CN104862494B - 一种从硫化物金矿中浸金的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从硫化物金矿中浸金的工艺。该工艺分为氧压碱浸与硫代硫酸盐浸出两段。首先在氧压碱浸过程中，控制较低的氧分压、升温速率和终点温度，使包裹金的硫化物被氧化为硫酸盐和金得到解离暴露的同时，一部分硫化物被氧化为含硫的浸金配位剂—硫代硫酸盐和多硫化物，从而浸出部分金。之后，氧压碱浸矿浆无需固液分离，向其中添加少量硫代硫酸盐及其他试剂，在常温常压的条件下浸出残余的金。该工艺不排放SO2，也不使用氰化物，对环境友好，且还具有金浸出率高、设备投资低、工序简单、硫代硫酸盐用量低等优点。

Description

一种从硫化物金矿中浸金的工艺
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种从硫化物金矿中浸金的工艺。
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。目前处理这类金矿主要是采用焙烧氧化或氧压酸浸预处理后再进行氰化浸出。国内主要采用焙烧氧化法进行预处理，通过彻底氧化硫化物，解离出包裹的金，但该方法将产生大量SO2，威胁环境。工业发达国家主要采用氧压酸浸进行预处理，其具有效率高、污染少、效果好等优点，但其对设备材质要求高，投资大，且酸性浸出液中和成本高。
针对硫化物金矿，氧压碱浸也是一种有效的预处理方法，其尤其适用于含较多碱性脉石的金矿。氧压碱浸浸出液的腐蚀性小，对设备材质要求低。该方法是在加温、充氧及碱性的条件下，使硫化物氧化分解，从而解离出包裹金。其一般采用氧分压高于0.6Mpa，升温速率大于4℃/min，终点温度高达200～230℃的反应条件使硫化物氧化为硫酸盐，无浸金配位剂的生成。
氰化浸金具有工艺简单、成本低等优点，但其浸金速度慢，且氰化物的毒性令人生畏，它的使用将对环境产生严重威胁。随着全球范围内对环境保护的愈加重视，非氰化浸金技术的开发与应用已受到广泛重视。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。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用量大，导致成本高。
针对目前从硫化物金矿中浸金存在的上述问题，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是针对硫化物金矿提供一种对环境友好且经济效益高的浸金新工艺。
本发明的技术方案是：
一种从硫化物金矿中浸金的工艺，将氧压碱浸与硫代硫酸盐浸出相联合；氧压碱浸过程中，控制较低的氧分压、升温速率和终点温度，使包裹金的硫化物被氧化为硫酸盐和金得到解离暴露的同时，一部分硫化物被氧化为浸金配位剂(硫代硫酸盐和多硫化物)；氧压碱浸矿浆无需固液分离，向其中添加一定量硫代硫酸盐、硫酸铜和氨水浸出残余的金。
上述工艺中所述的氧压碱浸过程中，控制氧分压为0.3～0.4Mpa，升温速度为1.0～2.0℃/min，终点温度为140～160℃。
上述工艺中氧压碱浸升温至终点温度后保温时间2～4h。
上述工艺中氧压碱浸的石灰用量30～80kg/t金矿、液固质量比3～10：1、搅拌强度500～800r/min。
上述工艺中所述的硫代硫酸盐添加量为0.02～0.05mol/L。
上述工艺中硫代硫酸盐为硫代硫酸钠或硫代硫酸铵。
上述工艺中添加硫代硫酸盐浸出时添加硫酸铜浓度至0.01～0.03mol/L，添加NH3·H2O浓度至0.3～0.8mol/L，液固质量比1.5～5：1。
上述工艺中添加硫代硫酸盐浸出时搅拌强度100～300r/min，浸出时间4～8小时，pH9.5～10.5。
上述工艺所述的硫化物金矿为硫化物金矿石或硫化物金精矿。
上述工艺中将硫化物金矿细磨至-325目占90％以上后再进行氧压碱浸。氧压碱浸完成后，无需进行固液分离，可以在常温常压条件下(0～40℃，0.06～0.1MPa)往矿浆中添加一定量硫代硫酸钠或硫代硫酸铵、硫酸铜和氨水浸出残余的金。
本发明可产生如下效果：
(1)对环境友好。本发明所述氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺不产生SO2，也不使用氰化物。
(2)金浸出率高。本发明所述氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出联合工艺的浸金率与氧化焙烧—氰化浸出相当。
(3)设备投资低。氧压碱浸浸出液的腐蚀性小，对设备材质要求低。
(4)工序简单。由于在碱性条件下浸出，氧压碱浸的矿浆成分较为简单，且其pH值与硫代硫酸盐浸金较为匹配，故该矿浆无需固液分离与中和，即可进行后续浸金操作。
(5)硫代硫酸盐用量低。针对硫化物金矿，硫代硫酸盐法浸金的浸出剂用量通常为0.1～0.5mol/L，经本发明所述氧压碱浸处理后，硫代硫酸盐用量可降低至0.02～0.05mol/L。
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金精矿的多元素分析
元素 Au* Ag* As Sb S C Cu
含量(％) 34.08 6.03 1.7 0.94 6.15 3.61 0.073
元素 Ni Fe SiO2 CaO MgO Al2O3 K2O
含量(％) 0.177 10.85 21.37 10.3 20.38 8.27 1.33
*表示Au、Ag的单位为g/t
表2金精矿中金的物相分析
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％。
对照例2：采用氧化焙烧—硫代硫酸盐浸出工艺。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。优化的硫代硫酸盐浸金条件为：入料细度-0.045mm占90％、Na2S2O3浓度0.4mol/L、CuSO4浓度0.03mol/L、氨水浓度0.8mol/L、液固质量比5、时间6h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下，金的浸出率为81.2％。
实施例1:采用氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺。氧压碱浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、升温速率1.0℃/min、终点温度140℃、保温时间2h、氧分压0.30MPa、液固质量比5、石灰用量50kg/t精矿、搅拌强度700r/min。硫代硫酸盐浸金条件为：Na2S2O3添加量0.02mol/L、CuSO4浓度0.01mol/L、氨水浓度0.3mol/L、时间6h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下金的两段总浸出率为81.5％。
