CN107406909A - 用于金属回收的助浸剂 - Google Patents

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Abstract

提供了从含金属材料中回收金属的方法，更具体地，提供了通过在提取工艺中使用表面活性剂组合物来提高提取工艺中浸出效率的方法以及用于回收金属的方法中的浆液。

Description

用于金属回收的助浸剂
技术领域
本公开涉及用于从含金属材料(例如矿石、浓缩物和其它含金属材料)中回收有价金属的组合物和方法。
背景技术
一种从含金属材料中分离金属的方法包括利用含有一种或多种试剂的化学溶液处理研磨或压碎的材料，所述试剂能够选择性地溶解所需的金属成分，同时留下含金属材料的其余部分。然后可以在进一步的回收和精制操作中处理浸出溶液以获得纯化形式的有价金属。虽然存在可用的技术，但是在本领域中需要用于从含金属材料中回收有价金属的改进方法。
发明内容
提供了一种从含金属材料中提取金属的方法。所述方法包括形成包含含金属材料、水、表面活性剂组合物和浸出组合物的浆液。从浆液中回收至少一部分金属。
提供了一种在金属提取工艺中提高浸出效率的方法。所述方法包括利用表面活性剂组合物处理含金属材料。使处理过的含金属材料进行金属提取工艺。
提供浆液。浆液包含水；包含金、银和铜中的至少一种的含金属材料；萜烯含量高的天然油；以及包含酸和氰化物中的至少一种的浸出剂。
在形成浆液前，可以将含金属材料粉碎。含金属材料可以在粉碎前、期间或之后利用表面活性剂组合物处理。粉碎的含金属材料可以被配制成包括粉碎的含金属材料的含水浆液。
表面活性剂组合物可以包括选自由烷基芳基磺酸盐、烯烃磺酸盐、链烷烃磺酸盐、醇硫酸盐、醇醚硫酸盐、烷基羧酸盐、烷基醚羧酸盐、乙氧基化烷基磷酸酯、单烷基磺基琥珀酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、单烷基磺基琥珀酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、以及其组合组成的组的阴离子表面活性剂。
表面活性剂组合物可以包括选自由烷基三甲基季铵盐、烷基二甲基苄基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、咪唑啉鎓盐及其组合组成的组的阳离子表面活性剂。
表面活性剂组合物可以包括选自由醇烷氧基化物、烷基酚烷氧基化物、环氧乙烷的嵌段共聚物、环氧丙烷的嵌段共聚物和环氧丁烷的嵌段共聚物、烷基二甲基氧化胺、烷基-双(2-羟乙基)氧化胺、烷基酰胺基丙基二甲基氧化胺、烷基酰胺基丙基-双(2-羟乙基)氧化胺、烷基聚葡萄糖苷、聚烷氧基化甘油酯、脱水山梨糖醇酯、聚烷氧基化脱水山梨糖醇酯、烷酰基聚乙二醇酯、烷酰基聚乙二醇二酯、其复合以及其组合组成的组的非离子表面活性剂。
表面活性剂组合物可以包括萜烯含量高的天然油。
表面活性剂组合物可以以每公吨含金属材料约1克表面活性剂组合物至约10,000克表面活性剂组合物的浓度存在于浆液中。表面活性剂组合物可以以每公吨含金属材料约10克表面活性剂组合物至约100克表面活性剂组合物的浓度存在于浆液中。
浸出组合物可以包括选自由硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、高氯酸、碳酸盐、氢氧化物碱、气态氨、氰化物盐、硫酸铁、氯化铁、氯化铜、氯化亚铁、臭氧、硫代硫酸盐、硫脲、硫代硫酸、二硫代草酰胺、经取代的二硫代草酰胺、含卤素化合物及其组合组成的组的浸出剂。浸出剂可以是氰化钠、氰化钾和氰化钙中的至少一种。
回收的金属可以是金、银、铂、钯、钛或镍。
含金属材料可以是矿石。
含金属材料可以在搅拌反应器中利用浸出组合物处理。
在另一个方面中，公开了一种在金属提取工艺中提高浸出效率的方法，所述方法包括利用表面活性剂组合物处理含金属材料；并使经处理的含金属材料进行金属提取工艺。含金属材料可以在利用表面活性剂组合物处理前或期间被粉碎。提取工艺可以包括原位浸出、倾倒浸出、堆摊浸出、桶式浸出、搅拌浸出以及其组合中的至少一种。
本文进一步描述了组合物，方法和工艺。
附图说明
图1是描述从含金属材料浸出金属的示例性工艺的流程图。
图2是描绘从含金属材料回收金属的示例性工艺的流程图。
图3是描绘从含金材料中回收金的示例性工艺的流程图。
具体实施方式
公开了一种改进从含金属材料中提取金属的方法。所述方法包括利用表面活性剂组合物处理含金属材料，以及从经处理的含金属材料中浸出金属。可以在提取工艺中的任何适宜点处，利用表面活性剂组合物处理含金属材料。在某些实施例中，表面活性剂组合物改进金属从含金属材料中的浸出。虽然不希望受理论束缚，但据信表面活性剂组合物降低了含金属材料的颗粒表面处浸出剂溶液的表面张力。降低的表面张力被认为允许含金属颗粒表面对在提取工艺期间添加的浸出剂的暴露增加，这继而被认为允许更大的溶解和/或金属与浸出剂的化学反应。
所述方法提供了优于现有技术的几个优点。特别地是，所述方法可以提高浸出效率和金属从含金属材料中的回收。使用已经就位的设备，这些方法可以以最少的资本投资实施到目前的提取工艺中。
除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。如发生冲突，将以本文件(包括定义)为准。虽然以下描述了优选的方法和材料，但是与本文所述的那些相似或相当的方法和材料可用于实施或测试本发明。本文提及的所有公布、专利申请、专利和其它参考通过引用全文并入本文。本文公开的材料、方法和实例仅是说明性的而不是限制性的。
如说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”和“所述”包括复数形式，除非上下文另有明确规定。本文使用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“可以”、“含有”以及其变体用于开放式过渡型短语、术语或单词，不排除可能的额外行为或结构。本公开也考虑了“包括”、“由...组成”和“基本上由...组成”本文给出的实施例或元素的其它实施例，无论是否明确地指出。
