CN105624398A - 用于萃取贵元素、贱元素和稀有元素的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于从包含难处理、难加工或以其它方式对传统处理途径响应很差的矿石、精矿和其它材料在内的进料回收和分离有价元素(特别是，金和银)的湿法冶金工艺。特别是，所述工艺是一种整合到一种或多种现有的有价元素萃取工艺中的工艺。

Description

用于萃取贵元素、贱元素和稀有元素的处理工艺
技术领域
本发明涉及一种用于从包括难处理、难加工或以其它方式对传统处理途径响应很差的矿石、精矿和其它材料在内的进料回收和分离有价元素(特别是，金和银)的湿法冶金工艺。特别是，所述工艺是一种整合到一种或多种现有的有价元素萃取工艺中的工艺。
背景技术
含有多种低品位有价金属的多金属矿体正变得日益吸引资源公司评估其开发潜力(虽然在将此类元素回收和分离成可售的精矿或产品方面存在更大的冶金挑战)。这通常是针对含有以下的矿石的情形：贵金属如黄金或银、铂族金属(PGM)；以及其它的有价贱金属和稀有金属如镍、钴、铜；稀土元素(REE)，包括钇和钪；以及铀、钍、锰、锌、镉、钼、钒、钛；以及其它的微量元素如钒、锗和镓。
当前用于从多金属矿体萃取有价金属的湿法冶金工艺路线在名称为“Kell工艺(KellProcess)”的国际专利公布No.WO99/60178(参见图1)1、国际专利申请号WO2014/009928，以及澳大利亚专利申请号2013263848中有所描述(所述专利的每一者的内容以引用方式并入本文)。所有这些工艺是当起始材料为矿石或所述矿石的精矿时需要的，并且所有这些工艺产生一种或多种包含溶解的有价金属和其它元素的浸提液。所述Kell工艺一般特定地应用于包含PGM和贱金属的精矿。
Kell工艺路线的核心包括以下步骤：
(i)在加压氧化的硫酸盐浸提液中浸提矿石或由矿石构成的精矿以溶解所述矿石或精矿中包含的贱金属硫化物，以及形成包含贱金属的硫酸盐浸提滤液和包含铂族金属(PGM)的滤渣；
(ii)使所述硫酸盐浸提滤液与所述滤渣分离；
(iii)煅烧或热处理所述滤渣以形成煅烧产物；以及
(iv)在氯化物浸提液中浸提所述煅烧产物以使PGM溶解于溶液中，从而形成用于PGM回收的氯化物浸提滤液和固体废料滤渣。.
然而，各种各样的进料，尤其包括难处理的含金或银矿石，或包含贵重金属金或银的精矿，是成问题的，这是因为它们获得这些金属的低回收率，使得传统的工艺路线如氰化法不经济或以其它方式在技术上不适合用于处理这些材料2。
这些难处理或难加工的矿石、精矿和其它材料可以被分类成若干种类，包括：
1.传统的难处理硫化物(金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中)——一般通过加压氧化或细菌性氧化、煅烧和/或超细研磨来处理；
2.亚显微的难处理硫化物(有时称作“固溶体”)(金或银微粒相较于传统的研磨粒度小到其无法用扫描电子显微镜法观测到的程度，并且被包裹在各种硫化矿物中)——一般通过加压氧化或细菌性氧化或煅烧来处理；
3.“劫金(Preg-robbing)”材料(存在含碳物质或其它吸附剂矿物如粘土，其可通过吸附或“劫金”从氰化物浸提溶液中浸提出的金和银来降低金和银的回收率)——一般通过煅烧或用煤油堵塞(blinding)以及使用更浓的氰化物溶液和更高的碳添加量来处理；
4.碳锁定材料(存在含碳物质如油母岩质，其可通过物理包裹而降低金和银的回收率)——一般通过煅烧来处理；
5.双重难处理的硫化物(金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中；还存在含碳物质或其它的吸附剂矿物，其可通过从氰化物浸提溶液物理包裹或“劫金”而降低金和银的回收率)——一般通过煅烧或碱性加压氧化来处理；
6.煅烧尾矿(精矿或矿石的煅烧和后续氰化物浸提之后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银)——一般无法使用传统方法处理；
7.硅酸盐或铝酸盐锁定材料(存在氧化铝/含硅物质或相，其可通过物理包裹、涂层或吸附而降低金和银的回收率)——一般无法使用传统方法处理。
8.被认为载有包含金或PGM的微簇的难处理材料(例如，“纳米金”、“纳米尺寸的金”、“金化物”等，其还可涉及其它元素如Al、Si、Ti、V、Zr、Nb、Hg、Mo、W、Ag、Cu、Cs、La等；在所述比例的情况下键可比体相原子之间的那些键更强，并且因此可以通过所谓的“胶合”效应来改变贵金属的化学行为)——一般无法使用传统方法来处理；
9.矿渣(精矿或矿石冶炼后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银)——一般无法使用传统方法处理；
10.混汞尾矿(精矿或矿石混汞后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银)——一般使用煅烧，以及更浓的氰化物添加来处理；以及
11.包含金或银的矿石中难处理矿物相(实例包括各种浸提缓慢或不良的氰化物浸提矿物，如银金矿Au-Ag、螺硫银矿Ag2S、方锑金矿AuSb2、碲金矿AuTe2、针碲金矿(Ag,Au)Te2，以及其它矿物)——一般使用煅烧或石灰煮沸，以及更浓的氰化物添加来处理；
12.“电子废弃物”、废催化剂以及其它含贵重金属的废弃物(多种具有一系列冶金响应特征的此类材料正变得日益可用)——一般通过各种机械分离、火法冶金、湿法冶金以及生物湿法冶金技术来处理；
13.特殊的非难处理的精矿(特别是，其中精矿是低品位的、包含对传统处理有害的元素或资源过少而不足以批准独立的处理设施的情况)——一般无法使用传统方法处理，除非可以使用适当的设施进行外加工(tolltreatment)安排。
使用传统方法将需要针对每种材料类型开发特殊和单独的流程和建造独立的设施，并且有时材料不被认为可使用当前可用技术进行经济的处理，这是因为矿石包含上述难处理类型的类别组合。
因此需要一种用于从这些材料中的任一者或组合处理并且回收有价元素(包括贵金属、贱金属和稀有金属，以及特别是金或银)的组合工艺，而不是需要针对每种材料类型建造独立的设施。如果此类工艺能够被整合到现有的设施工艺中，如整合到核心Kell工艺(如在国际专利公布No.WO99/60178中所要求保护的)或改进的Kell工艺(如在国际专利申请号WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中所要求保护的)中，或整合到其它的贱金属和贵金属萃取工艺如堆浸中，从而受益于资金、操作和基础设施成本方面的节省，则其将为进一步有用的。凭借其在现场产生高品位的有价金属精矿或个别的有价金属产物的工艺通过消除精炼费而提供了可观的经济效益。
此外，使用氰化物(其为在金和银处理中传统上使用的一种有毒化学品，以及从利益相关者和公众的角度看需要日益严格的控制措施来满足紧缩的安全和环境条件)是成问题的。不需要使用氰化物的替代工艺将为有用的。此外，传统工艺产生对环境有害的SO2和其它污染物，且需要替代的环保性方法3。
发明内容
根据本发明的第一实施方案，提供了一种用于从包括难处理或难加工材料的进料萃取金或银，或金和银两者，以及任选地一种或多种另外元素(包括PGM、贱元素、稀有金属和/或稀有元素)的湿法冶金工艺，所述工艺包括以下步骤：
(i)将进料提供到反应容器中；
(ii)使所述进料经历一个或多个浸提步骤，所述浸提步骤包括：
a)在加压和/或常压条件下的热硫酸浸提步骤，以产生包括溶液中的可售金属硫酸盐和包含可售金属的固体残留物在内的产物料浆；
b)任选地使得所述料浆经历以下步骤：a)调节步骤，其中条件是根据矸石矿物学选择的，包括约25-300g/L的硫酸或pH值为10-14的碱性处理(包括例如石灰煮沸)；
c)任选地使来自a)或b)的固体残留物在氧化或还原条件下经历从约300-700℃或约700-1000℃的热处理步骤(其中条件是根据矸石矿物学选择的)；
d)使进料或来自上述步骤a)或其中相关的b)或c)的固体残留物在氯化物浸提介质中经历氯化物浸提步骤以在氯化物富集浸出液(pregnantleachsolution,PLS)中产生可溶的可售金属；
e)使来自上述步骤d)的氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离子交换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、添加聚合物吸附剂或其它吸附剂、溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原，以产生一种或多种用于金和银回收的中间固体或溶液产物，以及氯化物PLS中的任何次要的相关PGM和其它有价的贱金属或稀有金属；