实施例2:采用氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺。氧压碱浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、升温速率1.5℃/min、终点温度150℃、保温时间3h、氧分压0.35MPa、液固质量比5、石灰用量60kg/t精矿、搅拌强度700r/min。硫代硫酸盐浸金条件为：Na2S2O3添加量0.04mol/L、CuSO4浓度0.02mol/L、氨水浓度0.6mol/L、时间6h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下金的两段总浸出率为82.5％。
实施例3:采用氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺。氧压碱浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、升温速率2.0℃/min、终点温度160℃、保温时间4h、氧分压0.40MPa、液固质量比5、石灰用量70kg/t精矿、搅拌强度700r/min。硫代硫酸盐浸金条件为：Na2S2O3添加量0.05mol/L、CuSO4浓度0.03mol/L、氨水浓度0.8mol/L、时间6h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下金的两段总浸出率为82.9％。
原料条件二：某金矿石的多元素分析及金物相分析如表3、表4所示。
表3金矿石原料的的多元素分析
元素 Au* Ag* SiO2 Al2O3 C CaO MgO
含量(％) 17.82 4.32 39.78 3.19 20.01 7.34 8.22
元素 As Mn Cu Pb S Sb Fe
含量(％) 0.005 0.004 0.006 0.017 3.65 0.05 4.94
*表示Au、Ag的单位为g/t
表4金矿石中金的物相分析
相态 含量(g/t) 比例(％)
单体金+连生金 7.19 40.33
硫化物包裹金 7.72 43.33
氧化物包裹金 2.26 12.67
硅酸盐中包裹金 0.65 3.67
总金 17.82 100
对照例3：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740℃、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85.4％。
对照例4：采用氧化焙烧—硫代硫酸盐浸出工艺。优化的氧化焙烧条件为：入料细度-0.074mm占75％、焙烧温度740℃、时间2h。优化的硫代硫酸盐浸金条件为：入料细度-0.045mm占90％、Na2S2O3浓度0.4mol/L、CuSO4浓度0.02mol/L、氨水浓度0.6mol/L、液固质量比5、时间6h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下，金浸出率为84.3％。
实施例4：采用氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺。氧压碱浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、升温速率1.0℃/min、终点温度140℃、保温时间2h、氧分压0.30MPa、液固质量比5、石灰用量50kg/t矿石、搅拌强度700r/min。硫代硫酸盐浸金条件为：Na2S2O3添加量0.02mol/L、CuSO4浓度0.01mol/L、氨水浓度0.3mol/L、时间8h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下金的两段总浸出率为84.7％。
实施例5：采用氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺。氧压碱浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、升温速率1.5℃/min、终点温度150℃、保温时间3h、氧分压0.35MPa、液固质量比5、石灰用量60kg/t矿石、搅拌强度700r/min。硫代硫酸盐浸金条件为：Na2S2O3添加量0.04mol/L、CuSO4浓度0.02mol/L、氨水浓度0.6mol/L、时间8h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下金的两段总浸出率为85.6％。
实施例6：采用氧压碱浸—硫代硫酸盐浸出工艺。氧压碱浸条件为：入料细度-0.045mm占90％、升温速率2.0℃/min、终点温度160℃、保温时间4h、氧分压0.40MPa、液固质量比5、石灰用量70kg/t矿石、搅拌强度700r/min。硫代硫酸盐浸金条件为：Na2S2O3添加量0.05mol/L、CuSO4浓度0.03mol/L、氨水浓度0.8mol/L、时间8h、搅拌强度200r/min、pH≈10。在此条件下金的两段总浸出率为85.9％。

Claims (3)

1.一种从硫化物金矿中浸金的工艺，其特征在于，将氧压碱浸与硫代硫酸盐浸出相联合；所用碱试剂为石灰，添加量为30～80kg/t金矿，氧压碱浸之前硫化物金矿须细磨至－0.045mm占90％以上；氧压碱浸过程中，控制氧分压为0.3～0.4Mpa，升温速度为1.0～2.0℃/min，终点温度为140～160℃，使包裹金的硫化物被氧化为硫酸盐和金得到解离暴露的同时，一部分硫化物被氧化为硫代硫酸盐和多硫化物；氧压碱浸矿浆无需固液分离，向其中添加用量为0.02～0.05mol/L的硫代硫酸盐和适量硫酸铜、氨水浸出残余的金。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，氧压碱浸升温至终点温度后保温时间2～4h。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的硫化物金矿为硫化物金矿石或硫化物金精矿。
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