如本文所用，术语“聚集”是指其中小颗粒(例如细粒)结合成较大质量或团块或与较大颗粒结合在一起的方法。
如本文所用，术语“浮选”是指从其矿石中浓缩矿物质的方法。在浮选过程中，矿石可以被压碎和湿磨以获得纸浆。可以将例如浮选剂或收集剂和起泡剂的添加剂加入纸浆中以有助于随后的浮选步骤将有价矿物质与矿石的不需要的或矿渣部分分离。浮选剂或收集剂可以包括例如油的液体、其它有机化合物或含水溶液。浮选可以通过使纸浆充气以在表面产生泡沫来实现。粘附在气泡或泡沫上的矿物质可以被撇去或以其它方式去除，并且收集含矿物质的泡沫并进一步加工以获得所需的矿物质。
如本文所用，术语“富液”是指携带溶解的金属、矿物质和/或所需溶质的溶液。富液可携带残留的浸出剂和/或其它材料。富液可携带可溶性离子或金属络合物。富液可以就所需溶质而言是不饱和的，或者可以是所需溶质饱和的液体。
如本文所用，术语“贫液”是指先前在浸出工艺中使用(例如，曾经是浸出富液)并已经处理或以其它方式充分重构(例如，循环)的浸出溶液。
如本文所用，术语“有价金属”可以指用于从含金属材料(例如，矿物质矿石)回收的金属组分。
公开了在提取冶金工艺中提高含金属材料的浸出效率的方法。所述方法包括利用表面活性剂组合物处理含金属材料(例如，矿物材料)。可以在提取工艺的任何适宜点处，优选地利用浸出组合物处理前和/或处理期间，利用表面活性剂组合物处理含金属材料。可以将表面活性剂组合物加入含粗金属的材料(例如，原矿材料)、压碎的含金属材料、研磨/磨碎的含金属材料和/或含金属材料的浆液中。在预浸出过程期间(例如，在输送期间、在压碎、研磨、混合期间或在掺混到浆液中期间)，可以将表面活性剂组合物施用到含金属材料上。表面活性剂组合物可以在施用到含金属材料前或期间与一种或多种组合物组合。表面活性剂组合物可与浸出组合物组合并同时施用到含金属材料上。
在某些实施例中，所述方法包括利用表面活性剂组合物处理原矿材料，粉碎经处理的矿石材料(例如，湿法或干法粉碎和/或湿法或干法研磨)，以及从粉碎的经处理的矿石材料中浸出一种或多种选定的金属。在某些实施例中，所述方法包括利用表面活性剂组合物处理粉碎的矿石材料，以及从粉碎的经处理的矿石材料中浸出一种或多种选定的金属。在某些实施例中，所述方法包括利用表面活性剂组合物处理粉碎的矿石材料的浆液，以及从经处理的矿石材料浆液中浸出一种或多种选定的金属。在某些实施例中，所述方法包括利用包含表面活性剂组合物和浸出组合物的组合物处理粉碎的矿石材料，以及从粉碎的经处理的矿石材料中浸出一种或多种选定的金属。
本公开的示例性工艺可以包括：粉碎含金属材料；利用有效量的表面活性剂组合物处理粉碎的材料；以及将有效量的浸出组合物加入经处理的粉碎材料中。所述方法可以包括将粉碎的材料(利用表面活性剂组合物处理前，期间和/或之后)与水混合以产生浆液。所述方法可以包括将有效量的浸出组合物加入浆液中(在利用表面活性剂组合物处理前，期间和/或之后)。
图1是描述示例性提取工艺以及在示例性工艺中表面活性剂组合物的任选添加点的流程图。如图所示，可以将表面活性剂组合物输送到原矿材料(添加点A)。经处理的原矿材料可以在此之后进行浸出工艺，如倾倒浸出、堆摊浸出、桶式浸出或搅拌浸出，如下所述。表面活性剂组合物可以在压碎阶段前，期间和/或之后被输送到矿石材料(添加点B)。经处理的压碎的矿石材料可以在此之后进行浸出工艺，例如堆摊浸出、桶式浸出或搅拌浸出。表面活性剂组合物可以在研磨阶段前，期间和/或之后被输送到矿石材料(添加点C)。经处理的研磨的矿石材料可以在此之后进行浸出工艺，例如桶式浸出或搅拌浸出。表面活性剂组合物可以在浮选阶段后被输送到矿石材料(添加点D)。经处理的矿石材料可以在此之后进行浸出工艺，例如桶式浸出或搅拌浸出。表面活性剂组合物可以在热预处理阶段后被输送到矿石材料(添加点E)。经处理的矿石材料可以在此之后进行浸出工艺，例如桶式浸出或搅拌浸出。表面活性剂组合物可以在原位浸出工艺前和/或期间被输送到矿石材料(添加点F)。表面活性剂组合物可以在倾倒浸出工艺前和/或期间被输送到矿石材料(添加点G)。
图2是描绘实施所公开方法的另一个示例性工艺的流程图。可以将矿石材料1输送到研磨机2(例如，球磨机)并压碎和/或研磨(例如，湿式或干式压碎和/或湿式或干式研磨)。可以将矿石材料压碎和/或研磨成任何选定的粒径(例如，100％-65泰勒筛目，或100％-100泰勒筛目)。压碎和/或研磨的矿石材料可以利用溶液(例如，水溶液)处理以在粉碎工艺期间和/或之后产生矿浆。浆液可以具有任何选定的固体含量(例如，35重量％至55重量％，或40重量％至50重量％)。可以将粉碎的矿石材料输送到固定床3(例如，不渗透的塑料和/或粘土衬里的浸出垫)。固定床3上的矿石可以利用浸出组合物4(例如，氰化物、硫脲或硫代硫酸的水溶液)处理。浸出组合物可以通过矿石材料渗滤并从矿石中提取一种或多种选定的矿物质(例如，金、银、铂、铟、镓、铅、锌、铜、镍、铀)以提供富液5。可以对富液5进行处理以除去废料7，然后浓缩并精制6以纯化金属。废料7可以根据需要进行处理。
如图2所示，表面活性剂组合物可以在提取工艺中的一个或多个点处被输送到原矿材料。表面活性剂组合物可以在粉碎前被输送到原矿材料中(添加点A)；表面活性剂组合物可以在粉碎期间被输送到矿石材料中(添加点B)；表面活性剂组合物可以在粉碎(添加点C)后并在输送到固定床3前被输送到矿石材料中；表面活性剂组合物可以被输送到固定床3上的矿石材料(添加点D)，并且根据需要在整个浸出工艺中进行；和/或表面活性剂组合物可与浸出组合物混合(添加点E)并与浸出组合物被同时地输送到矿石材料中。表面活性剂组合物可以例如通过机械输送、稀相或密相输送或气动输送来递送。例如，表面活性剂组合物可以以受控的方式使用体积或重力进料器提供。
图3是描绘实施所公开方法的另一个示例性工艺的流程图，其中所述工艺包括用于金提取的氰化物浸出系统。含金属材料可以利用浸出组合物处理。然后可以使用活性碳从浸出富液中吸附所需的金属，并且可以通过贫池将游离浸出剂送回到浸出工艺。可以从碳中汽提结合的金属，并且碳可以在窑中再活化以供进一步使用。汽提的金属可以通过电解冶金和熔炼从溶液中分离出来。
