法简单、易实现工业化、经济效益和社会效益好、有利于在较大范围内推广。

由于尾矿中铁含量对金浸出率有重要影响，脱除尾矿中的铁就可提高金的浸出率，铁脱除越彻底，则对包裹的破坏越完全，金浸出率越高。因此经过本发明的加热反应步骤，使氧化铁类矿物对金的包裹被彻底破坏，使金暴露，为后序的提金打下良好的基础；再经过搅拌水浸步骤，使尾矿中铁等金属元素最终以盐的形式溶解进入液相，经XRD分析显示，水浸后铁盐消失，只有SiO₂存在，而固相经过压滤高效富集得金精矿；之后用炭浆法加入浸金剂浸金，加炭吸附，过筛、解析、熔炼，得高品质金，大幅度提高了金的浸出率。

具体实施方式

应用本发明技术方案共处理氧化铁类包裹极难处理尾矿4批，每批300～1000Kg，总重量达到2675Kg（湿重），金回收率90～95%，而不经过本发明的预处理方法处理，应用公知的炭浆法，金的浸出-吸附率仅为2～5%。

本发明实施例所用的尾矿含有大量的氧化铁、氧化硅、砷，含有很低的硫、铜、铅、锌，无法用选矿法富集回收；金被Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe₂(SiO₃)₃、Al₂(SiO₃)₃、FeAsS₄、FeS₂等氧化物或矿物包裹，用常规方法难以被浸金剂浸出。

下面列举的实施例只是其中的一部分，其目的是对本发明做进一步的详细描述及验证其效果。

实施例1

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.33%，Au 13.35g/t，含水率为24.51%，取其300Kg（湿重），按照尾矿﹕预处理剂＝0.8﹕1的重量，配入预处理剂即硫酸，加入0.3Kg催化剂硝酸钠，加热反应至500℃，保温2.5h；然后按照固液比1﹕3（质量﹕体积）配入水，于常温下搅拌浸出2h，浸出结束后用板框压滤机压滤，得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性，得中性滤渣150Kg（湿重），含水51.97%，含Fe 9.1%，金43.3g/t，金富集3.24倍；所得中性滤渣调制成质量浓度为25%的矿浆，按矿浆质量的0.1%加入19号浸金剂，再按矿浆质量的0.1%加入辅助剂硫氰酸铵，控制pH值为10，连续鼓入压缩空气，在10℃温度下搅拌浸出24h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为50g/L，搅拌吸附8h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金，金回收率98%；得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

比较例1：氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.33%，Au 13.35g/t，取其300Kg（湿重），含水为24.51%，直接用常规的炭浆法浸出-吸附，矿浆浓度33.4%，氰化钠浓度0.5%，用NaOH调节pH＝10，连续鼓入压缩空气，常温搅拌浸出36h，然后加入椰壳炭6.5Kg，搅拌吸附8h，吸附尾矿品位为12.68g/t，金的浸出-吸附率仅为5%。

实施例2

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.33%，Au 13.35g/t，含水率为24.51%，取其136 Kg（湿重），按照尾矿﹕预处理剂＝1﹕1的重量，配入预处理剂即硫酸钠，加入0.15Kg催化剂硝酸，加热反应至400℃，保温2.5h；然后按照固液比1﹕3（质量﹕体积）配入水，于常温下搅拌浸出2h，浸出结束后用板框压滤机压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性，得中性滤渣80.8Kg（湿重），含水55.94%；含Fe 9.0%，金43.3g/t，金富集3.24倍；所得中性滤渣调制成质量浓度为35%的矿浆，按矿浆质量的0.3%加入10浸金剂，再按矿浆质量的0.2%加入辅助剂硫氰酸铵，控制pH值为11，连续鼓入压缩空气，在20℃温度下搅拌浸出40h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为30g/L，搅拌吸附10 h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金，金回收率90%；得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

比较例2

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.33%，Au 13.35g/t，取其300Kg（湿重），含水为24.51%，直接用常规的炭浆法浸出-吸附，矿浆浓度33.4%，氰化钠浓度0.5%，用NaOH调节pH＝10，连续鼓入压缩空气，常温搅拌浸出36h，然后加入椰壳炭6.5Kg，搅拌吸附8h，吸附尾矿品位为12.68g/t，金的浸出-吸附率仅为5%。

实施例3

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.6%，Au 13.3g/t，含水23.81%，取其600Kg（湿重），按照尾矿﹕预处理剂＝1.2﹕1的重量，配入预处理剂硫酸钠和硫酸（两者的比例为3﹕7），加入0.6Kg催化剂硝酸铵，加热反应至400℃，保温2h；然后按照固液比1﹕5（质量﹕体积）配入水，于常温下搅拌浸出4h，浸出结束后用板框压滤机压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性，得中性滤渣386Kg（湿重），含水48.02%，含Fe 10.64%，金29.52g/t，金富集2.22倍；所得中性滤渣调制质量浓度为28%的矿浆，按矿浆质量的0.5%加入0号浸金剂，再按矿浆质量的0.3%加入辅助剂硫氰酸铵，控制pH值为12，连续鼓入压缩空气，在40℃温度下搅拌浸出36h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为15g/L，搅拌吸附6 h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金，金回收率98%；得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

比较例3

氧化铁类包裹尾矿含含Fe 34.6%，Au 13.3g/t，取其600Kg（湿重），含水23.81%，不经过本发明的预处理方法处理，应用公知的炭浆法浸出-吸附，矿浆浓度34.2%，加入无毒浸金剂7.2Kg、辅助剂1Kg，用NaOH调节pH＝10～12，连续鼓入压缩空气，常温搅拌浸出65h，然后加入椰壳炭7.96Kg，搅拌吸附8h，吸附尾矿品位12.72g/t，金的浸出-吸附率仅为4.4%。

