CN106167857A - 一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法 - Google Patents

一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法，包括将氢氧化钠与含碳金矿充分混合造球，通过高温焙烧使硫化矿分解，碳被氧化，使包裹在硫化矿中及被碳吸附的金颗粒充分暴露，提高金的浸出率。生成的碳、硫氧化物可用于制备非氰浸出的稳定剂。焙烧渣进行高压高温水浸，生成硅酸钠，促进金颗粒暴露，提高后续浸金效率。滤渣由非氰试剂及稳定剂浸出金。本发明工艺简单，金回收率高，合理利用了原矿中的碳、硫、硅元素元素，且得到副产物硅酸钠，提高了综合效益，工艺绿色环保。金回收率达到90％以上，硅回收率99％以上，碳、硫回收率95％以上。此工艺应用前景广阔，资源利用率高。

Description

一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法
技术领域
本发明涉及含碳金矿的处理领域，特别涉及一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法。
背景技术
随着黄金生产规模的日益扩大，易处理金矿资源逐渐枯竭，难处理含硅含碳(石墨)型金矿逐步成为主要资源。矿石中存在含碳物质(石墨或其它形态的碳物质)，若直接氰化浸出，这些碳质对金氰化物具有相当强的吸附活性，使被浸出的一部分金氰化物被矿石中的碳质吸附而随尾矿流失，回收率降低，这类矿石给提金工艺带来很大的困难。研究含硅难浸含碳金矿处理的工艺，对当前含碳金矿提金工业具有重大的现实意义，也是实现含碳金矿生产及可持续发展的必由之路。
目前处理含碳金矿工艺主要有单一焙烧法、生物氧化法、热压氧化法等。生物氧化法处理含砷、含硫金精矿的效果较好，但氧化周期较长，在矿石含“劫金”碳的情况下，虽能使碳部分钝化，但并不能完全消除碳的影响；热压氧化法是近年来兴起的对难处理金矿石的有效处理方法，但对设备材质的要求非常高，投资成本较大，未应用于工业生产。单一焙烧法操作简单，生产周期短，处理量大，生产成本相对较低。焙烧后的焙砂有利于金浸出，但对于被含硅矿物包裹的的金颗粒无法有效处理。
发明内容
本发明的目的是针对上述现在技术存在的问题，提供一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法。
本发明的综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法，包括如下的步骤：
(1)取氢氧化钠与磨好的含碳金矿混合均匀并造球；
(2)将步骤(1)中造好的球进行焙烧；
(3)对步骤(2)中的焙烧产物高压高温水浸；
(4)对步骤(3)中的产物过滤，滤渣通过含硫试剂浸金并在浸金过程中加入NH3·H2O与CuSO4，滤液回收提取硅酸钠；其中，所述含硫浸金试剂由硫黄、石灰和水按照(1～2):(2～7):(250～400)的质量比合成。
本发明适用于各种类型本领域公知的含碳金矿，尤其适用于碳质物为固体(元素)碳类型的含碳金矿。
根据本发明的方法，其中，步骤(1)中含碳金矿与氢氧化钠质量比为1:1～3:1。
根据本发明的方法，其中，步骤(1)中含碳金矿-400目占8wt％～20wt％，优选地，造球得到的球团矿质量为50～100g，球团直径2～5cm。
根据本发明的方法，其中，步骤(2)中焙烧时间为0.5～2.5h，升温速率为15～25℃/min。
根据本发明的方法，其中，步骤(2)中最终反应温度为550～900℃。
根据本发明的方法，其中，步骤(2)中反应产生的气体通入步骤(4)的浸金液中作为浸金的稳定剂。步骤(2)产生的气体主要成分为CO2、SO2等，，可以将气体全部通入步骤(4)作为浸金的稳定剂。
根据本发明的方法，其中，步骤(3)中液固比为3:1～6:1。
根据本发明的方法，其中，步骤(3)中反应时间为1～2.5h，升温速率为5～10℃/min。步骤(3)中反应温度为100～250℃，压力范围为0.5～2MPa。步骤(3)反应过程中进行搅拌，高压釜搅拌速度设定为100～350r/min。
根据本发明的方法，其中，步骤(4)浸金过程中进行搅拌，可以优选使用磁力搅拌器搅拌，常温下搅拌速度设定为100～350r/min。
根据本发明的方法，其中，步骤(4)含硫浸金试剂的合成时间为30～90min，搅拌速度350～750r/min。
根据本发明的方法，优选地，步骤(4)浸金过程中加入NH3·H2O浓度控制在0.7～1.5mol/L；加入CuSO4，CuSO4浓度控制在0.02～0.1mol/L。
根据本发明的方法，其中，步骤(4)浸金过程采用油浴加热，温度控制在40～100℃。
根据本发明的方法，其中，步骤(4)浸金过程时间控制在3～10h。
本发明将氢氧化钠与含碳金矿充分混合造球，通过高温焙烧使硫化矿分解，碳被氧化，使包裹在硫化矿中及被碳吸附的金颗粒充分暴露，提高金的浸出率。生成的碳、硫氧化物可用于制备非氰浸出的稳定剂。焙烧渣进行高压高温水浸，生成硅酸钠，促进金颗粒暴露，提高后续浸金效率。滤渣由非氰试剂及稳定剂浸出金。本发明工艺简单，金的回收率高，合理利用了原矿中的碳、硫、硅元素元素且得到副产物硅酸钠，提高了综合效益，工艺绿色环保。金回收率达到90％以上，硅回收率99％以上，碳、硫回收率95％以上。此工艺应用前景广阔，资源利用率高。