所公开的方法可提供从含金属材料中回收约80％至100％、约85％至100％、约90％至100％或约95％至100％的金属回收率。所公开的方法可以提供约80％或更大、约81％或更大、约82％或更大、约83％或更大、约84％或更大、约85％或更大、约86％或更大、约87％或更大、约88％或更大、约89％或更大、约90％或更大、约91％或更大、约92％或更大、约93％或更大、约94％或更大、约95％或更大、约96％或更大、约97％或更大、约98％或更大、约99％或更大、或100％的金属回收率。
当与对照(0ppm表面活性剂组合物)相比时，所公开的方法可提供约0.5％至约1％、约0.5％至约1.5％、约0.5％至约2％、约0.5％至约5％、约0.6％至约1％、约0.7％至约1％、约0.8％至约1％、约0.9％至约1％或约1％的浸出效率的提高。当与对照(0ppm表面活性剂组合物)相比时，所公开的方法可以提供约0.5％或更大、约0.6％或更大、约0.7％或更大、约0.8％或更大、约0.9％或更大或约1％或更大的浸出效率的提高。
所公开的方法使用至少一种表面活性剂组合物。表面活性剂组合物包括提高提取工艺中浸出效率的一种或多种化合物。虽然不希望被理论束缚，但是表面活性剂组合物被认为通过降低颗粒表面处的浸出溶液的表面张力来改进从含金属材料(例如，矿物矿石)中的浸出。降低的表面张力被认为增加颗粒表面经浸出组合物的润湿，从而改进金属的提取。
适于包含在表面活性剂组合物中的表面活性剂化合物包括但不限于阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及其组合。阴离子表面活性剂包括烷基芳基磺酸盐、磺酸盐、链烷烃磺酸盐、醇硫酸盐、醇醚硫酸盐、烷基羧酸盐和烷基醚羧酸盐、烷基和乙氧基化烷基磷酸酯、以及单和二烷基磺基琥珀酸盐和磺基琥珀酸盐。阳离子表面活性剂包括但不限于烷基三甲基季铵盐、烷基二甲基苄基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐和咪唑啉鎓盐。非离子表面活性剂包括但不限于醇烷氧基化物、烷基酚烷氧基化物、环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的嵌段共聚物、烷基二甲基氧化胺、烷基-双(2-羟乙基)氧化胺、烷基酰胺基丙基二甲基氧化胺、烷基酰胺基丙基-双(2-羟乙基)氧化胺、烷基聚葡萄糖苷、聚烷氧基化甘油酯、脱水山梨糖醇酯和聚烷氧基化脱水山梨醇酯、和烷酰基聚乙二醇酯和二酯。也包括甜菜碱和磺基甜菜碱、两性表面活性剂例如烷基两性乙酸盐和两性二乙酸盐、烷基两性丙酸盐和丙酸二丙酸盐、以及烷基亚氨基二丙酸盐。适于包括在表面活性剂组合物中的优选的表面活性剂化合物包含C14–16α-烯烃磺酸盐和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。
在本发明方法的某些实施例中，表面活性剂组合物包括季铵化合物、氧化胺、离子或非离子表面活性剂以及其组合中的至少一种。合适的季铵化合物包括但不限于烷基苄基铵盐；苄基椰子烷基(C12–C18)二甲基铵盐；二椰子烷基(C12–C18)二甲基铵盐；二牛油基二甲基铵盐；二(氢化牛油烷基)二甲基季铵甲基盐；甲基双(2-羟乙基椰油烷基(C12–C18)季铵盐；二甲基(2-乙基)牛油铵甲基盐；正十二烷基苄基二甲基铵盐；正十八烷基苄基二甲基铵盐；正十二烷基三甲基铵盐；大豆烷基三甲基铵盐；和氢化牛油烷基(2-乙基己基)二甲基季铵甲基盐。上述化合物的优选盐是氯化物和/或硫酸盐。
水溶性非离子单体包括但不限于丙烯酰胺、丙烯酰胺的N-取代衍生物、丙烯酸羟烷基酯和甲基丙烯酸羟烷基酯。阴离子单体包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、乙烯基磺酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的盐。阳离子单体包括但不限于甲基丙烯酸二烷基氨基乙酯、二烯丙基二甲基氯化铵、乙烯基苄基三甲基氯化铵等的季盐。在某些实施例中，可溶胀聚合物中的非离子单体选自由以下组成的组：丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟乙酯以及其组合。
在某些实施例中，可溶胀聚合物中的阴离子单体是选自由以下组成的组的化合物的碱(例如，钠)盐：丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸以及其组合。在某些实施例中，可溶胀聚合物中的阳离子单体是二烯丙基二甲基氯化铵。水溶胀性交联聚合物可以利用具有可与水溶性单体共聚的两个烯属基团的化合物合成。示例性交联剂包括N-N'-亚甲基-双-丙烯酰胺、N,N'-亚甲基-双-甲基丙烯酰胺、亚烷基-双-丙烯酰胺、二乙烯基苯磺酸盐、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二烯丙基乙二醇醚、聚乙二醇的二乙烯基酯(例如，聚乙二醇-600二丙烯酸酯)、聚乙二醇的二乙烯基醚等双官能单体。
在某些实施例中，表面活性剂组合物包括非离子表面活性剂。在某些实施例中，非离子表面活性剂是椰油正醇胺或酰胺，其在某些实施例中为椰油二乙醇酰胺。
在某些实施例中，水溶性支化剂和交联剂中的至少一种是本文称为“B-支化剂”的甘油和烯丙基缩水甘油醚的加合物。其它类型的支化剂包括烯丙胺和具有不同摩尔比的烯丙胺与酸酐的马来酸酐和甲基乙烯基醚的共聚物的加合物，文中称为“A-支化剂”。
