CN1065684A - 低压热酸浸聚氨酯泡沫提金法 - Google Patents

Abstract

本法为一种从矿石提取金的方法，采用低压热酸 浸取、聚氨酯泡沫分离富集、锌还原，本法适用于硫化 矿、氧化矿等多种类型矿石中金的提取，对黄铁矿、砷 黄铁矿等难冶矿石中金的提取更显其优越性。

Description

本发明属于冶金技术。

1987年谢格波等人发明“酸浸聚氨酯泡沫提金法及装置，专利号：87103312.7，该技术具有收率高、投资少、适应性广等特点，但对于含硫高的矿石，由于耗酸量大，导致成本高，并带来废气处理困难。目前国内外研究了用压热氧化含硫高的矿石的硫化物，再用氰化炭浆法提金，该法对难处理矿中金的浸取具有良好效果，但由于使用剧毒的氰化物，不安全，容易造成环境污染，同时生产周期长，工艺较为复杂。

本发明采用低氧压热低酸度条件下使硫化物氧化和酸浸出金有机地结合起来，以聚氨酯泡沫分离富集。本法具有耗酸量低，处理硫化矿一吨仅耗硝酸几十公斤，氧化硫化物完全，金浸出率高，浸出时间短，工艺简单等特点。

本技术适用于氧化矿、黄铁矿、砷黄铁矿等多种类型矿石中金的提取，收率一般在95%以上。

低压热酸浸聚氨酯泡沫提金法包含粉碎、浸取、分离富集、还原、熔炼、清理等工序。

1.粉碎：以球磨机粉碎矿石粒度为至-320目。

2.浸取：采用低氧压热及低浓度硝酸、硫酸、氯化钠介质作用下，使氧化矿石中硫化物和砷化物与酸浸出金有机地结合起来。

浸取方法有两种：

A法：采用低氧压热及低浓度硝酸、硫酸、氯化钠介质作用下，氧化矿石中硫化物和砷化物并浸出金，浸出物经抽滤后，滤液经聚氨酯泡沫吸附金，吸附金后流出的溶液，可通过装有铁丝的塑料箱回收铜。

浸取条件为：氧气压力0.4MPa，温度100±3℃，硝酸0.12～0.40mol/L，硫酸0.15～0.50mol/L，氯化钠0.30～1.0mol/L，液固比（L/kg）4～6∶1，反应时间为2～4小时。

浸出液在提取金后可循环使用（此溶液下文简称“废酸液”）。对于硫化矿浸取，由于硫化物反应时产生硫酸，溶液酸度会提高，循环使用时，先测定废酸液酸度，根据溶液酸度取部分废酸液稀释并补足硝酸和氯化钠量，浸取时硝酸损失甚微。对于氧化矿浸取，由于反应会产生各种盐而影响浸出率和分离富集效率，应以测试分离富集效率为主要依据，适当更换新鲜的浸出液。

上述条件也可以0.30～1.0mol/L盐酸代替硫酸与氯化钠。

B法：采用低氧压热及低浓度硝酸、硫酸介质作用下，先将硫化物与银浸出，浸取物经抽滤后，滤液可供回收银用，滤渣再经低氧压热及低浓度硝酸盐酸介质作用浸取金，浸取物经抽滤后，滤液经聚氨酯泡沫吸附金，流出的滤液可进行铜的回收。

银的回收方法：让滤液通过装有铜丝的塑料箱。

浸取方法：矿粉在无氯化钠的硝硫混合酸中浸出。浸取条件：氧气压力0.4MPa，温度100±3℃，硝酸0.12～0.40mol/L，硫酸0.15～0.50mol/L，液固比（L/kg）4～6∶1，反应时间为2～4小时，此步骤仅为氧化浸出硫化物，硫化物被破坏达80%。固液分离后，酸浸渣再在100±3℃下通氧以硝酸、盐酸混合酸浸出金。浸出条件：氧压0.4MPa，硝酸0.12～0.40mol/L，盐酸0.30～1.0mol/L，液固比4～6∶1.经后一过程的处理，硫化物可继续被氧化近于完全，反应时间1～2小时，浸出时间以金完全浸出为度。

