CN109844146A - 用于回收贵金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于从含有至少一种贵金属的水溶液回收所述金属的方法，并且特别地涉及从沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液回收银和任选的一种或多种其他贵金属。
Description
发明领域
本发明涉及从含有至少一种贵金属的水溶液回收所述金属的方法并且特别地涉及从沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液回收银和任选的一种或多种其他贵金属。
发明背景
从固体颗粒非常小和/或固体含量低的溶液回收细微胶体材料已被证明是困难的，特别地当溶液具有非常低的pH时(<1.5)，例如强酸浸出阶段的沉降槽溢流液。通过高的酸含量实现非常低的pH，其还意味着溶液具有高粘性。
在这些条件下，典型的分离方法太昂贵或者对于例如过滤和/或沉淀而言颗粒尺寸太小。
已经测试了不同的过滤方法来从强酸浸出阶段的沉降槽溢流液回收细微胶体材料，然而没有任何运气。过滤器不能去除细屑，或者过滤器元件被完全阻塞，或者过滤器自身不能正好处理该过程非常困难的环境而不解体。
与本文有关的劣势之一是损失了有价值的物质，其导致所期望物质萃取产量减小和操作成本提高。
发明简要描述
本发明的目的是提供方法，其减轻与传统回收方法相关的劣势。通过特征在于独立权利要求中所记载的方法来实现本发明的目的。本发明进一步的实施方案公开于从属权利要求中。
由于颗粒的小尺寸，从沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液回收贵金属已经证明是有挑战的。所述溢流液中颗粒的颗粒尺寸分布通常为P80小于40μm，优选P80小于10μm。
现在，利用由例如引气浮选(IGF)、溶气浮选(DGF)、柱浮选和电浮选的技术产生的微米泡和/或纳米泡的浮选应用已经显示能够去除悬浮的固体。例如使用电浮选方法，效率大于70％。
纳米泡的尺寸通常小于1μm并且微米泡通常在1-1000μm之间。在普通的泡沫浮选中，气泡在600-2500μm之间。采用较小的气泡可去除逃离普通矿物浮选步骤的较细颗粒。
因此，本发明以在回收至少一种贵金属中使用微米泡和/或纳米泡浮选为基础。在这一应用中气泡尺寸在0.5-250μm之间，优选5-200μm之间。本方法特别适合于从沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液回收银。
本发明的优势是可有效地回收诸如银的贵金属而不是将它们直接丢给垃圾坝(was te dam)。
附图简要描述
在下文中，将参考附图通过优选实施方案更详细地描述本发明。
图1是本发明示例性实施方案的框图，显示包含浸出装置、净化器和DGF装置的布置。
发明详细描述
本发明涉及使用微米泡和/或纳米泡浮选装置从含有至少一种贵金属的水溶液回收含有所述金属的小颗粒的方法。
特别地本发明涉及从沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液回收银和任选的一种或多种其他贵金属。
在沉积步骤中将大部分固体与初始溶液分离。在沉积步骤中去除了通常大于80％、更通常大于90％的固体。未沉积的小固体颗粒将跟随液体相到达溢流液。溢流液中的细微颗粒含有大量的贵金属并因此可行的是从溢流液回收固体。细微颗粒源自之前的加工步骤，其中首先将材料浸出并然后沉淀。细微颗粒是主要沉淀的材料。
经受微米泡和/或纳米泡浮选的水溶液包含小于5000mg/L、通常小于1000mg/L、更通常小于500mg/L的低固体浓度的含有贵金属的小颗粒。所述溢流液中颗粒的粒径分布通常为P80小于40μm，优选P80小于10μm。
因此，本发明涉及从含有至少一种贵金属的水溶液回收所述金属的方法，该方法包括使所述溶液经受微米泡和/或纳米泡浮选。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选过程中溶液的pH为至多1.5。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选过程中溶液的pH在0.5至1.5的范围内。在一种实施方案中，溶液的pH为约0.5。
在一种实施方案中，水溶液是沉积装置的溢流液。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选是引气浮选(IGF)。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选是溶气浮选(DGF)。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选是电浮选。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选是柱浮选。
在一种实施方案中，贵金属选自包含以下的组：银、金、钌(ruteniumin)、铑(rodiumin)、钯(pal ladiumin)、锇(osmiumin)、铱(iridiumin)、铂或它们的任何组合。
在一种实施方案中，贵金属是银。因此，在一种实施方案中，本发明涉及用于从含银水溶液回收银和任选的一种或多种其他贵金属的方法。在一种实施方案中，含银水溶液是沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液。
在浸出之后，银以银黄钾铁矾AgFe3(SO4)2(OH)6(s i lver jaros i te)或其他难溶化合物的形式作为难溶的沉淀物。因为含银沉淀物可沉淀为非常细小的材料并且由于细小的颗粒尺寸，析出物在沉积装置中沉积不够迅速从而在那里被回收。由于细小的颗粒尺寸，过滤也困难。普通的泡沫浮选没有从溶液分离稀释的固体浆料与细微颗粒，因为气泡尺寸太大。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡浮选过程中水溶液的锌含量大于60g/L。
在一种实施方案中，进料溶液中颗粒的颗粒尺寸P80小于40μm，优选小于10μm。
在一种实施方案中，使用添加H2SO4、HCl、HNO3或它们的任何组合来调节溶液的pH。在一种实施方案中，使用添加H2SO4和/或HCl来调节pH。