在某些实施例中，表面活性剂组合物包括二烯丙基二甲基氯化铵(“DADMAC”)的均聚物或共聚物，例如美国专利第4,561,905号中所述，其全文以引用的方式并入本文。共聚物可以含有约5摩尔％至约30摩尔％的水溶性阴离子单体。这些共聚物可以被称为聚两性电解质。在一个优选的实施例中，阴离子单体是丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种，有时表示为(甲基)丙烯酸。聚合物可以具有如在1M NaNO3中在30℃下测量的至少0.3的特性粘度。与DADMAC聚合的水溶性阴离子单体的量可以从少至约5摩尔％至多达约30摩尔％。虽然甲基丙烯酸和最优选地丙烯酸是用于与DADMAC共聚的优选单体，但是也可以使用其它阴离子乙烯基单体。这些单体的实例是马来酸、衣康酸和富马酸。此外，稀释剂单体可以与DADMAC和水溶性阴离子单体三聚，并且可以以高达约10摩尔％的量使用。优选的稀释剂单体是丙烯酸羟基C2–C6烷基酯和/或甲基丙烯酸酯。可以使用的其它稀释剂单体包括但不限于丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、乙酸乙烯酯等。含有稀释剂单体的聚合物从大多数稀释剂单体是廉价的观点来讲是具有吸引力的，并且在大多数情况下，并未大大降低其并入的DADMAC共聚物的活性。如上所述的DADMAC的共聚物和三元共聚物在美国专利第4,715,962号有详细说明，其公开内容以引用全文的方式并入本文。聚合物可以是水溶液的形式或者是油包水乳液的形式，其在某些水溶性表面活性剂存在下，转化到水中并使乳液中所含的聚合物迅速溶解。DADMAC聚合物的剂量可以是至少约25百万分率的聚合物(即，每公吨经处理的含金属材料的聚合物克数)，优选地约50百万分率至约2,000百万分率。包括共聚物和三元共聚物的DADMAC聚合物可以是水溶液的形式，其中水溶液中的聚合物含量为水溶液的约10重量％至约50重量％。
在某些实施例中，表面活性剂组合物包括表面活性剂化合物和萜烯含量高的的天然油，例如美国专利号5,330,671；5,527,482；5,863,456；5,876,622；5,958,287；和6,124,366中所述，其中每一个的全文以引用的方式并入文中。包括表面活性剂化合物和萜烯含量高的天然油的表面活性剂组合物作为Ecolab公司Enviroflo Engineering的DUSTFOAM抑制系统的一部分出售。萜烯含量高的天然油是具有至少约50％的萜烯含量的那些天然油。萜烯含量高的天然油可含有至少约90％的萜烯。合适的萜烯含量高的天然油包括但不限于柑橘皮油，其包括但不限于橙皮油(即，橙油)，葡萄柚皮油(即，葡萄柚油)和柠檬皮油(即，柠檬油)。在某些实施例中，橙皮油是优选的，因为其含有约90％至约94％的萜烯，并且在世界的某些区域是非常丰富的。松油也是有用的萜烯含量高的天然油。
表面活性剂组合物可以包括约1重量％至约15重量％的萜烯含量高的天然油，优选地约8重量％至约12重量％，更优选地约8重量％至约10重量％。萜烯含量高的天然油的量将取决于萜烯含量高的天然油中萜烯的量。例如，在橙皮油的情况下，橙皮油可以以约1重量％至约15重量％，或约8重量％至约10重量％的量存在于表面活性剂组合物中。萜烯可分解矿石颗粒上的油性(脂肪)沉积物，允许浸出剂更好地接触矿石颗粒。传统的表面活性剂可以与萜烯含量高的天然油组合使用，例如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的至少一种。优选的是阴离子表面活性剂，例如脂肪酸的盐、烷基硫酸盐、烷基醚磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、其复合以及其组合。优选的表面活性剂的实例包括十二烷基苯磺酸钠、月桂基醚硫酸钠和例如仲烷烃磺酸盐的钠盐的盐(例如，由Hoechst销售的Hostaspun SAS 60)。此外，也可以使用具有例如约8至约10摩尔的环氧乙烷的乙氧基化壬基酚和/或具有例如约8至约10摩尔的环氧乙烷的乙氧基化辛基酚(例如，烷芳基聚乙二醇醚N9)。在某些实施例中，表面活性剂组合物包含至多约40重量％的表面活性剂，优选地约15重量％至约25重量％的表面活性剂，以及更优选地约20重量％至约22重量％。
表面活性剂组合物可进一步包含各种添加剂，比如，例如抗氧化剂和/或防腐剂。合适的抗氧化剂的实例是丁基化羟基甲苯(即，2,6-二叔丁基对甲酚；“BHT”)。抗氧化剂可以以约0.01重量％至约1重量％，优选地约0.08重量％至约0.12重量％的量存在于组合物中。合适的防腐剂包括但不限于甲醛、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、硼砂及其组合。防腐剂可以以约0.5重量％至约5重量％，优选地约0.8重量％至约1.2重量％的量存在于组合物中。
当在含水组合物中时，水可以占表面活性剂组合物的大部分。通常，当在含水组合物中时，表面活性剂组合物可以包含约60重量％至约80重量％的水，包括约60重量％、或约63重量％、或约66重量％，至约80重量％、或至约75重量％或至约70重量％的水。水可以来自淡水、海水、盐水、水和无毒水溶性有机化合物的混合物、循环的工艺用水以及其组合。
有效表面活性剂组合物的实例包括约11％十二烷基苯磺酸钠、约5％月桂基醚硫酸钠、约9％冷压橙皮油、约3％烷芳基聚乙二醇醚N9、约1％仲烷烃磺酸盐的钠盐、约1％甲醛和约0.1％的抗氧化剂；其余是水(所有百分比均以重量计)。有效表面活性剂组合物的另一个实例包括10.95％(即，约11％)十二烷基苯磺酸钠、5.1％(即，约5％)月桂基醚硫酸钠、9.1％(即，约9％)冷压橙油、3.5％(即，约3％)烷芳基聚乙二醇醚N9、1.4％(即，约1％)仲烷烃磺酸盐的钠盐、1％甲醛和0.1％抗氧化剂。在某些实施例中，其余是水(所有百分比均以重量计)。
有效表面活性剂组合物的另一个实例包括约15％至约20％(例如，约17％)C14–16α-烯烃磺酸盐、约0.1％至约3％(例如，约1％)橙皮油、约0.1％至约2％(例如，约0.6％)椰油二乙醇酰胺和约0.01％至约1％(例如，约0.1％)抗氧化剂。在某些实施例中，其余是水(所有百分比均以重量计)。
表面活性剂组合物可以以约1百万分率(ppm)至约10,000ppm的量加入含金属材料中，包括约1ppm、或约5ppm、或约10ppm、或约15ppm、或约20ppm，至约10,000ppm、或至约1,000ppm、或至约500ppm、或至约100ppm、或至约50ppm、或至约40ppm。在一个优选的实施例中，表面活性剂组合物以约20ppm至约40ppm的量加入含金属材料中。关于表面活性剂组合物的剂量，术语“百万分率”(即“ppm”)是指每公吨经处理的含金属材料(例如，矿石)的表面活性剂的克数。表面活性剂组合物可以以约1ppm或更大、或约5ppm或更大、或约10ppm或更大、或约15ppm或更大、或约20ppm或更大、或约25ppm或更大、或约30ppm或更大、或约35ppm或更大、或约40ppm或更大、或约45ppm或更大、或约50ppm或更大的量加入含金属材料中。剂量基于含金属材料中的整个表面活性剂组合物。