f)任选地使来自上述步骤e)的中间固体或溶液产物经历进一步的纯化和/或浓集步骤，所述纯化和/或浓集步骤包括一种或多种技术，所述技术包括IX、螯合、MRT、聚合物吸附剂或其它吸附剂的添加；溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原；
g)任选地使来自上述步骤e)的中间溶液产物借助于一个或多个步骤经历盐酸、钙和残余金属回收，所述步骤包括预煮、精炼、蒸馏、吸附、再煮和/或热水解，以得到包含含有可售金属的固体残留物和溶液中的可售金属硫酸盐的产物料浆；
h)任选地使来自上述步骤g)的所述固体残留物经历氯化物浸提介质中的氯化物再浸提步骤以在净化的氯化物PLS中产生可溶的可售金属；
i)任选地使来自步骤(e)、(g)或(h)的排出溶液经历吸附步骤，借此使可售的PM被吸附到一种或多种树脂或吸附剂并且使贱金属在溶液中排出，或经历进一步的硫化物沉淀步骤以产生二次产物料浆，接着进行二次固体残留物从二次产物料浆的固液分离，以用于通过如在上述步骤(e)中概述的方法进一步纯化，或直接出售给第三方；以及
j)任选地使来自上述步骤h)的氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离子交换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、添加聚合物吸附剂或其它吸附剂、溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原，以产生一种或多种用于金和银回收的中间固体或溶液产物，以及氯化物PLS中的任何次要的相关PGM和其它有价的贱金属或稀有金属。
所述难处理或难加工的材料可选自由以下组成的组：矿石、精矿、残渣，以及以下类别的其它材料：
(i)传统的难处理硫化物，其中金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中；
(ii)亚显微的难处理硫化物，也被称作“固溶体”难处理硫化物，其中金或银微粒相较于传统的研磨粒度小到其无法用扫描电子显微镜法观测到的程度，并且被包裹在各种硫化矿物中；
(iii)“劫金”材料，其中存在含碳物质或包括粘土在内的其它吸附剂矿物，其可通过吸附或“劫金”从氰化物浸提溶液中浸提出的金和银来降低金和银的回收率；
(iv)碳锁定材料，其中存在包括油母岩质在内的含碳物质，其可通过物理包裹而降低金和银的回收率；
(v)双重难处理的硫化物，其中金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中，以及其中还存在含碳物质或其它的吸附剂矿物，其可通过从氰化物浸提溶液物理包裹或“劫金”而降低金和银的回收率；
(vi)煅烧尾矿，其为精矿或矿石煅烧和后续氰化物浸提之后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(vii)硅酸盐或铝酸盐锁定材料，其中存在氧化铝和/或含硅物质或相，其可通过物理包裹、涂层或吸附而降低金和银的回收率；
(viii)被认为载有包含金或PGM的微簇的难处理材料，包括“纳米金”、“纳米尺寸的金”以及“金化物”，其还可涉及其它元素，包括Al、Si、Ti、V、Zr、Nb、Hg、Mo、W、Ag、Cu、Cs、La，在所述比例的情况下键可比体相原子之间的那些键更强，并且因此可以通过所谓的“胶合”效应来改变贵金属的化学行为；
(ix)矿渣，其为精矿或矿石熔炼后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(x)混汞尾矿，其为精矿或矿石混汞后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(xi)包含金或银的矿石中的难处理矿物相(包括各种浸提缓慢或不良的氰化物浸提矿物，包括银金矿Au-Ag、螺硫银矿Ag2S、方锑金矿AuSb2、碲金矿AuTe2、针碲金矿(Ag,Au)Te2，以及其它矿物；
(xii)“电子废弃物”、废催化剂和其它载有贵金属的废弃物；以及
(xiii)特殊的非难处理的精矿，包括其中传统处理是不可能的(例如，禁止使用氰化物)、精矿是低品位的、包含对传统处理有害的元素，或资源太少而不足以批准独立的处理设施的情况。
所述工艺还可包括以下步骤：从来自步骤a)或其中相关的b)、f)或g)的产物料浆的溶液中可售金属硫酸盐分离包含可售金属的固体残留物，以及然后将所得的经分离固体残留物提供到步骤b)、c)或d)中的任意一者的步骤。可通过过滤或通过本领域技术人员已知的任何其它固体/液体分离手段来进行分离。
所述工艺还可包括以下步骤：从来自步骤d)的产物料浆的溶液中可售金属氯化物分离包含可售金属的固体残留物以及然后将所得的经分离氯化物PLS提供到步骤e)的步骤。可通过过滤或通过本领域技术人员已知的任何其它固体/液体分离手段来进行分离。
所述工艺还可包括以下步骤：基于技术经济方面的考虑，从来自步骤a)或其中相关的b)的产物料浆的溶液中金属硫酸盐，和/或从步骤f)中的中间产物浓集，或从步骤g)中产生的金属硫酸盐残留物，借助于技术，如溶剂萃取、离子交换、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积、还原、再循环以及本领域技术人员已知的其它技术来回收可售金属。
可以通过粉碎、碾磨来开始处理(i)中的进料矿石、精矿、残渣或废料，或(i)中的进料矿石、精矿、残渣或废料可为最初开采的状态。替代地或此外，所述进料可经历富集步骤以产生中间矿石产物来被提供到反应容器中。可以通过粉碎、研磨、筛选、拣选、分级、分粒、磁力分离、静电分离、浮选或重力分离的组合从而浓缩有价金属或剔除矸石组分，或通过本领域技术人员已知的其它富集手段来进行富集步骤。
可使来自步骤a)或b)的进料、矿石、中间矿石产物、精矿或固体残留物在经历步骤d)之前经历热处理以产生经热处理的煅烧产物。
所述热处理可以在氧化、中性或还原条件下，在约80-750℃进行至多达120分钟，一般在约300-700℃进行10至30分钟，以从固体残留物移除挥发性组分并且减少或消除所述材料的劫金属性，同时通过后续浸提来使难处理矿物相如银黄钾铁矾适于回收。
另外，热处理可以在氧化、中性或还原条件下，在约500-1000℃进行至多达120分钟，一般在约700-1000℃进行30至120分钟，以将可售金属调节成可溶于氯化物浸提介质中。
所述热过程可以作为连续热处理工艺中的个别步骤，或作为一个组合步骤来进行。
步骤a)的产物料浆可任选地经历热酸性或碱性的调节步骤或常压浸提步骤，以实现黄钾铁矾或碱式硫酸铁(BFS)形式的铁的移除或转化以释出银，以及将可能存在的铁、铝和硫酸镁移除或转化到液相中，以及随后经历步骤c)。
在本发明的又一实施方案中，在上述第一实施方案中的d)的氯化物PLS和e)的中间固体或溶液产物可经历吸附步骤，借此使可售金属被吸附到树脂或吸附剂上，以及使贱金属被排出到溶液中。
在本发明的又一实施方案中，可使上述第一实施方案中d)的氯化物PLS和e)的中间固体或溶液产物经历沉淀和纯化，所述沉淀和纯化包括以下步骤中的任何一个或多个：
(i)通过添加包含硫化物的盐或酸形式、硫化氢、硫代硫酸盐、焦亚硫酸盐(metabisuphite)或亚硫酸盐中的一者或组合的溶液或包括二氧化硫或硫化氢的气体，使上述d)的氯化物PLS或上述e)的中间固体或溶液产物，或此两者经历还原和硫化物沉淀步骤，从而产生包含含有元素硫、金属硫化物和/或合金的固体残留物与排出溶液的产物料浆；
(ii)例如通过过滤或借助于另一合适的固液分离装置，在约10℃和130℃之间的温度下从排出溶液固液分离来自上述步骤(i)的固体残留物；
(iii)使来自步骤(ii)的固体残留物经历一系列纯化和回收步骤，所述纯化和回收步骤包括：
a)脱硫步骤，包括在约200℃和500℃之间的温度下(一般在烧窑或其它适当的热处理装置中)升华所述固体残留物，以通过升华、吸附或洗气来产生固体残留物和硫产物；
b)任选地使来自上述步骤a)的固体残留物经历脱硫步骤，所述脱硫步骤包括在约10℃和130℃之间的温度下，在适当的溶硫溶剂中溶解固体残留物(例如，在搅拌容器或其它适当的接触器中)以通过升华、吸附或洗气来获得固体残留物和硫产物，所述溶剂包括但不限于：芳香族烃(例如，二甲苯(xylene)和/或其异构体或混合物(如二甲苯(xylol))、甲苯、乙苯等)；氯化或硫化(sulphidised)烃类(例如四氯化碳、氯仿、二硫化碳等)；或含硫配位体(例如，亚硫酸盐、硫化物等)；