在一种实施方案中，使用溶气浮选(DGF)装置产生微米泡和/或纳米泡。在一种实施方案中，使用引气浮选(IGF)装置产生微米泡和/或纳米泡。在一种实施方案中，使用电浮选装置产生微米泡和/或纳米泡。在一种实施方案中，使用柱浮选装置产生微米泡和/或纳米泡。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是空气。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是富氧气体。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氧气。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氢气。在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氧气和氢气的组合。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氮气。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氦。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氩。
在一种实施方案中，微米泡和/或纳米泡中的气体是氙。
通常可在微米泡和/或纳米泡浮选中使用例如絮凝剂和/或凝聚剂的化学品以及普通的矿物浮选化学品来改进至少一种贵金属的回收。絮凝剂和凝聚剂在本领域中是已知的并且由例如Kemira提供。
在一种实施方案中，在本发明的微米泡和/或纳米泡浮选中使用絮凝剂和凝聚剂。在一种实施方案中，在本发明的微米泡和/或纳米泡浮选中使用絮凝剂而不使用任何凝聚剂。
本方法特别适合于从工业溶液例如沉积装置(例如沉降槽、净化器或池塘)的含银溢流液回收银。
可使用本方法从含有贵金属的水溶液回收所述金属的事实是引人注目的。通常，含有金属的颗粒太小使得它们将跟随液体流动并因此最终到达溢流液。另外，小颗粒以及溶液中存在的化学品残余常阻塞本领域中使用的过滤器。
实施例
实施例1
使用实验室规模的电浮选装置处理了沉降槽溢流液。
在DAF测试装置中将电流导向位于测试装置底部的电极。电流将小部分水分子分解成H2和O2气体。产生的气体气泡(具有10-50μm尺寸)升至表面并将固体颗粒提升至装置的表面从而形成表面污泥。需要的电流和产生的气体气泡量取决于水含盐量和溶液TSS量并且必须按不同情况来调节。
测试-产物和清洗液体数据
工艺/产物的种类
-产物：强酸性工艺溢流液
-操作：固体去除/溶气浮选
工艺水：
-温度：平均>90℃
-固体含量：最小0，最大60000mg/l
平均3000mg/l，持续2个月～2000mg/l
-pH：<1，H2SO4 50-70g/l
-CI水平：>200mg/l
-在工艺沉降槽中使用的絮凝剂：Superfloc A100HMW
所测试样品：
-温度：～80℃
-固体含量：2.3-2.6g/l
-浊度：～150FTU
-pH：<1
-密度：1350-1400g/l
颗粒尺寸分布：
d10 1.95/2.24μm
d50 6.59/20.9μm
d90 37.4/50.4μm
DAF气体鼓泡测试
使用DAF在没有化学添加和有化学添加的情况下处理所测试的强酸水，其中所述化学添加使用具有不同剂量的几种化学品。在通风橱中进行测试并且在DAF装置附近接入硫化氢报警设备以查看在测试过程中是否释放了任何硫化氢。在浮选时间结束之后通过样品管在水表面以下约五厘米处采集净化的水样品。从所有样品分析浊度并且从最清澈的样品分析固体含量。在两天中进行测试并且每天分别从2.6和2.3g/l的0-样品分析固体含量。
最初使用DAF在没有任何化学添加的情况下处理污泥。气体鼓泡时间为5分钟然后是5分钟浮选时间。在此之后，在没有任何凝聚剂添加的情况下测试所有三种最好的絮凝剂。第二天一起测试凝聚剂+絮凝剂。通过改变化学品和剂量进行所有总共十九个测试。采用不同的气体鼓泡时间和通过改变鼓泡电流也进行了一些测试。
可在不同的测试中看到泡沫形成中没有大的差别。泡沫厚度为约1-1.5厘米并且颜色为带浅褐色的。净化的水的颜色为绿色并且在测试期间之后可看到一些固体漂浮在其中。在大多数测试中气体鼓泡时间为五分钟并且在所有测试中浮选时间为五分钟。
以下(表1)给出使用DAF的结果，所述DAF使用不同的絮凝剂和不同絮凝剂和凝聚剂的组合。
表1
以上结果清晰地显示可使用本发明的方法从沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液去除固体。
对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，可以各种方式实现本发明构思。本发明及其实施方案不限于上述实施例，而是可在权利要求的范围内变化。
Claims (13)
1.从含有至少一种贵金属的水溶液回收所述金属的方法，其包括使所述水溶液经受微米泡和/或纳米泡浮选，其中该水溶液的pH为至多1.5。
2.如权利要求1中所述的方法，其中该水溶液是沉积装置例如沉降槽、净化器或池塘的溢流液。
3.如权利要求1或2中所述的方法，其中该水溶液的锌含量超过60g/l。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中进料溶液中颗粒的颗粒尺寸P80小于40μm，优选小于10μm。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中该贵金属选自包含以下的组：银、金、钌(ruteniumin)、铑(rodiumin)、钯(palladiumin)、锇(osmiumin)、铱(iridiumin)、铂或它们的任何组合。
6.如权利要求5中所述的方法，其中该贵金属是银。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中pH在0.5-1.5的范围内。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中使用添加H2SO4、HCl、HNO3或它们的任何组合来调节pH。
9.如权利要求8中所述的方法，其中使用添加H2SO4和/或HCl来调节pH。
10.如权利要求1中所述的方法，其中该微米泡和/或纳米泡浮选装置是引气浮选(IGF)装置。
11.如权利要求1中所述的方法，其中该微米泡和/或纳米泡浮选装置是溶气浮选(DGF)装置。
12.如权利要求1中所述的方法，其中该微米泡和/或纳米泡浮选装置是电浮选装置。
13.如权利要求1中所述的方法，其中该微米泡和/或纳米泡浮选装置是柱浮选装置。
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