金的测定方法可用华南农业大学研究的TMK载体萃取比色法或其他方法。

不同类型的矿粉，在0.4MPa氧压，100℃下，浸取所需的硝酸、硫酸和氯化钠的浓度不同，其中硫化物氧化速度主要受硝酸浓度的影响。因此，为取得好的浸出效果，应在生产前试验其浸出液中各酸及氧化钠浓度的最佳值。在确定硝酸浓度后，硝酸与盐酸的浓度比一般控制在近于王水的组成，即1∶2.3。

某些矿粉可能含有碱性或其他耗酸物质（如碳酸盐），为保证浸取液具有浸取的最佳酸度，A与B法均需在浸取前测定矿粉存在耗酸物质的耗酸量，在配制浸取液时应增加此酸用量，主要是硫酸。测试方法可以取一定量矿粉，加入适量水，在100℃下以稀硫酸中和至近中性，计算出矿粉的耗酸量。

对黄铁矿进行压热氧化酸浸，加入少量黄原酸盐（黄药）会有更好效果。

3.分离富集：浸出物以真空过滤机过滤并洗涤滤渣，洗涤液为3～4%盐酸溶液，也可用提金后的废酸液，加入少量尿素以消除溶液中带氧化性的氮氧化物。尿素加入量不宜过量，以免造成循环使用浸出液时由于硝酸逐渐被分解而降低硝酸浓度，尿素加入量以加入尿素时无大量气泡产生为度。让溶液通过聚氨酯泡沫吸附柱，流速以溶液在柱内保持吸附时间，即溶液自流入柱到流出柱的时间10～15分钟为宜。吸附柱为塑料制圆管，柱长1.3～1.5米，柱内装填聚氨酯泡沫，泡沫用量为金的20～30倍（g/g）。吸附柱使用前以3～4%盐酸溶液浸泡，也可用废酸液浸泡，如用废酸液浸泡，需在溶液中加入少量尿素，避免氮氧化物破坏泡沫，用量为每立方溶液含尿素0.3～0.5公斤。吸附完毕后，以3～4%盐酸溶液洗涤泡沫至流出液无色，再略加洗涤。

提取金后的溶液可通过装有铁丝的塑料箱中回收铜，如浸出液含银可在回收铜前，通过装有铜丝的塑料箱回收银。

4.还原：取出泡沫，置于搪瓷器皿中。压去水分，逐步加入为泡沫11～14倍重量的浓硫酸以溶解泡沫，硫酸的加入量以泡沫完全溶解为度。泡沫中的含水量会影响硫酸用量，溶解过程发热并略具胺臭，故硫酸应慢慢加入，并注意通风。放入过量的锌丝或薄锌片还原，锌丝量为金量的15～30倍，还原过程直至溶液不含金为止。为利于还原，还原过程适当搅拌。锌丝加入硫酸溶液中开始时反应较快，几分钟后反应较为缓慢，一般反应完全需4～8小时，反应1小时后可还原90%以上。取出未反应的锌丝留作以后使用，在下次使用前，用稀硫酸略加浸泡以清除锌丝钝化的表面，沉积物用3号玻璃漏斗抽滤，滤渣以浓硫酸洗去残留的聚氨酯直至溶液无棕色。洗净的滤渣用5～10%稀硫酸加热溶解除去残存未反应的锌，过滤，以稀硫酸和水洗涤，残渣为金泥。

在用吸附柱富集金的过程中，柱上部泡沫将为AuCl^- ₄所饱和，而下部将存在吸附量少和无金部份，为有效使用泡沫和提高工艺的的经济效益，可取柱上部吸附金量大的泡沫进行还原处理，下部金量少和无金泡沫可不作处理留作以后分离富集用，在充填柱时置于柱上部。泡沫吸附金后外观颜色有较大差异，正常情况下为棕黄色。

5.熔炼：将洗净的金泥烘干，加入适量硼砂，在1200～1250℃以上熔炼成块。金泥与硼砂的重量比一般为1∶0.1～0.5。

6.清理：生产结束后，部分废酸液可作浸出液和矿粉洗涤用多余的废酸液可用于磷灰石处理生产磷肥或作他用。也可以石灰石作用或放于黄土中让其自然吸收。还原工序的硫酸废液用水稀释时大部分聚氨酯将以絮状物析出。