所公开的方法可以与适用于提取工艺的任何类型的浸出组合物一起使用。浸出组合物在表面活性剂暴露期间的某一点处被合并以从含金属材料中提取金属，其中浸出效率由于表面活性剂组合物的活性产生的较少的表面张力而提高。浸出组合物包括至少一种浸出剂，例如酸、碱或盐。应当理解，一种或多种浸出剂可以组合使用。浸出组合物可以进一步包括可以是溶剂的添加剂。
在某些实施例中，浸出剂是酸，其可以是弱酸、强酸或几种酸的组合。适合的酸包括但不限于硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、高氯酸及其组合。在某些实施例中，浸出剂是碱或几种碱的组合。合适的碱包括但不限于碳酸盐(例如，碳酸氢钠、碳酸铵和溶解的二氧化碳中的至少一种)、氢氧化物碱(例如，氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铵中的至少一种)、气态氨及其组合。在某些实施例中，浸出剂是盐。合适的盐包括但不限于氰化物(例如，氰化钠、氰化钾和氰化钙中的至少一种)、硫酸铁、氯化铁、氯化铜、氯化亚铁以及其组合。在某些实施例中，浸出剂是臭氧。在某些实施例中，浸出剂是硫代硫酸盐(例如，硫代硫酸钠)、硫脲、硫代硫酸以及其组合。在某些实施例中，浸出剂是二硫代草酰胺(例如，红氨酸)和经取代的二硫代草酰胺中的至少一种。在某些实施例中，浸出剂是含卤素的化合物。在一个优选的实施例中，浸出剂选自由以下组成的组：酸、氰化物以及其组合。
可用于浸出组合物中的合适的添加剂包括但不限于氧化剂和螯合剂。
螯合剂可用于螯合金属回收所需的金属。在某些实施例中，加入螯合剂以螯合可能干扰浸出和一种或多种所需金属的回收的金属材料。例如，加入螯合剂以螯合含金属浆液的水相中的钙、镁或其它碱土金属离子。已经发现添加螯合剂提高例如某些矿石中金的回收率。据信螯合剂可以控制不溶性盐的沉淀并阻止矿石颗粒中存在的孔被不溶性盐堵塞。螯合碱土金属离子被认为促进浸出剂与矿石颗粒的所需金属(例如，金)之间的良好接触。例如，已经发现，使用乙二胺四乙酸或其盐(任一种或两种在本文中被称为“EDTA”)作为螯合剂，与不使用螯合剂的矿石浆液相比，某些矿石中金的回收率提高了约5％至约10％。可以使用的螯合剂或多价螯合剂的实例包括但不限于乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、甲二膦酸、二甲基氨基甲烷-1,1二膦酸、氨基三亚甲基三膦酸、六偏磷酸钠、1-羟基乙烷-1,1二膦酸以及其盐。螯合剂的添加量可以根据例如含金属材料的组成构成而变化。螯合剂可以以每吨含金属材料(例如，矿石)约0.04至约2磅螯合剂，或每吨含金属材料约0.8至约1.4磅螯合剂的量添加。
用于包含在浸出组合物中的合适的溶剂包括但不限于水。可以使用用于含水浸出组合物的任何合适的水源。例如，水可以来自淡水、海水、盐水、水和无毒水溶性有机化合物的混合物、循环的工艺用水或其任何组合。
在某些实施例中，浸出组合物可以是包含至少一种浸出剂和任选的一种或多种添加剂的水溶液。在某些实施例中，浸出组合物可以是包括氰化物(例如，来自NaCN、KCN和/或Ca(CN)2)的水溶液。在某些实施例中，浸出组合物可以是包括硫代硫酸盐(例如，来自硫代硫酸钠)的水溶液。在某些实施例中，浸出组合物是含卤素的水溶液。含卤素的水溶液可以包括一种或多种氧化剂。合适的氧化剂包括具有超过+900mV的标准氧化还原电位的氧化剂，例如硝酸、过氧化氢和氯。这种浸出组合物可适用于从矿石材料中回收金。
浸出组合物可以以足以浸出含金属材料中所含金属的至少一部分的量施加到含金属材料，这取决于几个因素，包括但不限于含金属材料的量、含金属材料的表面积、含金属材料中金属的浓度、浸出组合物的浓度、可用于浸出的设备等。本领域技术人员能够在没有过多实验的情况下确定足量的浸出组合物。
示例性浸出剂/组合物在表1中提供。
表1.浸出剂/组合物
在一个优选的实施例中，使用氰化物盐将金和/或银从含有金和/或银的矿石中浸出。将氰化物盐溶解在碱性或中性水溶液中，其可用作浸出剂。
所公开的方法可以与任何类型的含金属材料一起使用，例如矿石材料、浓缩物、沉淀物或可以从其中回收有价金属的任何其它含金属材料。含金属材料可以是氧化矿石、硫化矿石、或氧化和硫化矿石的组合。矿石材料中的矿物质可包括一系列氧化物、氢氧化物和硫化物。可从含金属材料中提取的金属包括但不限于金、银、铂、铑、铱、锇、钯、铝、铟、镓、碲、汞、铋、镉、铅、锌、铜、镍、钴、钼、铼、钌、锗、铍、铁、铀、钇、钛、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及其组合。在一个优选的实施例中，从含金属材料中提取的金属包括金、银和铜中的至少一种。
所公开的方法可以与任何类型的提取冶金一起使用。提取冶金包括通过物理和/或化学方法从含金属材料(例如，矿物矿石)中提取金属的工艺。提取冶金包括湿法冶金、火法冶金和电冶金。湿法冶金是通过含水物理化学工艺提取金属的技术；火法冶金涉及高温下的干法物理化学工艺；以及电冶金处理电解法。电冶金可与其它两种工艺相结合，含水介质中的电解用于湿法冶金，熔炼介质中的电解用于火法冶金。
提取冶金工艺可能包括影响金属浓度和/或分离的操作。例如，提取冶金可以包括粉碎法(例如，破碎或研磨)、物理浓缩法(例如，磁性、重力和静电分离)、物理化学浓缩法(例如，浮选)和固液分离法(例如，过滤系统、逆流倾析(CCD)回路、增稠器、离心机等)。
湿法冶金通常在三个不同的连续物理化学阶段中进行：(a)固相中包含的金属的选择性溶解(例如浸出)；(b)含有目标金属的水溶液的纯化和/或浓缩(例如，沉淀、胶结、离子交换或溶剂提取)；和(c)金属的选择性回收(例如，电解冶金、电解精炼或氢还原)。
含金属材料的浸出可以通过影响含金属材料与浸出组合物之间的接触来实现。由浸出工艺得到的富液可含有溶解的金属(例如，铟、银、金、铜、锌、铅、镓等或其组合)、残留的浸出剂和/或其它材料。富液中的可溶性离子或金属络合物可以在下游纯化/提取阶段中从浸出富液中选择性提取出。这样的纯化/提取阶段可以包括例如溶剂提取、过滤、离心、电解、电解冶金、沉淀、离子交换和/或浮选。