c)使来自上述步骤a)和其中相关的b)的固体残留物在约110和230℃之间的温度下经历加压氧化浸提；
d)使来自上述步骤c)的固体残留物在约10和110℃之间的温度下经历常压硫酸浸提，以获得料浆，所述料浆包含含有可售金属的固体残留物和硫酸盐浸提溶液；
e)例如通过过滤或借助于另一合适的固液分离装置，在约10℃和130℃之间的温度下从硫酸盐浸提溶液固液分离来自上述步骤d)的包含可售金属的固体残留物；
f)任选地使来自上述e)的硫酸盐浸提溶液经历吸附步骤，借此使可售金属被吸附到树脂或吸附剂上，以及使贱金属在溶液中排出；
g)使来自e)的硫酸盐浸提溶液，以及其中相关的来自f)的排出溶液经历熟化、蒸发、沉淀和/或再循环到如在WO99/60178、WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中的任意一者所要求保护的Kell工艺主要贱金属回收回路中；以及
(iv)任选地使来自步骤(ii)的排出溶液经历吸附步骤，借此使可售金属被吸附到树脂或吸附剂上以及使贱金属在溶液中排出，或使排出溶液经历进一步的硫化物沉淀步骤以产生二次产物料浆，接着从所述二次产物料浆固液分离二次固体残留物，以用于通过如在上述(iii)中概述的方法进行进一步纯化或直接出售给第三方。
在本发明的又一实施方案中，来自上述步骤(ii)的排出溶液和/或来自本发明的第一实施方案的步骤e)的中间溶液产物可经历盐酸、钙和残余贱金属回收和分离步骤，所述盐酸、钙和残余贱金属回收和分离步骤包括以下步骤：
a)将所述排出溶液和/或所述中间溶液产物与种晶石膏一起进料到预煮蒸发器中，从而产生氯化氢气体和石膏沉淀物，接着进行固液分离以获得用于回收的沉淀石膏和经处理的排出溶液；
b)使来自上述步骤a)的排出溶液与硫酸一起进料到硫酸精馏塔或再煮器中，从而产生氯化氢气体和包含可售的和/或可回收的贱金属和/或稀有金属的硫酸溶液；
c)替代地，使来自上述步骤a)的排出溶液进料到热水解反应器中，以获得包含用于回收的固体氧化铁残留物和贱金属和/或稀有金属溶液的料浆，接着进行固液分离；
d)使在上述步骤b)中产生的硫酸溶液和/或来自上述步骤c)的稀有金属的金属溶液经历冷却和熟化步骤，借此使金属硫酸盐结晶，或经历吸附步骤并且被回收，例如通过蒸发或沉淀和/或循环回到如在WO99/60178、WO2014/009928，或澳大利亚专利申请号2013263848中要求保护的Kell工艺主要贱金属回收回路；
e)使上述步骤a)或步骤b)的氯化氢气体经历蒸馏和吸收，从而回收盐酸溶液。
所回收的盐酸可循环回到本发明的第一实施方案的氯化物浸提步骤d)中。所回收的盐酸溶液可被循环回到如在WO99/60178、WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中所要求保护的Kell工艺主要贵金属回收回路的氯化物浸提步骤或氯化步骤中。
例如，上述步骤b)的包含可售的或可回收的贱金属和/或稀有金属的硫酸可包含金属硫酸盐，如铜、镍、钴、铑、钌、铱、钒、锗、镓或钪的硫酸盐。
所述进料可包括单一材料或性质不同的材料的共混物。
本发明的工艺可任选地进一步包括以下起始步骤：使本发明的第一实施方案的步骤d)的氯化物PLS经历熟化步骤以用于二氧化硅结晶，所述步骤包括：
(i)将氯化物PLS进料到保存容器中；
(ii)将种晶二氧化硅固体添加到氯化物PLS中；
(iii)使氯化物PLS在环境温度下静置，以沉淀析出包含二氧化硅的固体残留物；
(iv)从(iii)的溶液分离包含硅的沉淀固体残留物，以产生二氧化硅耗尽的溶液；以及
(v)将(iv)的二氧化硅耗尽的溶液进料到所述工艺的步骤(i)中。
本发明的工艺可任选地包括以下起始步骤：使本发明的第一实施方案的步骤d)的氯化物PLS经历浓缩步骤以通过以下方式中的任何一个或多个来产生浓缩的PLS：
a)蒸发冷凝以回收HCl；和/或
b)反向渗透(RO)、纳米过滤(NF)、过滤或另外的基于薄膜的分离方法。
所述工艺的吸附步骤可包括以下步骤中的任何一个或多个：
a)使所述溶液与离子交换(IX)树脂或其它适当的吸附剂接触，借此使包括金、银和PGM(如果存在的话)的可售金属被吸附到树脂或吸附剂上，以及使贱金属在溶液中排出；和/或
b)从IX树脂或吸附剂洗脱被吸附的可售金属(包括金、银和PGM(如果存在的话))以及使用还原剂或如果PGM存在话使用碱性、含氨的或还原剂溶液从洗脱液中沉淀金、银和PGM(如果存在的话)，以形成高品位的有价金属精矿或个别的有价金属产物；和/或
c)直接煅烧所述负载树脂或吸附剂以产生高品位的有价金属精矿或个别的有价金属产物；和/或
d)任选地，进一步处理通过上述步骤(a)至(c)中的任意步骤产生的可售金属。
可以使用包含酸性硫脲、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐或氯化物盐的溶液，或本领域技术人员已知的其它洗脱液进行洗脱步骤(b)。
在本发明的又一实施方案中，可将在国际专利申请号WO2014/009928(通过引用方式并入本文)中描述的技术应用到本发明的工艺，从而回收硫酸以及沉淀潜在可售的或可储存的铁产物。具体地，所述工艺可包括如下步骤：1)使精矿经历改进的加压氧化步骤以从贵金属中将贱金属选择性地分离到硫酸盐介质中，其中所述改进的加压氧化步骤将贱金属硫化矿物部分或完全地氧化成硫酸盐和元素硫的混合物，以产生产物料浆，所述产物料浆包含溶液中贱金属硫酸盐和包含贵金属以及硫酸盐和元素硫的混合物的固体残留物)；2)使来自改进的加压氧化步骤1)的产物料浆任选地经历热酸性调节步骤(或常压浸提)，以实现将进一步的铁和可能存在的铝和硫酸镁移除到溶液相中；3)过滤来自改进的加压氧化步骤1)和/或常压浸提步骤2)的产物料浆以提供包含贵金属以及硫酸盐和元素硫的混合物的固体残留物，以及包含贱金属硫酸盐的滤液；4)使来自步骤3)的固体残留物经历热处理：a.以将硫酸盐和元素硫从固体残留物中以二硫化物、二氧化硫和/或硫化氢气体的形式移除，以及b.以将贵金属调节成可溶于氯化物介质中；以及5)通过在氯化物浸提介质中浸提而使来自步骤4)的经处理固体残留物经历贵金属回收，从而回收贵金属。此外，使氯化物PLS任选地经历溶剂萃取以移除另外的铁。
此外，可在所述工艺中采用如沉淀或结晶的技术，包括到PLS或硫酸铜溶液中，以产生潜在可售或可储存的氢氧化铁或氢氧化亚铁或硫酸盐产物，同时将硫酸回收成适合于再循环的液流。
在本发明的替代性实施方案中，可将使用硫酸的传统常压或低压浸提直接应用到包含本发明的第一实施方案的步骤a)的硫酸盐PLS和固体残留物的产物料浆，从而从所述固体残留物将过量的铁硫酸盐移除到硫酸盐PLS中。然后可使硫酸盐PLS在常压或加压条件下经历喷射空气或氧气的(air-oroxygen-sparged)氢氧化铁沉淀，以移除过量的铁硫酸盐。
替代地，或除了使用硫酸直接应用到本发明的第一实施方案的步骤a)的包含硫酸盐PLS和固体残留物的产物料浆的传统常压或低压浸提之外，在所述固体残留物经历热处理的情况下，可从经热处理的煅烧产物移除过量的可溶性铁。
本发明的第一实施方案的步骤e)的氯化物浸提介质可包含氯化铁并且可通过加压、沉淀或结晶、蒸发浓缩、反向渗透、纳米过滤或其它薄膜技术来处理，或通过喷射/精炼、热水解或本领域技术人员已知的其它技术来处理，以产生含铁产物。
本发明的第一实施方案的步骤d)的氯化物浸提介质可包括盐酸或盐湖卤水，以及氧化剂如氯气、次氯酸盐、氮化物、过氧化氢或本领域技术人员已知的其它氧化剂，并且可将本发明的第一实施方案的步骤(i)的难处理材料或步骤a)的固体残留物在氧化条件下浸提，从而产生包含一种或多种可售元素的氯化物PLS，所述可售元素包括Au、Ag、PGM，以及Ni、Co、Cu、REE、Y、Sc、U、Th、Zn、Mn、Cd、Mo、V和Ti。
可基于技术经济方面的考虑，使包含或一种或多种可售元素的氯化物PLS借助于技术，如溶剂萃取、IX、使用氢氧化物、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积、还原和本领域技术人员已知的其它技术经历一种或多种可售元素的分离和/或回收，其中所述一种或多种可售元素包括Au、Ag、PGM，以及Ni、Co、Cu、REE、Y、Sc、U、Th、Zn、Mn、Cd、Mo、V和Ti。