本方法的实施例

试样为吉林省某矿的浮选精矿粉，金品位75g/T，硫含量40.34%。

1.粉碎：矿粉粒度几乎全为-320目。

2.浸取：取20克矿粉，加入10毫升水，搅拌，在数分钟后测得溶液的酸度为弱碱性。加热至沸，加入稀硫酸搅拌，无气泡产生酸基本无消耗，表明矿粉无影响浸出酸度的耗酸物质，按前述控制的条件配制浸取液即可。

于10升搪瓷高压釜中，加入矿粉500克，氯化钠50克，0.12mol/L硝酸与0.15mol/L硫酸共2.5升。密封下向加热套通蒸气加热至100±3℃。通氧气至0.4MPa。反应3小时。向加热套通水冷却，取出浸砂观察为黄色物，表明硫化物已氧化完全。测定浸渣表明金已浸出完全。浸取过程中可以从釜内氧气压力变化显示浸出的情况，氧气不断降低时表明反应在进行，氧压不变时表明反应结束或将要结束。

3.分离富集：将浸出物在釜内放出，抽滤。滤渣以4%盐酸溶液洗涤至无色，再略加洗涤。加少许尿素看不出明显气泡产生。让溶液通过充填聚氨酯泡沫的吸附柱。柱长为30cm，柱内径为1.3cm。溶液流速为2毫升/分。流出液自下而上通过盛有铁丝的烧杯以回收铜。吸附柱充填泡沫时适当挤压，通过含金贵液前以4%盐酸浸泡。吸附柱入口接高位瓶让贵液自流入柱。吸附完毕后，以3%盐酸洗涤至流出液无色，再略加洗涤。分离过程中检查流出液，化验结果无金存在，表明柱上吸附甚好。

4.还原：取出泡沫，压去水分，置于烧杯中。逐步加入浓硫酸直至溶解完全。加入锌丝至平液面，反应8小时。还原过程间歇搅拌5次。取出适量溶液检查表明还原反应已达99.3%。取出锌丝。黑色沉积物用3号玻璃漏斗抽滤。以浓硫酸洗涤至滤液无色，再略加洗涤。倒出滤渣，加入1mol/L稀硫酸加热溶解至无气泡产生。过滤并以0.1mol/L硫酸和水洗涤至滤液无锌存在。

5.熔炼：将滤渣置于瓷坩埚中，烘干。加入少许硼酸，在1200～1250℃下熔炼成金粒。

文件名称  页  行  改正前  改正后

说明书  2  17  化物与银浸出，  化物与银和铜浸出，

滤液可供回收银用，  滤液供回收银和铜，

说明书  2  20  让滤液通过装有  让滤液通过装有铜丝和

铜丝的塑料箱。  铁丝的塑料箱。

Claims (8)

1、低压热酸浸聚氨酯泡沫提金法，包含压热酸浸取、聚氨酯泡沫分离富集、还原和熔炼，其特征在于采用低氧压热及低浓度硝酸、硫酸、氯化钠介质氧化硫化物和砷化物，同时浸出金，浸取前确定矿粉浸取所需各酸及氯化钠浓度，载金聚氨酯泡沫中金的提取是以浓硫酸溶解泡沫并以锌丝还原。

2、根据权利要求1所说的提金法，其特征在于所述的浸取条件是：氧压0.4MPa、温度100±3℃，硝酸、硫酸、氯化钠浓度分别为0.12～0.40mol/L、0.15～0.50mol/L、0.30～1.0mol/L、液固比（L/kg）4～6∶1。

3、根据权利要求1所说的提金法，其特征在于经过滤后的浸取液通过聚氨酯泡沫吸附柱进行吸附。

4、根据权利要求3所说的聚氨酯泡沫吸附柱，其特征在于吸附柱内的聚氨酯泡沫用量为金的20～30倍。

5、根据权利要求1所说的提金法，其特征在于经过滤后的浸出液流经吸附柱时间为10～15分钟。

6、根据权利要求1所说的提金法，其特征在于以浓硫酸溶解载金泡沫，在加入浓硫酸前先压去泡沫内的水分，浓硫酸加入量以泡沫完全溶解为度。

7、根据权利要求1所说的提金法，其特征在于金的还原在以浓硫酸溶解泡沫后的介质中加锌丝或锌薄片还原金。

8、根据权利要求7所说的提金法，其特征在于加入过量的锌丝或锌薄片，锌丝加入量为金质量的15～30倍。