浸出条件可取决于要浸出的含金属材料和选定的浸出组合物。浸出可以在环境条件下或在高温和/或高压下进行。例如，温度可以在环境温度(例如10℃)至200℃范围内；压力可以在大气压(例如，14.7psi)至750psi范围内。取决于粒径、矿物学、提取速率、持续浸出的经济性或其组合，提取时间可以从几天到几个月变化到几年。浸出可包括不同的浸出循环(例如，批次、连续或间歇多批次)；流动方向(例如，并流、逆流或混合)；阶段(例如，单级、多级或差分级)；和接触方法(例如，渗滤或分散的固体)。
浸出的实际机理可涉及通过施用合适的溶剂成为可能的简单溶解，或可涉及通过化学反应成为可能的溶解。浸出的效率和速率可取决于许多因素，包括施用浸出溶液的速率、含金属材料中金属的量以及含金属材料浸出的益处。
可用于从含金属材料回收有价金属的浸出工艺通常包括原位浸出、倾倒浸出、堆摊浸出、桶式浸出、搅拌浸出或其组合。所使用的浸出工艺的类型的选择可以基于几个因素，比如例如，矿石材料的等级、矿石材料的粘土含量、矿石材料的硬度、或矿石材料响应于各种浸出方法的方式。倾倒式或堆摊式浸出系统可能会降低资本(设备)成本和运行(能源)费用，因此可以选择与较低等级的矿石材料，或者与对堆摊浸出响应良好的较高等级的矿石材料一起使用，允许高金属回收。另一方面，搅拌浸出可以提供所需金属的更快和更完全的回收，可以更容易控制，并可以产出次级有价值金属(例如钴)的较高回收率。搅拌浸出可能需要额外设备(比如磨机、浸出罐和澄清器)的资本成本，并且由于例如研磨含金属材料所需的能量以及固-液分离所需的化学品而具有更高的运行成本。
原位浸出包括将浸出溶液直接施用于矿石位于矿床本身的地方。然后可以将浸出富液拉起并送向随后的纯化/提取阶段。
倾倒浸出包括堆积含金属材料，并将浸出溶液施用到倾倒物的顶部，通过重力从顶部渗滤，在倾倒物的底部收集。倾倒浸出可用于原矿(“ROM”)材料。倾倒浸出可优选用于浸出非常低等级的目标金属，通常低于主要加工生产线的经济边界等级(称为矿化废物)。
堆摊浸出包括压碎含金属材料、堆积被压碎的材料、并将浸出溶液施用到堆的顶部，通过重力从顶部渗滤，在堆的底部收集。在商业规模上，堆可以高至少10英尺、高至少30英尺或更高，宽至少100英尺或更宽，以及长达约2,600英尺。被压碎的含金属材料可以在浸出前被任选地聚集(例如，利用浓硫酸)以达到均匀的粒径，这可以改进浸出溶液的均匀渗滤。在堆摊浸出工艺中，堆可以是动态的或永久的。在动态堆(也称为开-关堆)的情况下，可将浸出后的矿石移动到尾矿的最终处理的位置，并且可以重新使用堆的底部。在永久堆或静态堆的情况下，可在先前堆的顶部上形成新的堆，使用或不使用现有的不可渗透区域。
将浸出溶液施用和分布到倾倒物或堆可以通过例如滴水器或摇摆式喷洒器在倾倒物或堆的顶部进行。处理流体可以渗滤或渗透穿过堆。浸出组合物的典型施用率为每平方英尺堆顶表面每分钟约0.005加仑流体。渗滤通常可以是无辅助的重力流，因此流速可以主要由施用速率和堆的渗透性确定。通常，穿过堆的渗滤流速可以为每平方英尺(水平面)每分钟约0.001至约0.01加仑流体。当流体到达倾倒物或堆的底部的不可渗透区域时，它们可能会泄漏或流走到池或储存器的一侧。不可渗透区域可以由例如聚乙烯或压实粘土形成。含有目标金属并离开倾倒物或堆的富液可以被送到用于金属回收的随后的纯化/提取阶段。可以洗涤浸出的矿石以回收含有溶解的金属和残留试剂(例如酸)的保留的浸出溶液。
桶式浸出(在静态罐中)包括一组通常呈方形横截面的罐，其中装载有压碎的含金属材料(例如，压碎的矿石)，并且施用浸出溶液以向上或向下流动，从而浸没粉碎的材料层。浸出溶液的流动可以是层流的。浸出循环可能为6至12天。
搅拌浸出包括将压碎和研磨的含金属材料的含水浆液分散在一个或多个搅拌罐中。液体与含金属材料的组合以形成浆液可以使用各种技术和设备中的任一种或多种来实现，比如，例如在线掺混或使用混合罐或其它合适的容器。浆液可以具有流的约小于约五十(50)重量％，优选地流的约四十(40)重量％的固体含金属材料(浆液密度)的浓度。然而，可以使用适于运输和后续加工的其它浆液密度。含金属材料的浆液可以通过例如气体注入或机械搅拌分散到浸出溶液中。
搅拌浸出可以在大气压、增加的压力或其组合下进行。可以将待搅拌浸出的粉碎的含金属材料研磨或湿磨至所需的尺寸分布，以达到浸出中可接受的金属回收率，将所得的含金属固体加入搅拌浸出装置中作为含水浆液。可以将所述材料研磨成100％-65泰勒筛目，或100％泰勒筛目。浆液的固体含量可以在35重量％与55重量％之间，或40重量％与50重量％之间。浆液的含水部分可以来自例如淡水、海水、盐水、水和无毒水溶性有机化合物的混合物、循环的工艺用水以及其组合。因此，在搅拌浸出中，可将相当多的水与含金属材料正常地引入浸出系统中。这种水最终离开系统或从系统中去除，以保持水平衡。可以将水从尾矿中具有浸出固体的系统中去除，或者从回路间歇性流出。在搅拌罐浸出结束时，可以使用例如逆流增稠和洗涤、过滤或其组合来分离和洗涤浸出固体。与浸出固体一起离开的水中的任何所需的金属或其它有价值的金属可能会丢失(称为“可溶性金属损失”)。这种水中的浸出剂也可能会丢失，并可能在浸出固体的最终处理前被中和。与其它方法相比，由于较小的粒径(较大的比表面积)和由于罐中的湍流，这样提供试剂与含金属材料之间的较高扩散，所以搅拌浸出中的浸出时间可能较短。
湿法冶金提取工艺可能对粒径敏感。一些含金属材料是可渗透浸出组合物的；因此，可以有效地浸出相对大的材料颗粒。然而，许多含金属材料是相当不可渗透的。如果颗粒太大，则浸出组合物不会渗透到颗粒的内部，并且浸出不完全。此外，使用大颗粒会导致渗滤速度对于有效堆或倾倒物浸出而言过快。因此，为了增加正在处理的材料的表面积并减少浸出组合物深度地渗入颗粒的要求，在浸出前将材料尺寸减小。另一方面，如果颗粒太小，虽然含金属材料可能被浸出溶液有效地渗透，但是渗透速率可能非常慢而不切实际。因此，尺寸过小的颗粒可以“聚集”，例如通过添加水泥。