所述热过程可以作为连续热处理工艺中的个别步骤，或作为一个组合步骤来进行。上文列出的氧化性氯化物浸提介质或本发明的第一实施方案的步骤d)的氯化物浸提介质可包含氯化铁并且可通过加压、沉淀或结晶、蒸发浓缩、反向渗透、纳米过滤或其它薄膜技术来处理，或通过喷射/精炼、热水解或本领域技术人员已知的其它技术来处理，以产生含铁产物。
在又一特定实施方案中，本发明的第一实施方案的氯化物浸提步骤d)可包括pH在约2.5和7.5之间，保持在50-150℃的温度的酸性较小的氯化物浸提介质。
在又一特定实施方案中，本发明的第一实施方案的氯化物浸提步骤d)可包括游离酸度在约50至300g/LHCl之间，保持在50-150℃的温度的氯化物浸提介质。
根据又一特定实施方案，本发明的第一实施方案的氯化物浸提步骤d)可通过在氧化条件下，使用盐湖卤水进行常压或加压的高压釜浸提来进行。
可将本发明的任意一种或多种工艺整合到现有工艺中，现有工艺包括例如如在WO99/60178中要求保护的“Kell工艺”，或如在WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中要求保护的改进的Kell工艺，或用于贱金属回收的传统堆浸工艺。
附图说明
图1是Kell工艺的简化方框流程图；
图2是示出本发明的改进的Kell工艺(KellGold)的简化方框流程图；
图3是说明本发明的KellGold工艺与用于PGM回收的Kell工艺，以及其它的传统工艺的整合的简化方框流程图；
图4是说明本发明的KellGold工艺与例如用于贱金属回收的传统堆浸工艺的整合的简化方框流程图。
具体实施方式
本发明提供一种用于从包含难熔、难加工或以其它方式对传统处理途径响应很差的矿石、精矿和其它材料在内的进料回收和分离有价元素(特别是，金和银)的湿法冶金工艺。特别是，所述工艺是一种整合到一种或多种现有的有价元素萃取工艺中的工艺。
此外，本发明的工艺不需要使用氰化物或汞(其为在需要严格的安全和环境控制的金和银处理中惯常使用的有毒化学品)。此外，本发明的工艺提供一种用于萃取贵金属如金和银的替代的环保性方法，所述方法不会产生SO2和对环境有害的其它污染物。
术语“元素”、“矿石质”和“金属”在本说明书可互换地使用。
“难处理”一般用来意指当经历氰化物浸提时，甚至在高度过量的氰化物添加下，收率小于90％的金和/或银回收率的材料。
为了本申请的目的，用语“难处理或难加工的材料”意指选自以下类别的矿石、精矿、残渣和其它材料：
1.传统的难处理硫化物(金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中)——一般通过加压氧化或细菌性氧化、煅烧和/或超细研磨来处理；
2.亚显微的难处理硫化物(有时称作“固溶体”)(金或银微粒相较于传统的研磨粒度小到其无法用扫描电子显微镜法观测到的程度，并且被包裹在各种硫化矿物中)——一般通过加压氧化或细菌性氧化或煅烧来处理；
3.“劫金”材料(存在含碳物质或其它吸附剂矿物如粘土，其可通过吸附或“劫金”从氰化物浸提溶液中浸提出的金和银来降低金和银的回收率)——一般通过煅烧或用煤油堵塞以及使用更浓的氰化物溶液和更高的碳添加量来处理；
4.碳锁定材料(存在含碳物质如油母岩质，其可通过物理包裹而降低金和银的回收率)——一般通过煅烧来处理；
5.双重难处理的硫化物(金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中；还存在含碳物质或其它的吸附剂矿物，其可通过从氰化物浸提溶液物理包裹或“劫金”而降低金和银的回收率)——一般通过煅烧或碱性加压氧化来处理；
6.煅烧尾矿(精矿或矿石的煅烧和后续氰化物浸提之后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银)——一般无法使用传统方法处理；
7.硅酸盐或铝酸盐锁定材料(存在氧化铝/含硅物质或相，其可通过物理包裹、涂层或吸附而降低金和银的回收率)——一般无法使用传统方法处理。
8.被认为载有包含金或PGM的微簇的难处理材料(例如，“纳米金”、“纳米尺寸的金”、“金化物”等，其还可涉及其它元素如Al、Si、Ti、V、Zr、Nb、Hg、Mo、W、Ag、Cu、Cs、La等；在所述比例的情况下键可比体相原子之间的那些键更强，并且因此可以通过所谓的“胶合”效应来改变贵金属的化学行为)——一般无法使用传统方法来处理；
9.矿渣(精矿或矿石熔炼后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银)——一般无法使用传统方法处理；
10.混汞尾矿(精矿或矿石混汞后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银)——一般使用煅烧，以及更浓的氰化物添加来处理；以及
11.包含金或银的矿石中的难处理矿物相(实例包括各种浸提缓慢或不良的氰化物浸提矿物，如银金矿Au-Ag、螺硫银矿Ag2S、方锑金矿AuSb2、碲金矿AuTe2、针碲金矿(Ag,Au)Te2，以及其它矿物)——一般使用煅烧或石灰煮沸，以及更浓的氰化物添加来处理；
12.“电子废弃物”、废催化剂以及其它含贵金属的废弃物(多种具有一系列冶金响应特征的此类材料正变得日益可用)——一般通过各种机械分离、火法冶金、湿法冶金以及生物湿法冶金技术来处理；或
13.特殊的非难处理的精矿(特别是，其中传统处理是不可能的(例如，禁止使用氰化物)、精矿是低品位的、包含对传统处理有害的元素或资源过少而不足以批准独立的处理设施的情况)——一般无法使用传统方法处理，除非可以使用适当的设施进行外加工安排。
“PGM”意指钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)，以及铂(Pt)。
“贵金属”意指金(Au)、银(Ag)，以及在少数其中含贵金属的矿石还包含相关联的次级PGM的情况下意指PGM。
如本文所使用的，“贱金属”意指工业上除贵金属以外的非铁金属，如铝、铜、铅、镍、锡、钨、锌、镉和锰。“稀土元素”意指一组化学上类似的金属元素，包括镧系(十五个元素)、钪和钇。“稀有金属”意指一组金属，包括稀土元素、锗、镓、铟、钪，以及其它可值得回收的名义上有价金属(包括铀、钍、钼和钒)。
“KellGold”表示在本申请中描述的工艺。“Kell”表示在国际专利公布No.WO99/60178中描述的核心工艺，以及专利WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848(所有专利以引用方式并入本文)中关于从精矿回收PGM和贱金属的改进的工艺。
出于本申请的目的，术语“加压和/或常压条件”和“热硫酸浸提步骤”意指包括使用硫酸，传统的常压(20-100℃)、低温(100-130℃)、中温(130-220℃)或高温(220-260℃)的升温和加压浸提中的任何一者或组合的硫酸浸提步骤。
术语“热酸性调节步骤”意指使用硫酸的传统常压(20-100℃)或低温(100-130℃)的升温和加压浸提。
“热碱性调节步骤”意指pH值为10-14的石灰煮沸。
“常压浸提步骤”意指使用硫酸的传统常压(20-100℃)、升温和加压浸提。
“氯化物浸提步骤”意指在氧化条件下，使用盐酸或盐湖卤水以及氧化剂，如氯气、次氯酸盐、氮化物、过氧化氢或本领域技术人员已知的其它氧化剂的传统的常压(20-100℃)或低温(100-130℃)升温和加压浸提。
本申请的上下文中的术语“冷却和熟化”意指使PLS或其它的工艺溶液静置一段时间，任选地添加来自后续的固液分离步骤的种晶固体以及任选地应用外部冷却。
术语“可售元素”或“可售金属”意指能够通过以元素或金属的金属形式或作为所述金属或元素的盐或沉淀销售来产生收益的任何元素或金属。
存在相当大范围的材料无法使用当前的传统技术处理，或响应很差，或可需要特殊的流程来开发、设计和建造定制的设施，所述设施对于调整给出特定资源的尺寸所花费的资本而言太贵。在所有的情况下，最终的贵金属回收率可能小于所期望的回收率。本申请人已经开发出了一种如本文所描述的工艺，所述工艺适用于所进料的多种难处理或非处理的材料类型，不具有对从一种进料类型到下一种进料类型的回路的改进，或具有对从一种进料类型到下一种进料类型的回路的最小改进，并且不需要使用有毒的氰化物或含汞试剂。
如在以下步骤中更详细提供的，本发明的一个能够实现贱金属和贵金属的较高回收率的重要方面是再循环在氯化物浸提回路中产生的任何硫酸盐液流的能力，所述硫酸盐液流包括来自HCl回收回路的金属硫酸盐残留物，以及假设氯化物已经从所述溶液移除的前提下回到硫酸盐浸提回路中用于贱金属回收的PM硫化物加压氧化/常压浸提溶液。可将所述溶液循环回到加压氧化进料或常压浸提进料中，这取决于特定应用的水和酸平衡。回收率提高是通过以下步骤实现的：a)在氯化物浸提回路中二次浸提贱金属，以及b)通过蒸馏方式从硫酸再生HCl。