实施例4

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.6%，Au 13.3g/t，含水23.81%，取其600Kg（湿重），按照尾矿﹕预处理剂＝1.2﹕1的重量，配入预处理剂氯化钠和硫酸（两者的比例为1﹕9），加入2.4Kg催化剂硝酸钠，加热反应至700℃，保温2h；然后按照固液比1﹕5（质量﹕体积）配入水，于常温下搅拌浸出4h，浸出结束后用板框压滤机压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性，得中性滤渣117Kg（湿重），含水分48%，含Fe 10.64%，金29.52g/t，金富集2.22倍；所得中性滤渣调制质量浓度为34.2%的矿浆，按矿浆质量的0.4%加入19号浸金剂，再按矿浆质量的0.4%加入辅助剂硫氰酸铵，控制pH值为12，连续鼓入压缩空气，在40℃温度下搅拌浸出36h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为15g/L，搅拌吸附6 h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金，金回收率98%；得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

比较例4

实施例5

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.67%，Au 13.19g/t，含水26.84%，取其800Kg（湿重），按照尾矿﹕预处理剂＝0.8﹕1的重量，配入预处理剂硫酸和硫酸钠（两者的比例为3﹕7），加入0.8Kg催化剂过硫酸铵，加热反应至在650℃，保温2h，然后按照固液比1﹕4（质量﹕体积）配入水，于常温下搅拌浸出3h，浸出结束后用板框压滤机压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性，得中性滤渣275Kg（湿重），含水48.2%，含Fe 11%，金29.86g/t，金富集2.26倍；所得中性滤渣调制质量浓度为28%的矿浆，按矿浆质量的0.4%加入0号浸金剂，再按矿浆质量的0.5%加入辅助剂硫氰酸铵，控制pH值为12，连续鼓入压缩空气，在40℃温度下搅拌浸出36h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为15g/L，搅拌吸附6 h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金，金回收率98%；得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

比较例5

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.67%，Au 13.19g/t，取其800Kg（湿重），含水26.84%，不经过本发明的预处理方法处理，应用公知的炭浆法浸出-吸附，矿浆浓度32%，氰化钠浓度0.5%，用NaOH调节pH＝10～12，连续鼓入压缩空气，常温搅拌浸出65h，然后加入椰壳炭6.5Kg，搅拌吸附8h，吸附尾矿品位为12.79g/t，金的浸出-吸附率仅为3%。

实施例6

氧化铁类包裹尾矿含Fe 34.4%，Au 14.13g/t，含水27.3%，取其975Kg（湿重），按照尾矿﹕预处理剂＝1﹕1的重量，配入预处理剂硫酸和硫酸铵（两者的质量比为3﹕7），加入2.9Kg催化剂硝酸钠，加热反应至800℃，保温2.5h，然后按照固液比1﹕5（质量﹕体积）配入水，于常温下搅拌浸出3h，浸出结束后用板框压滤机压滤，得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性，得中性滤渣525Kg（湿重），含水48.4%，含Fe 12.6%，金33.81g/t，金富集2.39倍；所得中性滤渣调制成质量浓度为35%的矿浆，按矿浆质量的0.4%加入19号浸金剂，再按矿浆质量的0.5%加入辅助剂硫氰酸铵，控制pH值为10，连续鼓入压缩空气，在10℃温度下搅拌浸出40h，然后加入椰壳炭，椰壳炭加入量为50g/L，搅拌吸附12h后，过筛网，筛上的载金炭用常规方法解析、回收后，得到金，金回收率98%；得到的滤液经过常规的净化、浓缩、蒸发、结晶后，可用于生产聚合铁盐。

比较例6

氧化铁类包裹尾矿含含Fe 34.4%，Au 14.13g/t，取其975Kg（湿重），含水27.3%，不经过本发明的预处理方法处理，应用公知的炭浆法浸出-吸附，矿浆浓度34.2%，加入无毒浸金剂5.8Kg、辅助剂1Kg，用NaOH调节pH＝10～12，连续鼓入压缩空气，常温搅拌浸出56h，然后加入椰壳炭7.96Kg，搅拌吸附8h，吸附尾矿品位13.85g/t，金的浸出-吸附率仅为2%。

Claims

1.一种从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，其特征在于其通过如下方式实现：

所述预处理剂为硫酸、硫酸钠、硫酸铵、氯化钠中的一种或几种，几种的配比是任意的；

所述催化剂为硝酸、硝酸钠、硝酸铵、过硫酸铵中的一种或几种，几种的配比是任意的；

（2）将预处理后的物料按质量﹕体积=1﹕3～5的固液比配入水，搅拌浸出2～4 h，浸出后压滤得富集有金精矿的滤渣及滤液，滤渣用水洗涤至中性；

2.根据权利要求1所述的从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，其特征在于所述步骤（3）的筛下物经过沉淀得沉淀物的上清液，上清液补加适量的浸金剂、辅助剂后返回步骤（3）循环使用；沉淀物收集另用。

3.根据权利要求1所述的从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，其特征在于所述步骤（3）的浸金剂为市购产品。

4.根据权利要求1所述的从氧化铁类包裹难处理尾矿中提取金的方法，其特征在于所述步骤（3）的所述辅助剂为硫氰酸铵。