进行浸出的含金属材料可以根据需要降低到提取工艺中的粒径。可以设计各种宽的粒径范围以便使用堆摊浸出或倾倒浸出、桶式浸出、搅拌浸出或其组合。例如，可以使用压碎成约1/8英寸至大于约1英寸的P80(产品尺寸为80％通过所列出的公称尺寸)的材料来进行堆摊浸出或倾倒浸出。搅拌浸出可以以小于约500μm(约0.5mm)的尺寸进行。在各种实施例中，期望具有比约500μm更细的尺寸以减少任何潜在的磨损问题。在各种实施例中，搅拌浸出可以以约50μm的尺寸进行。在各种其它实施例中，可以使用压碎(并任选地研磨成较细尺寸范围)成约0.2英寸(约0.5mm)至大于约1英寸的P80的材料进行桶式浸出。
可以使用用于减少含金属材料的粒径的各种可接受的技术和装置。合适的装置包括但不限于球磨机、塔式磨机、超细研磨机、磨碎机、搅拌磨机或其任何组合。可以使用精细研磨装置，比如，例如具有挡板的搅拌式水平轴磨机或不带挡板的垂直搅拌磨机来实现可控精细研磨。如果使用水平磨机，则可以使用能够实现所需粒径分布的任何研磨介质，其类型和尺寸可以取决于所选择的应用、所需的产品尺寸、研磨设备制造商的规格等。示例性介质包括例如砂、二氧化硅、金属珠、陶瓷珠和陶瓷球。
在各种实施例中，可以在不添加水的情况下进行含金属材料的破碎。然而，在其它实施例中，可以使用任选的“水冲洗”破碎来淘洗在破碎操作期间形成的细小材料，或者干法破碎和“水冲洗”破碎的组合。在各种实施例中，可以在添加水的情况下进行研磨。用于研磨的添加水可以从例如可利用的淡水、微咸水、循环的中性含氯化物的溶液或任何其它来源获得。
含金属材料的颗粒进行尺寸分类。可以利用旋风技术(例如，使用旋风分离器或微型旋风分离器)来促进从相对较细材料中相对较粗材料的尺寸分级。任选的固液分离阶段可用于去除多余的处理液体，其中所选择的研磨方法和设备利用液体处理剂(比如，例如，工艺用水)来促进研磨(例如，在超细研磨阶段中)。
在某些实施例中，含金属材料可以聚集以增加用于浸出的粒径。压碎的含金属材料可以通过例如传送带被送到聚集单元。如果需要，可以在运输期间将水加入压碎产品中，例如在含金属材料非常干燥且含有大量细粉的情况下。将水添加到传送带上可以以多种方式进行，例如喷涂，并且可以使粉尘形成最小化，从而提供更有利的工作条件。然后利用含有聚集助剂的水溶液喷涂压碎材料，并翻滚。在所述喷涂期间施用到材料上的水的量通常可以是基于材料重量的约2％、或3％至约10％或12％(例如，开采的矿石含有约3％至约10％的水，其余是在烘箱干燥时留下的固体)。聚集助剂可以以一定浓度溶解在所述水中以提供有效地提供所需渗透性的聚集助剂在含金属材料中的量。在喷涂聚集助剂期间或之后不久，可能需要机械搅拌材料以将聚集助剂分布通过材料。这种机械搅拌可以通过翻滚来提供(例如，可以在旋转鼓聚集器或捏拌机中进行利用聚集助剂的水溶液的翻滚，或者可以通过传送带转移点的机械作用来处理和翻滚含金属材料，或形成堆状的材料级联)。翻滚动作可以在非常短的时间段内提供，并且通常所述时间段不到一分钟。
然后将含有浸出金属的含水浸出组合物(也称为“富液”)导向进一步的提取和纯化工艺以回收所选择的有价金属。来自浸出工艺的富液可以根据需要进行纯化/提取阶段以回收所需的有价金属。合适的工艺包括但不限于通过沉淀、旋风分离、增稠和过滤、电解冶金、电解、溶剂提取、活性碳吸附、离子交换树脂吸附、浸出溶液的循环或其任何组合的金属回收。活性碳或离子交换树脂例如可以通过筛选从浸出残渣中分离出来。
溶剂提取可以以任何已知的方式进行。富液可以与含有金属特异性提取试剂的有机相接触。金属特异性提取试剂可将金属从水相中提取到非水相中。进行的每次提取可以通过将有机相和富液混合，并使两相沉降来进行。这种混合-沉降可以在具有水相和非水相的逆向流动的多个串联的混合-沉降罐中进行。可以使用混合器-沉降器溶剂提取单元进行溶剂提取，其中将有机相和含水浸出溶液在混合器中剧烈地相互混合，然后将所得的有机相和水溶液的分散液通过沉降器，在其中两相沉降，并从其中排出澄清的有机相和澄清的水相。溶剂提取工艺可以包括例如2个提取阶段和2个汽提阶段或2个提取阶段和1个汽提阶段。另一个实例是1个提取阶段，随后是2个提取阶段和1个汽提阶段，其被称为串并联阶段配置。在串并联阶段配置中，高等级的浸出溶液可以在2个提取阶段中处理以及低等级的浸出溶液可以在单提取阶段中处理。在一些情况下，也可以使用洗涤阶段。溶剂提取后，可以将现在金属已经耗尽的富液循环回到浸出工艺。离开溶剂提取工艺的金属耗尽的浸出溶液可被称为萃余液。溶剂提取工艺可以在浸出溶液中回收一些80至95％的金属。因此，萃余液可以含有约5-20％的浸出金属。可以将萃余液循环回到浸出工艺，并提供浸出工艺中使用的大部分浸出溶液。
至少部分地可以通过使构成废物的剩余固体材料(例如，纸浆材料)中的可溶性金属的损失最小化来提高金属回收效率。来自浸出工艺的浸出固体可以利用化学或物理工艺或化学或物理工艺的组合来处理，以使材料是环境处理可接受的。也可以将浸出工艺施用于使用物理或化学浓缩方法或化学或物理方法的组合从矿石中回收的浓缩物。
通过参考以下实例可以更好地理解前述内容，所述实例为了说明的目的而呈现，并不是为了限制本发明的范围。
实例
利用20ppm和40ppm表面活性剂组合物处理含金矿石，所述表面活性剂组合物包含17.3％(即，约17％)十二烷基苯磺酸钠；1.0％(即，约1％)冷榨橙皮油；0.6％(即，约0.6％)椰油二乙醇酰胺；和0.13％抗氧化剂；其余是水(所有百分比均以重量计)，测量金提取量，并与未处理样品进行比较。将表面活性剂掺混产物加入利用氰化物处理的含金矿石中，并使用标准瓶辊试验进行评估。以0ppm、20ppm和40ppm的不同剂量进行瓶辊试验。如表2所示，与未处理的样品相比，在处理样品中提取的金的量更高。虽然使用特定的表面活性剂组合物进行试验，但预期降低贫液的表面张力的其它表面活性剂和/或聚合物以类似的方式提高浸出效率。可以将表面活性剂施用于含有例如任何高价值金属(例如金、银和铜)的含金属材料。
表2以固体计的金提取量
表面活性剂剂量 平均浸出效率
0ppm 83.76％
20ppm 84.26％
40ppm 84.77％