出于参考目的，在图1中示意地示出了用于从精矿回收PGM和贱金属的“核心Kell工艺”。
如图2所说明的，本发明的主要实施方案是用于从包含难处理或难加工的材料类型的一系列完全不同的进料萃取包括有价金属(特别是，金和银)的可售元素的湿法冶金工艺。所述工艺的关键在于其通过用多级但是单一工艺处理包含各种难处理、非难处理和含碳硫化物、硅酸盐煅烧产物和其它材料的分离的或混合的进料来获得高Au和Ag回收率，以及如Cu、Ni、Co、Zn、Mn、Sc、H2SO4、S、PGM以及其它的副产物的能力。在所述工艺的第一阶段中移除大部分硫和贱金属促进了在所述工艺的第二阶段中贵金属和剩余贱金属的准备移除。所述工艺完全地避免了回收工艺中有毒物质如氰化物或汞的使用，并且还避免了对大气污染的二氧化硫和其它环境敏感性元素的排放。
输入到所述工艺中的进料(10)可为最初开采的状态，所接收的状态，或可被粉碎成更精细的粒度。所输入的进料(10)还可已经经历先前的富集步骤，如筛选、分级、分粒、磁力分离、静电分离、稠介质分离、放射性拣选、光学选矿，或重力分离，以浓缩有价金属或剔除矸石组分。然而，将由特定的材料特征指示在此阶段粉碎或富集的必要性和类型。
所述工艺可包括第一步骤，在所述第一步骤中进料(10)在加压和/或常压条件下经历热硫酸浸提步骤(12)，以产生产物料浆，所述产物料浆包含溶液中有价金属硫酸盐和包含有价金属的固体残留物。然后借助于固/液分离(14a)如过滤或本领域技术人员已知的其它手段，从溶液中金属硫酸盐分离固体残留物。
可通过使用硫酸的传统常压或低压浸提(16)来进一步处理所述包含硫酸盐PLS和固体残留物的硫酸浸提产物料浆，以便将过量的铁硫酸盐和/或黄钾铁矾从所述固体残留物移除或转化到硫酸盐PLS中，以用于通过喷射空气或氧气的氢氧化铁沉淀在常压或加压条件下移除。
如果是特定的矿石类型所需要的，则使硫酸浸提产物料浆经历包括酸或碱处理的调节步骤。
可以根据技术经济方面的考虑，借助于技术，如溶剂萃取、离子交换、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积、还原、再循环和本领域技术人员已知的其它技术，通过贱金属回收步骤(18)从任意包含金属硫酸盐的溶液(包括硫酸浸提产物料浆)回收可售金属。
任选地，也可应用在国际专利公布No.WO2014/009928(其内容通过引用方式并入本文)中描述的技术，从而回收硫酸以及沉淀潜在可售的或可储存的铁产物。特定地，可首先使所述固体残留物经历热处理(20a)以产生包含硫的废气，以及所述尾气可随后经历回收硫的工艺。
a.通过冷凝作为元素硫中间产物；
b.变成硫酸中间产物；或
c.从较干燥的废气变成硫化物、多硫化合物、连多硫酸盐、硫代硫酸盐或类似的中间产物。
通常，所述热处理将在氧化、中性或还原条件下，在约80-750℃进行至多达120分钟，优选地在约300-700℃进行10至30分钟，以从所述固体残留物移除挥发性组分以及减少或消除所述材料的劫金性质。
如果必要的话，另外的热处理(20b)可以在氧化、中性或还原条件下，在约500-1000℃进行至多达120分钟，优选地在约700-1000℃进行30至120分钟，以将有价金属调节成可溶于氯化物浸提介质中。另外，此步骤可消除或改进所述含碳和粘土矿石的劫金和包裹或涂层性质，从而解锁贵金属以进行浸提。例如，在所述材料中存在的银黄钾铁矾将在热处理步骤中于400-700℃分解，使得银可用于氯化浸提。然而，如果在不需要另外的热处理的情况下，经济学上充分比例的金和银已经可溶解并且所述材料未表现劫金特征，则此步骤可省略。所述热过程可以作为连续热处理工艺中的个别步骤，或作为一个组合步骤来进行。
可优化所述氯化物浸提步骤(22)以用于有效地回收和/或分离在多组分进料中可能存在的可售元素中的一些元素。特定地，可在氧化条件下使用盐酸或盐湖卤水，以及氧化剂，如氯气、次氯酸盐、氮化物、过氧化氢或本领域技术人员已知的其它氧化剂来进行氯化物浸提步骤(22)。将有价元素，如Au、Ag以及Pt、Pd、Rh、Ru、Ir、Os(即，PGM)、Ni、Co、Cu、REE、Y、Sc、U、Th、Zn、Mn、Cd、Mo、V、Ti、Ge、Ga，浸提到氯化物富集浸提溶液(PLS)中。
通过利用本领域技术人员已知的传统方法从氯化物PLS分离和回收(24)包括金和银的贵金属，其中所述方法可包括技术，如溶剂萃取、离子交换、使用氢氧化物、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积、还原以及其它技术。基于技术经济和产物需求方面的考虑，进行用于分离和/或回收副产物有价元素的特定单元工艺的选择，如以粉末“海绵”、铸条或最终产物前驱物的形式(如，催化剂形式的溶液)生产纯金属。在一些情况下，纯度较小的产物可为优选的。可使用技术，如溶剂萃取、离子交换、使用氢氧化物、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积、还原以及其它技术来实现实现这些元素从氯化物PLS的分离和/或回收。特别是，希望使用传统处理方法得到低回收率的某些含银或含金矿石等使用KellGold工艺技术获得高回收率。
所述可售元素将特别是包括金和银，但是可另外包括其它的有价金属，如铂族金属(PGM)和稀有金属。这些金属是借助于所述工艺从其它有价金属如镍、钴和铜，以及另外地稀土元素包括钇和钪，以及铀、钍、钒、钛、锰、锌和镉分离的，同时还可萃取铁组分作为潜在可售的产物。
可再循环来自所述工艺的氯化物和/或硫酸以减少操作成本，并且可以在此循环过程中回收额外量的金属。例如，贱金属如镍、铜和钴可以作为洗涤水中的硫酸盐从最终残渣中回收，并且可以与硫酸一起再循环到所述工艺中早先的硫酸盐液流中。所回收的硫酸溶液可被循环回到如在WO99/60178、WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848的任一者中所要求保护的Kell工艺主要贱金属回收回路的硫酸盐液流中。
任何次要的易散性(fugitive)金、银、PGM或其它有价金属(如果存在的话)可类似地作为洗涤水中的氯化物从最终残渣回收，并且可以与盐酸一起再循环到在所述工艺中早先的氯化物液流中或直接回收。例如，所回收的盐酸溶液可被循环回到如在WO99/60178、WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中所要求保护的Kell工艺主要贵金属回收回路的氯化物浸提步骤或氯化步骤中。
IX、螯合(例如，硫醇、硫脲、聚胺或其它螯合性)吸附剂树脂、纤维、碳、生物材料或其它材料能够从硫化物沉淀贫液、中间产物浓集溶液或贱金属PLS回收少量的次要的易散性金、银、PGM或其它的有价金属(如果存在的话)。
氯化浸提需要使用盐酸，盐酸将受益于回收和再循环。若干结果是通过特定的工艺实现(所述工艺包括使来自氯化浸提步骤的贫氯化物液流经历预煮-精馏-再煮处理(26)，以使浓盐酸的回收，移除钙，以及回收残余的金属硫酸盐，所述金属硫酸盐为如铜、镍、钴、铑、钌、铱、钒、锗、镓或钪的硫酸盐)，以用于再循环和回收。通过利用金属硫酸盐在选定条件下的可溶性差异，使贫氯化物溶液(在回收主要的和精炼的贵金属以及其它易散性元素之后)经历酸和金属回收。使贫氯化物溶液与70％的硫酸接触，并且在预煮沸阶段中预热，在所述预煮沸阶段中大部分盐酸汽化以进行回收。在此阶段中通过石膏的沉淀来移除钙，其中通过浓缩和过滤来进行后续的固液分离，以产生用于废弃的废渣固体。部分较浓的底流被再循环到接触器中以作为种晶材料。
沿着蒸馏塔向下引导部分低钙含量的溶液，同时以由所需的回收盐酸浓度所指示的比率将另外的60-80％的硫酸引入到所述塔的顶部。使用通过蒸汽或其它的手段加热的再煮器来在塔底加热所述流体到约110-160℃，而塔顶部温度为约95-1250℃。水基本上保持为未挥发的，而剩余的盐酸则几乎完全挥发掉。
来自所述塔和预煮器的蒸汽穿过水冷吸收塔，在所述水冷吸收塔处盐酸被通过吸收回收到氯化洗滤水中，产生适用于主要氯化浸提的25-40％的盐酸，同时直接重新利用洗涤水。