附图说明
图1为本发明的综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如下为本发明的具体实施例，其仅用作对于本申请的解释而并非限制。
实施例1
四川某含碳金矿，该碳金矿化学多元素分析结果如下(％)：
TC Au* SiO2 S As Mg Al P K Fe Cu Zn
18.2 30.32 57.57 6.02 0.07 0.03 5.6 0.98 1.1 3.85 0.08 0.53
*单位：g/t
将碳金矿磨矿10分钟，含碳金矿-400目占8wt％，将磨好的碳金矿与氢氧化钠以4:3的质量比例混合均匀并加入总质量8％的去离子水搅拌均匀；将混合后的样品压球，单个球的重量在50g左右。
将压好的球先在烘箱中烘干，然后转移到马弗炉中以750℃温度下焙烧2小时；焙烧完的碳金矿冷却后在高速万能粉碎机中充分粉碎；粉碎后转移至高压釜中并添加去离子水，液固比为5:1，高压釜温度设置为转速280r/min、温度200℃、压强1.8Mpa的条件下反应2h。冷却过滤并对滤渣浸金，含硫浸金试剂通过硫黄、石灰和水按照1:2:250的质量比合成含硫浸金试剂，合成时间为45min，搅拌速度450r/min，加入NH3·H2O，NH3·H2O浓度控制在0.9mol/L，加入CuSO4，CuSO4浓度控制在0.04mol/L，浸金过程采用油浴加热，温度控制在60℃，浸金过程时间控制在5h，并将焙烧产生的气体全部通入浸金液作为稳定剂。经检测金的回收率为98.27％，硅的回收率99.2％，硅酸钠模数1.8。
实施例2
贵州某含碳金矿，该碳金矿化学多元素元素分析结果如下(wt％)：
TC Au* SiO2 S As Fe Mn Ca Mg Al K
16.45 28.67 58.66 1.53 0.26 2.64 0.12 2.99 0.97 3.89 1.17
*单位：g/t
将碳金矿磨矿10分钟，含碳金矿-400目占10wt％，将磨好的碳金矿与氢氧化钠以3:2的质量比例混合均匀并加入总质量10％的去离子水搅拌均匀；将混合后的样品压球，单个球的重量在50g左右。
将压好的球先在烘箱中烘干，然后转移到马弗炉中以700℃温度下焙烧2.5小时；焙烧完的碳金冷却后在高速万能粉碎机中充分粉碎；粉碎后转移至高压釜中并添加去离子水，液固比为6:1，高压釜温度设置为180℃、转速300r/min、压强1.5Mpa的条件下反应2h。冷却过滤并对滤渣浸金。含硫浸金试剂通过硫黄、石灰和水按照1:3:300的质量比合成含硫浸金试剂，合成时间为60min，搅拌速度550r/min，加入NH3·H2O，NH3·H2O浓度控制在1.1mol/L，加入CuSO4，CuSO4浓度控制在0.07mol/L，浸金过程采用油浴加热，温度控制在80℃，浸金过程时间控制在6h，并将焙烧产生的气体全部通入浸金液作为稳定剂。经检测金的回收率为96.33％，硅的回收率99.6％，硅酸钠模数1.6。
实施例3
云南某含碳金矿金精矿，该碳金矿化学多元素元素分析结果如下(wt％)：
TC Au* SiO2 S Fe Cu As Ca Mg
19.56 31.89 39.19 18.81 11.12 0.103 2.01 2.39 3.26
*单位：g/t
将碳金矿磨矿10分钟，含碳金矿-400目占20wt％，将磨好的碳金矿与氢氧化钠以5:3的质量比例混合均匀并加入总质量8％的去离子水搅拌均匀；将混合后的样品压球，单个球的重量在50g左右。
将压好的球先在烘箱中烘干，然后转移到马弗炉中以650℃温度下焙烧2小时；焙烧完的碳金冷却后在高速万能粉碎机中充分粉碎；粉碎后转移至高压釜中并添加去离子水，液固比为5:1，高压釜温度设置为220℃、转速330r/min、压强2Mpa的条件下反应1.5h。冷却过滤并对滤渣浸金，含硫浸金试剂通过硫黄、石灰和水按照2:5:250的质量比合成含硫浸金试剂，合成时间为70min，搅拌速度550r/min，加入NH3·H2O，NH3·H2O浓度控制在0.8mol/L，加入CuSO4，CuSO4浓度控制在0.08mol/L，浸金过程采用油浴加热，温度控制在75℃，浸金过程时间控制在6h，并将焙烧产生的气体全部通入浸金液作为稳定剂。经检测金的回收率为97.01％。硅的回收率99.7％，硅酸钠模数1.75。
实施例4
广西某含碳金矿，该碳金矿化学多元素分析结果如下(wt％)：
TC Au* SiO2 S As Mg Al P K Fe Cu Zn
18.2 23.73 57.57 6.02 0.07 0.03 5.6 0.98 1.1 3.85 0.08 0.53
*单位：g/t
将碳金矿磨矿10分钟，含碳金矿-400目占8wt％，将磨好的碳金矿与氢氧化钠以1:1的质量比例混合均匀并加入总质量8％的去离子水搅拌均匀；将混合后的样品压球，单个球的重量在50g左右。