以绝对术语或近似术语给出的任何范围用以包括两者，并且本文使用的任何定义用以说清而不是限制。虽然阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。但是，任何数值固有地包含必然地由其各自测试测量中发现的标准偏差导致的某些误差。此外，本文公开的所有范围将被理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围(包括所有分数和整数)。
本文引用的所有参考，包括公布、专利申请和专利在此通过引用并入，其程度如同每个参考被单独地和具体地指出通过引用并入并且整体在文中陈述。
本文描述了本发明的优选实施例，包括本发明人已知的用于实施本发明的最佳方式。在阅读前面的描述后，那些优选实施例的变化对于本领域普通技术人员来说可能变得显而易见。本发明人期望本领域技术人员根据需要使用这种变化，并且本发明人预期以不同于本文具体描述的方式实施本发明。因此，本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述的主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖了其所有可能变化的上述元素的任何组合。

Claims (21)

1.一种从含金属材料中提取金属的方法，所述方法包括：
形成包含所述含金属材料、水、表面活性剂组合物和浸出组合物的浆液；以及
从所述浆液中回收所述金属的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含金属材料在形成所述浆液前被粉碎。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂组合物包含选自由以下组成的组的阴离子表面活性剂：烷基芳基磺酸盐、烯烃磺酸盐、链烷烃磺酸盐、醇硫酸盐、醇醚硫酸盐、烷基羧酸盐、烷基醚羧酸盐、乙氧基化烷基磷酸酯、单烷基磺基琥珀酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、单烷基磺基琥珀酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐以及其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂组合物包含选自由以下组成的组的阳离子表面活性剂：烷基三甲基季铵盐、烷基二甲基苄基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、咪唑啉鎓盐以及其组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂组合物包含选自由以下组成的组的非离子表面活性剂：醇烷氧基化物、烷基酚烷氧基化物、环氧乙烷的嵌段共聚物、环氧丙烷的嵌段共聚物、环氧丁烷的嵌段共聚物、烷基二甲基氧化胺、烷基-双(2-羟乙基)氧化胺、烷基酰胺基丙基二甲基氧化胺、烷基酰胺基丙基-双(2-羟乙基)氧化胺、烷基聚葡萄糖苷、聚烷氧基化甘油酯、脱水山梨糖醇酯、聚烷氧基化脱水山梨糖醇酯、烷酰基聚乙二醇酯、烷酰基聚乙二醇二酯以及其组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂组合物包含萜烯含量高的天然油。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述萜烯含量高的天然油选自由以下组成的组：橙皮油、葡萄柚皮油、柠檬皮油、松油以及其组合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂组合物是以每公吨含金属材料约1克表面活性剂组合物至约10,000克表面活性剂组合物的浓度存在于所述浆液中。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述表面活性剂组合物是以每公吨含金属材料约10克表面活性剂组合物至约100克表面活性剂组合物的浓度存在于所述浆液中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述浸出组合物包含选自由以下组成的组的浸出剂：硝酸、氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、高氯酸、碳酸盐、氢氧化物碱、气态氨、氰化物盐、硫酸铁、氯化铁、氯化铜、氯化亚铁、臭氧、硫代硫酸盐、硫脲、硫代硫酸、二硫代草酰胺、经取代的二硫代草酰胺、含卤素化合物以及其组合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述浸出剂是氰化钠、氰化钾和氰化钙中的至少一种。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所回收的金属是金、银和铜中的至少一种。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述含金属材料是矿石。
14.一种提高金属提取工艺中浸出效率的方法，所述方法包括：
利用表面活性剂组合物处理含金属材料；以及
使经处理的所述含金属材料进行金属提取工艺。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述含金属材料在利用所述表面活性剂组合物处理前或期间被粉碎。
16.一种浆液，其包含：
水；
包含金、银和铜中至少一种的含金属材料；
萜烯含量高的天然油；以及
包含酸和氰化物中至少一种的浸出剂。
17.根据权利要求16所述的浆液，其中所述萜烯含量高的天然油选自由以下组成的组：橙皮油、葡萄柚皮油、柠檬皮油、松油以及其组合。
18.根据权利要求16所述的浆液，其中所述萜烯含量高的天然油是橙皮油。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的浆液，其中所述含金属材料包含金。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的浆液，其中所述浸出剂包含氰化物。
21.表面活性剂组合物和浸出剂从含金属材料中提取金属的用途。
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