稀硫酸(约35-65％)从塔底部排出并且传递到蒸发器中以回收吸收水用于再利用，从而产生约60-80％的硫酸，所述硫酸在储槽中经历冷却和熟化步骤，在所述储槽中过饱和的金属硫酸盐结晶并且被收获。所包含的硫酸和金属通过其再循环到KellGold工艺的贱金属回收回路，再循环到预浸提、加压氧化和/或常压酸浸提步骤中来回收或再利用。在主要的贱金属浸提回路中使用所述酸含量，同时金属硫酸盐在那个步骤中溶解并且在所述贱金属回路中被回收，从而使得所述工艺的整个贱金属回收率提高到高位值。
来自蒸发器的蒸汽进入水冷冷凝器中，在水冷冷凝器中所述蒸汽冷凝成适用于作为第二阶段的氯化洗滤水的液体。将回收的浓(约60-80％)硫酸再循环到硫酸配制槽中，在所述硫酸配制槽中添加98％的硫酸以形成硫酸盐，所述硫酸盐被移除到滤饼并且再循环到所述工艺的贱金属回路。所形成的硫酸随后可用于在回路的预煮沸和预热器区段中再利用。
在本文描述的又一特定创新中，所述KellGold工艺通过与用于从精矿回收PGM和贱金属的独立Kell工艺设施整合而产生了显著的技术经济效益。如图3所说明的，常见试剂、制备、贱金属回收、贵金属回收和HCl再循环单元及其部件的使用显著地减少了设施的特定操作成本。此外，KellGold设施的接受和“外加工”来自各种非常不同的难处理的、非难处理的和其它成问题的进料类型的多种来源的进料的关键能力被认为是重要的创新。此类外加工设施与另一类似设施并靠的定位表现出明显的益处。
通过共定位和整合进行潜在协作的另一个实例示出于图4中。特别是，低品位铜矿石的堆浸，以及镍/钴和其它金属的堆浸现在被认为是相对常见的。通过将硫酸盐PLS引导到堆浸以及相关的贱金属回收回路中来利用在KellGold工艺中产生的酸，从而实现比作为独立设施更低的资本和操作成本。
较高品位的铜矿石和精矿石一般包含金，金被获得作为冶炼厂的资金(smeltercredit)。由冶炼厂支付的项目对于边远地区的生产者以及尤其是小型工厂而言可为不利的。KellGold工艺可轻易地处理铜-金精矿的外加工，从而为此类操作提供潜在有吸引力的选项，以实现较高的金属回收率和经济回报率。
从不同类型的难处理或难加工材料萃取贵元素、贱元素和稀有元素
提供下列实施例以证明本文描述的KellGold工艺的效力，其已经被应用于从多种难处理或以其它方式难加工的或传统上难处理的材料回收和分离贵金属如金和银，以及贱金属和/或稀有金属，从而导致多种有价元素的可能经济的回收和/或分离以及试剂的可能的再利用或再生，并且其中在所述工艺的第一阶段中移除大部分硫和贱金属促进了所述工艺的第二阶段中贵金属和剩余贱金属的准备移除。
然而无论在本发明的精神还是范围方面，这些实施例并非构建为限制性的。
实施例
在下列实施例中的第一个实施例中，对一定范围的材料类型进行测试来首先证明相较于使用一般传统使用的氰化浸提介质的较差有价元素萃取率，在所描述的工艺中优选地使用氯化浸提介质的优良有价元素萃取率。在所有这些情况下，使用被认为是行业标准的条件进行对照的传统氰化物浸提滚瓶(BLEG)测试。
在后续实施例中，对每一材料的碾磨样本进行完整的KellGold测试，对贱金属萃取需要进行加压氧化，且对贵金属如Au和Ag的萃取需要进行氯化浸提。
实施例1
从各种原料萃取贵金属和贱金属
在本实施例中，获得所选的难处理载金精矿和工艺产物的七个样本，以用于测试包括贵金属品位范围，铜、硫和有机碳含量，以及使用传统氰化浸提的难处理程度。原矿分析总结于表1中，而氯化物萃取率和氰化物萃取率总结于表2中。
表1–难处理的含碳硫化矿、精矿和尾矿的原矿分析
在表2中总结了七种所研究的原料的Au、Ag和Cu的指示性氰化物可萃取百分比和氯化物可萃取百分比。本实施例例提供了初级水平的测试，其中结果仅指示材料对用KellGold处理的潜在适应性。氰化物可溶性结果是来源于在过量氰化物和石灰条件下的单一标准的小型氰化物浸提(BLEG)测试(并未监控和平衡浸提以及收集动力数据和试剂消耗)。氯化物可萃取的结果是来源于在过量试剂条件下的单一标准的小型王水浸提测试(并未监控和用收集的动力数据平衡浸提)。
表2–难处理的硫化矿、精矿和尾矿的KellGold回收率的总结
*异常的原矿分析(约0.2g/t的Ag)；#异常的原矿分析(怀疑有汞干涉)；X–未分析
样本表现出一定范围的氰化物萃取率，其中所有七个样本被使用小于90％的氰化法金萃取率的LaBrooy3定义而分类为难处理的(在从3-82％的范围中)。用氰化法的银和铜萃取率也通常较低，而用氯化法的银和铜萃取率通常较高。
实施例2
难处理的含金砷黄铁精矿的贵金属和贱金属的回收率
在本实施例中，研究了难处理的含金砷黄铁精矿，并且在表3中总结了原矿分析。将大约2kg的未经进一步研磨或其它预处理的共混精矿装入15L的高压釜中并且用氧注射使其经历加压氧化60分钟。随后使用闪蒸减压系统(flashletdownsystem)释放压力，随后在通过加压过滤进行固液分离之前使料浆维持在搅拌槽中。干燥滤饼并且分割滤饼以用于分析，且将一部分(约0.5kg)滤饼用盐酸溶液成浆，并且使其经历两阶段氯化，在所述氯化阶段之间过滤。使最终的残渣再次经历化学分析以确定有价元素的浸提效率。KellGold回收率总结在表4中，显示Au、Ag和Cu的回收率超过98％。铜一般是通过传统手段如溶剂萃取、电解沉积、离子交换或沉淀而从溶液中可回收的。在氯化阶段，可以所显示的高回收率从其中试剂消耗性物质已经基本上移除的固体残留物中获得Au和Ag，以及剩余为Cu。
表3–难处理的含金砷黄铁精矿的原矿分析
表4–难处理的砷黄铁硫化精矿的有价金属的KellGold回收率的总结
实施例3
难处理的含金硫精矿的贵金属和贱金属的回收率
在本实施例中，研究了难处理的金精矿，并且在表5中总结了原矿分析。将大约2kg的未经进一步研磨或其它预处理的共混精矿装入15L的高压釜中并且用氧注射使其经历加压氧化60分钟。随后使用闪蒸减压系统释放压力，随后在通过加压过滤进行固液分离之前使料浆维持在搅拌槽中。干燥滤饼并且分割滤饼以用于分析，将一部分(约0.5kg)滤饼用盐酸溶液成浆，并且使其经历两阶段氯化，在所述氯化阶段之间过滤。使最终的残渣再次经历化学分析以确定有价元素的浸提效率。KellGold回收率总结在表6中，显示Au、Ni、Cu和Co的回收率超过95％。贱金属Ni、Cu和Co一般是通过传统手段如溶剂萃取、电解沉积、离子交换或沉淀从溶液中可回收的。在氯化阶段，可以所显示的高回收率从其中试剂消耗性物质已经基本上移除的固体残留物中获得Au和Ag，以及剩余为Ni、Cu和Co。
表5–难处理的含金硫精矿的原矿分析
表6–难处理的含金硫精矿的有价金属的KellGold回收率的总结
实施例4
难处理的多金属硫化物精矿的贵金属和贱金属的回收率
在本实施例中，研究了难处理的多金属Au-Ag-Cu-Zn-Pb精矿，并且原矿分析总结在表7中。将大约2kg的未经进一步研磨或其它预处理的共混精矿装入15L的高压釜中并且用氧注射使其经历加压氧化60分钟。随后使用闪蒸减压系统释放压力，随后在通过加压过滤进行固液分离之前使料浆维持在搅拌槽中。干燥滤饼并且分割滤饼以用于分析，将一部分(约0.5kg)滤饼用盐酸溶液成浆，并且使其经历两阶段氯化，在所述氯化阶段之间过滤。使最终的残渣再次经历化学分析以确定有价元素的浸提效率。KellGold回收率总结在表8中，显示Au、Ag、Cu、Zn于是Pb的回收率超过98％。贱金属Cu和Zn一般是通过传统手段如溶剂萃取、电解沉积、离子交换或沉淀从溶液中可回收的。在氯化阶段，可以所显示的高回收率从其中试剂消耗性物质已经基本上移除的固体残留物中获得Au和Ag以及Pb，以及剩余为Cu和Zn。
表7–难处理的多金属精矿的原矿分析
表8-难处理多金属精矿的有价金属的KellGold回收率的总结
参考文献
1.Liddell，K.S.andAdams，M.D.Kellhydrometallurgicalprocessforextractionofplatinumgroupmetalsandbasemetalsfromflotationconcentrates，J.S.Afr.Inst.Min.Metall.Trans.，vol.112，January2012，pp.31-36.
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3.Liddell，K.S.，Newton，T.，Adams，M.D.andMuller，B.EnergyconsumptionsinKellhydrometallurgicalrefiningversusconventionalpyrometallurgicalsmeltingofPGMconcentrates，J.S.Afr.Inst.Min.Metall.Trans.，vol.111，February2011，pp.127-132.