将压好的球先在烘箱中烘干，然后转移到马弗炉中以550℃温度下焙烧2.5小时；焙烧完的碳金矿冷却后在高速万能粉碎机中充分粉碎；粉碎后转移至高压釜中并添加去离子水，液固比为3:1，高压釜温度设置为转速100r/min、温度100℃、压强0.5Mpa的条件下反应2.5h。冷却过滤并对滤渣浸金，含硫浸金试剂通过硫黄、石灰和水按照1:2:250的质量比合成含硫浸金试剂，合成时间为30min，搅拌速度350r/min，加入NH3·H2O，NH3·H2O浓度控制在0.7mol/L，加入CuSO4，CuSO4浓度控制在0.02mol/L，浸金过程采用油浴加热，温度控制在40℃，浸金过程时间控制在10h，并将焙烧产生的气体全部通入浸金液作为稳定剂。经检测金的回收率为97.57％，硅的回收率99.1％，硅酸钠模数1.6。
实施例5
甘肃某含碳金矿，该碳金矿化学多元素元素分析结果如下(wt％)：
TC Au* SiO2 S As Fe Mn Ca Mg Al K
16.45 34.82 58.66 1.53 0.26 2.64 0.12 2.99 0.97 3.89 1.17
*单位：g/t
将碳金矿磨矿10分钟，含碳金矿-400目占20wt％，将磨好的碳金矿与氢氧化钠以3:1的质量比例混合均匀并加入总质量10％的去离子水搅拌均匀；将混合后的样品压球，单个球的重量在100g左右。
将压好的球先在烘箱中烘干，然后转移到马弗炉中以900℃温度下焙烧0.5小时；焙烧完的碳金冷却后在高速万能粉碎机中充分粉碎；粉碎后转移至高压釜中并添加去离子水，液固比为6:1，高压釜温度设置为250℃、压强2Mpa、转速350r/min的条件下反应1h。冷却过滤并对滤渣浸金。含硫浸金试剂通过硫黄、石灰和水按照2:7:400的质量比合成含硫浸金试剂，合成时间为90min，搅拌速度750r/min，加入NH3·H2O，NH3·H2O浓度控制在1.5mol/L，加入CuSO4，CuSO4浓度控制在0.1mol/L，浸金过程采用油浴加热，温度控制在100℃，浸金过程时间控制在3h，并将焙烧产生的气体全部通入浸金液作为稳定剂。经检测金的回收率为95.24％，硅的回收率99.3％，硅酸钠模数1.76。
本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种综合清洁回收含碳金矿中金、碳、硫和硅元素的方法，包括如下的步骤：
(1)取氢氧化钠与磨好的含碳金矿混合均匀并造球；
(2)将步骤(1)中造好的球进行焙烧；
(3)对步骤(2)中的焙烧产物高压高温水浸；
(4)对步骤(3)水浸后的产物过滤，滤渣通过含硫试剂浸金并在浸金过程中加入NH3·H2O与CuSO4，滤液回收提取硅酸钠；其中，所述含硫浸金试剂由硫黄、石灰和水按照(1～2)：(2～7)：(250～400)的质量比合成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中含碳金矿与氢氧化钠质量比为1:1～3:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中含碳金矿-400目占8wt％～20wt％；造球得到的球团矿质量为50～100g，球团直径2～5cm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中焙烧时间为0.5～2.5h，升温速率为15～25℃/min；优选地，步骤(2)中最终反应温度为550～900℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤(2)中焙烧产生的气体通入步骤(4)的浸金液中作为浸金的稳定剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中液固比为3:1～6:1。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，步骤(3)中反应时间为1～2.5h，升温速率为5～10℃/min；优选地，步骤(3)中反应温度为100℃～250℃；进一步优选地，在步骤(3)反应过程中进行搅拌，搅拌速度设定为100～350r/min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述含硫浸金试剂的合成时间为30～90min，搅拌速度350～750r/min。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤(4)浸金过程中加入NH3·H2O浓度控制在0.7～1.5mol/L；加入CuSO4浓度控制在0.02～0.1mol/L。
10.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤(4)浸金过程采用油浴加热，温度控制在40～100℃；优选地，浸金过程时间控制在3～10h。
11.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤(4)浸金过程中进行搅拌，并且常温下搅拌速度设定为100～350r/min。
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