Claims (28)

1.一种用于从包含难处理或难加工材料的进料萃取金或银，或金和银两者，以及任选地一种或多种另外元素(包括PGM、贱元素、稀有金属和/或稀有元素)的湿法冶金工艺，所述工艺包括以下步骤：
(i)将所述进料提供到反应容器中；
(ii)使所述进料经历选自由以下组成的组的一个或多个浸提步骤：
a)在加压和/或常压条件下的热硫酸浸提步骤，以产生产物料浆，所述产物料浆包含溶液中可售金属硫酸盐和包含可售金属的固体残留物；
b)任选地使来自a)的所述料浆经历调节步骤，所述调节步骤包括从约25-300g/L的硫酸，或pH值为从约10-14的碱性处理；
c)任选地使来自a)或b)的所述固体残留物在氧化和/或还原条件下经历从约300-700℃或约700-1000℃的热处理步骤；
d)使所述进料或来自上述步骤a)或其中相关的b)或c)的所述固体残留物在氯化物浸提介质中经历氯化物浸提步骤以在氯化物富集浸出液(PLS)中产生可溶的可售金属；
e)使来自上述步骤d)的所述氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离子交换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、聚合物吸附剂或其它吸附剂的添加、溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原，以产生一种或多种用于金和银回收的中间固体或溶液产物，以及所述氯化物PLS中的任何次要的相关PGM和其它有价的贱金属或稀有金属；
f)任选地使来自上述步骤e)的所述中间固体或溶液产物经历进一步的纯化和/或浓集步骤，所述纯化和/或浓集步骤包括一种或多种技术，所述技术包括IX、螯合、MRT、聚合物吸附剂或其它吸附剂的添加；溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原；
g)任选地使来自上述步骤e)的所述中间溶液产物借助于一个或多个步骤经历盐酸、钙和残余金属回收，所述一个或多个步骤包括预煮、精炼、蒸馏、吸附、再煮和/或热水解，以得到产物料浆，所述产物料浆包含含有可售金属的固体残留物和溶液中可售金属硫酸盐；
h)任选地使来自上述步骤g)的所述固体残留物经历氯化物浸提介质中的氯化物再浸提步骤以在净化的氯化物PLS中产生可溶的可售金属；
i)任选地使来自步骤(e)、(g)或(h)的所述排出溶液经历吸附步骤，借此使可售的PM被吸附到一种或多种树脂或吸附剂并且使贱金属在溶液中排出，或经历进一步的硫化物沉淀步骤以产生二次产物料浆，接着进行二次固体残留物从所述二次产物料浆的固液分离，以用于通过如在上述步骤(e)中概述的方法进一步纯化，或直接出售给第三方；以及
j)任选地使来自上述步骤h)的所述氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离子交换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、添加聚合物吸附剂或其它吸附剂、溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原，以产生一种或多种用于金和银回收的中间固体或溶液产物，以及所述氯化物PLS中的任何次要的相关PGM和其它有价的贱金属或稀有金属。
2.如权利要求1所述的工艺，其中所述难处理或难加工的材料选自由以下组成的组：矿石、精矿，以及以下类别的其它材料：
(i)传统的难处理硫化物，其中金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中；
(ii)亚显微的难处理硫化物，也被称作“固溶体”难处理硫化物，其中金或银微粒相较于传统的研磨粒度小到其无法用扫描电子显微镜法观测到的程度，并且被包裹在各种硫化矿物中；
(iii)“劫金”材料，其中存在含碳物质或包括粘土在内的其它吸附剂矿物，其可通过吸附或“劫金”从氰化物浸提溶液中浸提出的金和银来降低金和银的回收率；
(iv)碳锁定材料，其中存在包括油母岩质在内的含碳物质，其可通过物理包裹而降低金和银的回收率；
(v)双重难处理的硫化物，其中金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹在各种硫化矿物中，以及其中还存在含碳物质或其它的吸附剂矿物，其可通过从氰化物浸提溶液物理包裹或“劫金”而降低金和银的回收率；
(vi)煅烧尾矿，其为精矿或矿石煅烧和后续氰化物浸提之后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(vii)硅酸盐或铝酸盐锁定材料，其中存在氧化铝和/或含硅物质或相，其可通过物理包裹、涂层或吸附而降低金和银的回收率；
(viii)被认为载有包含金或PGM的微簇的难处理材料，包括“纳米金”、“纳米尺寸的金”以及“金化物”，其还可涉及其它元素，包括Al、Si、Ti、V、Zr、Nb、Hg、Mo、W、Ag、Cu、Cs、La，在所述比例的情况下键可比体相原子之间的那些键更强，并且因此可以通过所谓的“胶合”效应来改变贵金属的化学行为；
(ix)矿渣，其为精矿或矿石熔炼后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(x)混汞尾矿，其为精矿或矿石混汞后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(xi)包含金或银的矿石中的难处理矿物相(包括各种浸提缓慢或不良的氰化物浸提矿物，包括银金矿Au-Ag、螺硫银矿Ag2S、方锑金矿AuSb2、碲金矿AuTe2、针碲金矿(Ag,Au)Te2，以及其它矿物；
(xii)“电子废弃物”、废催化剂和其它载有贵重金属的废弃物；以及
(xiii)特殊的非难处理的精矿，其包括其中传统处理是不可能的，包括其中禁止使用氰化物、精矿是低品位的、包含对传统处理有害的元素，或资源太少而不足以批准独立的处理设施的情况。
3.根据权利要求1所述的工艺，其还包括以下步骤：从来自步骤a)或其中相关的b)、f)或g)的所述产物料浆的所述溶液中可售金属硫酸盐分离所述包含可售金属的固体残留物，以及然后将所得的分离固体残留物提供到步骤b)、c)或d)中的任意一者。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工艺，其还包括以下步骤：从来自步骤d)的所述产物料浆的所述溶液中可售金属氯化物分离所述包含可售金属的固体残留物以及然后将所得的分离氯化物PLS提供到步骤e)。
5.根据权利要求3或权利要求4中任一项所述的工艺，其中所述分离步骤是通过固/液分离手段，包体通过过滤来进行的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的工艺，其还包括以下步骤：从来自步骤a)和/或其中相关的b)的所述产物料浆的所述溶液中金属硫酸盐，和/或从步骤f)中的所述中间产物浓集，和/或从步骤g)中产生的所述金属硫酸盐残留物，借助于包括溶剂萃取，IX，使用氢氧化物、氨、碳酸盐和/或硫化物的沉淀，电解沉积，还原和/或再循环来回收可售金属。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工艺，其中步骤(i)的所述进料是通过粉碎、碾磨开始处理的，或可为最初开采时的状态，或替代地或除此之外经历富集步骤以产生中间矿石产物以提供到所述反应容器，所述富集步骤包括通过粉碎、研磨、筛选、分级、分粒、拣选、磁力分离、静电分离、浮选或重力分离的组合进行富集，从而浓缩所述有价金属或剔除矸石组分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工艺，其中使所述进料、所述中间矿石产物或来自步骤a)或b)的所述固体残留物在经历步骤d)之前经历热处理以产生热处理煅烧产物，以及其中所述热处理是在氧化、中性或还原条件下，在约80-750℃进行至多达120分钟，或在约300-700℃进行10至30分钟，以及任选地另外的热处理是在氧化、中性或还原条件下，在约500-1000℃进行至多达120分钟，或在约700-1000℃进行30至120分钟，以及其中在所述热处理两者都进行的情况下，所述热处理可以作为连续热处理工艺中的个别步骤，或作为一个组合步骤来进行。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工艺，其中使步骤a)的所述产物料浆经历热酸性或碱性的调节步骤或常压浸提步骤，以实现黄钾铁矾或碱式硫酸铁(BFS)形式的铁的移除或转化以释出一种或多种金属硫酸盐，包括硫酸银，硫酸铁、硫酸铝以及硫酸镁到所述溶液相中，随后使所述固体残留物经历步骤c)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中使步骤d)的所述氯化物PLS和步骤e)的所述中间固体或溶液产物进一步经历吸附步骤，借此使可售金属被吸附到树脂或吸附剂上，以及使贱金属在溶液中排出。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中使步骤d)的所述氯化物PLS和步骤e)的所述中间固体或溶液产物经历沉淀和纯化，所述沉淀和纯化包括以下步骤中的任何一个或多个：
(i)通过添加包含硫化物的盐或酸形式、硫化氢、硫代硫酸盐、焦亚硫酸盐或亚硫酸盐中的一者或组合的溶液或包括二氧化硫或硫化氢的气体，使如权利要求1所述的步骤d)的所述氯化物PLS或如权利要求1所述的步骤e)的所述中间固体或其溶液产物，或此两者经历还原和硫化物沉淀步骤，从而产生包含含有元素硫、金属硫化物和/或合金的固体残留物或副产物以及排出溶液的产物料浆；
(ii)通过固液分离手段，包括通过过滤，在约10℃和130℃之间的温度下从所述排出溶液固液分离来自如此权利要求所述的步骤(i)的所述固体残留物；
(iii)使来自如此权利要求所述的步骤(ii)的所述固体残留物经历一系列纯化和回收步骤，所述纯化和回收步骤包括：
a)脱硫步骤，包括在约200℃和500℃之间的温度下升华所述固体残留物，以通过升华、吸附或洗气来产生固体残留物和硫产物；
b)任选地使来自如此权利要求所述的步骤a)的所述固体残留物经历脱硫步骤，所述脱硫步骤包括在约10℃和130℃之间的温度下，在适当的溶硫溶剂中溶解所述固体残留物，以通过升华、吸附或洗气来获得固体残留物和硫产物，所述溶硫溶剂包括但不限于：芳香族烃，包括二甲苯和/或其异构体或混合物，包括二甲苯、甲苯或乙苯；氯化或硫化烃类，包括四氯化碳、氯仿或二硫化碳；或含硫配位体，包括亚硫酸盐或硫化物；
c)使来自如此权利要求所述的步骤a)和任选地如此权利要求所述的步骤b)的所述固体残留物在约110和230℃之间的温度下经历加压氧化浸提；
d)使来自如此权利要求所述的步骤c)的所述固体残留物在约10和110℃之间的温度下经历常压硫酸浸提，以获得料浆，所述料浆包含含有可售金属的固体残留物和硫酸盐浸提溶液；
e)通过固液分离手段，包括通过过滤，在约10℃和130℃之间的温度下从所述硫酸盐浸提溶液固液分离来自如此权利要求所述的步骤d)的所述包含可售金属的固体残留物；
f)任选地使来自上述e)的所述硫酸盐浸提溶液经历吸附步骤，借此使可售金属被吸附到树脂或吸附剂，以及使贱金属在溶液中排出；和/或
g)使来自e)的所述硫酸盐浸提溶液，以及其中相关的来自如此权利要求所述的f)的所述排出溶液经历熟化、蒸发、沉淀和/或再循环到如在WO99/60178、WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中的任意一者所要求保护的核心Kell工艺主要贱金属回收回路中；以及
(iv)任选地使来自如此权利要求所述的步骤(ii)的所述排出溶液经历吸附步骤，借此使可售金属被吸附到树脂或吸附剂上以及使贱金属在溶液中排出，或使所述排出溶液经历进一步的硫化物沉淀步骤以产生二次产物料浆，接着从所述二次产物料浆固液分离二次固体残留物，以用于通过如在上述(iii)中概述的方法进行进一步纯化或直接出售给第三方。
12.根据权利要求1至11所述的工艺，其中使来自如权利要求11所述的步骤(ii)的所述排出溶液和/或来自如权利要求1所述的步骤e)的所述中间溶液产物经历盐酸、钙和残余贱金属回收和分离步骤，所述盐酸、钙和残余贱金属回收和分离步骤包括以下步骤：
a)将所述排出溶液和/或所述中间溶液产物与种晶石膏一起进料到预煮蒸发器中，从而产生氯化氢气体和石膏沉淀物，接着进行固液分离以获得用于回收的沉淀石膏和经处理的排出溶液；
b)使来自如此权利要求所述的步骤a)的所述排出溶液与硫酸一起进料到硫酸精馏塔或再煮器中，从而产生氯化氢气体和包含可售的和/或可回收的贱金属和/或稀有金属的硫酸溶液；
c)替代地，使来自如此权利要求所述的步骤a)的所述排出溶液进料到热水解反应器中，以获得包含用于回收的固体氧化铁残留物和贱金属和/或稀有金属溶液的料浆，接着进行固液分离；
d)使在如此权利要求所述的步骤b)中产生的所述硫酸溶液和/或来自如此权利要求所述的步骤c)的所述贱金属和/或稀有金属的金属溶液经历冷却和熟化步骤，借此使所述金属硫酸盐结晶，或经历吸附步骤并且被回收，包括通过蒸发或沉淀和/或循环回到如在WO99/60178中所述的核心Kell工艺主要贱金属回收回路；以及
e)使如此权利要求所述的步骤a)或步骤b)的所述氯化氢气体经历蒸馏和吸收，从而回收盐酸溶液，其中所述所回收的盐酸溶液可任选地被循环回到如权利要求1所述的氯化物浸提步骤d)中。
13.根据权利要求12所述的工艺，其中所述步骤b)的包含可售的或可回收的贱金属和/或稀有金属的硫酸包含金属硫酸盐，包括铜、镍、钴、铑、钌、铱、钒、锗、镓或钪的硫酸盐。
14.根据权利要求13所述的工艺，其中所述进料包括单一材料或性质不同的材料的共混物。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的工艺，其还包括以下起始步骤：使如权利要求1所述的步骤d)的所述氯化物PLS经历熟化步骤以用于二氧化硅结晶，所述熟化步骤包括：
(i)将所述氯化物PLS进料到容纳容器中；
(ii)将种晶硅固体添加到所述氯化物PLS中；
(iii)使所述氯化物PLS在环境温度下静置，以沉淀析出包含二氧化硅的固体残留物；
(iv)从如此权利要求所述的步骤(iii)的所述溶液分离包含二氧化硅的所述沉淀固体残留物，以产生二氧化硅耗尽的溶液；以及
(v)将如此权利要求所述的步骤(iv)的所述二氧化硅耗尽的溶液进料到如权利要求1所述的步骤(i)中。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的工艺，其还包括以下起始步骤：使如权利要求1所述的步骤d)的所述氯化物PLS经历浓缩步骤以通过以下方式中的任何一个或多个来产生浓缩的PLS：
a)蒸发冷凝以回收HCl；和/或
b)反向渗透(RO)、纳米过滤(NF)、过滤或另外的基于薄膜的分离方法。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的工艺，其中所述吸附步骤包括以下步骤中的任何一个或多个：
a)使所述溶液与离子交换(IX)树脂或其它适当的吸附剂接触，借此使包括金、银和PGM(如果存在的话)的可售金属被吸附到所述树脂或吸附剂上，以及使贱金属在溶液中排出；和/或
b)从所述IX树脂或吸附剂洗脱被吸附的可售金属(包括金、银和PGM(如果存在的话))以及使用还原剂或如果PGM存在话使用碱性、含氨的或还原剂溶液从洗脱液中沉淀金、银和PGM(如果存在的话)，以形成高品位的有价金属精矿或个别的有价金属产物；和/或
c)直接煅烧所述负载树脂或吸附剂以产生高品位的有价金属精矿或个别的有价金属产物；和/或
d)任选地，进一步处理通过如此权利要求所述的步骤(a)至(c)中的任意步骤产生的所述可售金属。
18.根据权利要求17所述的工艺，其中使用包含酸性硫脲、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐或氯化物盐的溶液进行所述洗脱步骤(b)。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的工艺，其中所述工艺包括回收硫酸和沉淀潜在可售的或可储存的铁产物，所述工艺还包括以下步骤：
1)使所述进料经历改进的加压氧化步骤以从所述贵金属中将贱金属选择性地分离到硫酸盐介质中，其中所述改进的加压氧化步骤将贱金属硫化矿物部分地或完全地氧化成硫酸盐和元素硫的混合物，以产生产物料浆，所述产物料浆包含溶液中贱金属硫酸盐和包含贵金属以及硫酸盐和元素硫的混合物的固体残留物；
2)使来自如此权利要求所述的改进加压氧化步骤1)的所述产物料浆任选地经历热酸性调节步骤或常压浸提，以实现将包括硫酸铁和硫酸铝以及硫酸镁的其它元素移除到所述溶液相中；
3)过滤来自如此权利要求所述的改进的加压氧化步骤1)和/或如此权利要求所述的常压浸提步骤2)的所述产物料浆以提供包含贵金属以及硫酸盐和元素硫的混合物的固体残留物，以及包含贱金属硫酸盐的滤液；
4)使来自如此权利要求所述的步骤3)的所述固体残留物经历热处理：a.以将硫酸盐和元素硫从所述固体残留物中以二硫化物、二氧化硫和/或硫化氢气体的形式移除，以及b.以将所述贵金属调节成可溶于氯化物介质中；
5)通过在氯化物浸提介质中浸提而使来自如此权利要求所述的步骤4)的所述经处理固体残留物经历贵金属回收，从而回收所述贵金属；以及
6)任选地使所述氯化物PLS经历溶剂萃取以移除额外的铁。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的工艺，其中在所述工艺中采用沉淀或结晶，如到所述PLS或硫酸铜溶液中，以产生潜在可售或可储存的氢氧化铁或氢氧化亚铁或硫酸盐产物，同时将硫酸回收成适合于再循环的液流。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的工艺，其中将使用硫酸的传统常压或低压浸提直接应用到如权利要求1所述的步骤a)的包含所述硫酸盐PLS和固体残留物的所述产物料浆，从而从所述固体残留物将过量的硫酸铁移除到所述硫酸盐PLS中，接着任选地使所述硫酸盐PLS在常压或加压条件下经历喷射空气或氧气的氢氧化铁沉淀，以移除过量的铁硫酸盐。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的工艺，其中从如权利要求1所述的步骤c)的所述经热处理的固体残留物移除过量的可溶性铁。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的工艺，其中如权利要求1所述的步骤d)的所述氯化物浸提介质包括盐酸或盐湖卤水，以及氧化剂包括氯气、次氯酸盐、氮化物或过氧化氢，并且如权利要求1所述的步骤(i)的所述难处理材料或所述的步骤a)的所述固体残留物在氧化条件下浸提，从而产生包含一种或多种可售元素的氯化物PLS，所述可售元素包括Au、Ag、PGM，以及Ni、Co、Cu、REE、Y、Sc、U、Th、Zn、Mn、Cd、Mo、V和Ti，以及使所述氯化物PLS借助于包括溶剂萃取、IX、使用氢氧化物、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原的一种或多种技术任选地进一步经历一种或多种可售元素的分离和/或回收。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的工艺，其中如权利要求1所述的步骤d)或步骤e)的所述氯化物浸提介质，或如权利要求23所述的所述氧化性氯化物浸提介质含有氯化铁，所述工艺还包括通过加压、沉淀或结晶、蒸发浓缩、反向渗透、纳米过滤或其它薄膜技术来处理，或通过喷射/精炼，和/或热水解来处理的步骤，以产生含铁产物。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的工艺，其中如权利要求1所述的氯化物浸提步骤d)包括pH在约2.5和7.5之间，保持在50-150℃范围内的温度的酸性氯化物浸提介质。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的工艺，其中如权利要求1所述的氯化物浸提步骤d)包括游离酸度在约50至300g/LHCl之间，保持在50-150℃范围内的温度的氯化物浸提介质。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的工艺，其中如权利要求1所述的氯化物浸提步骤d)通过在氧化条件下，使用盐湖卤水进行常压或加压的高压釜浸提来进行。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的工艺，其中将所述工艺整合到现有工艺中，现有工艺包括如在WO99/60178中描述的核心Kell工艺，或如在WO2014/009928或澳大利亚专利申请号2013263848中要求保护的改进的Kell工艺，或用于贱金属回收的传统堆浸工艺。
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