CN109881023A - 一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，包括用含氰贫液转溶三步沉淀渣，富集后贫液保护电沉积，及电沉积尾液预浸金等步骤。本发明提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，实现了含氰贫液与三步沉淀渣中有价金属铜和锌的回收，又消耗三步沉淀渣回收硫氰根，同时电沉积尾液又可循环利用预浸金，降低氰化钠的消耗量，提高危险废物处置的综合利用，达到氰化系统零排放的目标。

Description

一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法

技术领域

本发明涉及工业废料环保处理技术领域，特别涉及一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法。

背景技术

由于氰化法工艺简单，成本低，浸出率高等优点，使得氰化浸金得到广泛应用。目前，世界上80％以上的黄金提取主要采用氰化法，因此，在生产过程中伴随产生大量的含氰贫液。由于含氰贫液中成份较为复杂，游离氰根、硫氰根浓度较高，也含有有价元素铜和锌等氰化络合物；贫液在循环使用过程中铜氰络合物积累会吸附于金颗粒表面，显著降低金的浸出率与浸出速率，增加氰化钠的消耗。

目前，对于含氰贫液的处理方法主要有净化法与回收法。净化法主要采用破坏氰根的方法，加入氧化剂将氰根氧化为无毒的碳酸盐、二氧化碳、铵盐和氮气，如碱性氯化法、双氧水法、二氧化硫-空气法、微生物法和光催化降解法等。回收法主要利用氰根的物理化学性质，进行回收利用，如酸化回收法，离子树脂吸附法等。对于高浓度的含氰贫液处理，净化法存在药剂使用量大，产生大量沉淀渣，处理成本高等缺点；而回收法存在工艺条件较为严苛，安全性要求较高，生产中产生大量的沉淀渣无法利用，酸化后的贫液且需结合其他方法方能达标处理等问题。近些年开展直接电解法处理含氰贫液方法，主要是利用电场的作用，使金属络合物(Cu(CN)₃ ^2-和Zn(CN)₄ ^2-)等解离，金属铜、锌沉积在阴极回收；但是，氰根与硫氰根会在阳极发生氧化分解，造成氰根与硫氰根的损失。综上所述，这些方法不能够实现贫液中游离氰根、硫氰根及有价元素金属铜、锌同时回收利用，不仅造成资源的浪费，还容易产生环境的污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高资源利用率且减少环境污染的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，包括以下步骤：

按三步沉淀渣中铜与贫液中游离氰根:1.5～3:1的摩尔比取样混合，pH值为8～14，温度在20℃～80℃，以200r/min～800r/min的速度搅拌浸出0.5h～6h，然后真空抽滤，得到富集后贫液和过滤渣；

将富集后贫液控制温度在20℃～60℃，pH值为8～12，加入还原性保护药剂，贫液流速1ml/s～10ml/s，以不锈钢、铅合金或DSA不溶阳极作阳极，铝、钛、铅、铁或铜板作阴极，以40A·m^-2～120A·m^-2的电流密度进行电沉积，得到铜、锌金属及电沉积尾液；

按2～4:1的液固比用电沉积尾液进行预浸金，在氧化剂作用下，控制pH值为9～11，转速为400r/min～1000r/min，浸出12h～24h。

进一步地，所述三步沉淀渣与含氰贫液混合前需进行烘干、磨碎和过筛预处理。

进一步地，所述三步沉淀渣经磨碎过筛后粒度200目的颗粒含量大于98％。

进一步地，所述不锈钢为1Cr18Ni9Ti，所述DSA不溶阳极为涂钌钛板。

进一步地，所述还原性保护药剂为次亚磷酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠和抗坏血酸中的一种或几种。

进一步地，所述还原性保护药剂加入量为每升贫液加入0.8g～10g。

进一步地，所述氧化剂为二氧化锰或双氧水。

进一步地，所述氧化剂的加入量为每千克含金物料加入1g～5g。

本发明提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，将三步沉淀渣经过含氰贫液浸出后，可将三步沉淀渣中90％以上的铜转入浸出液中，使三步沉淀渣转化为无毒的金属氢氧化物与氧化物，通过过滤得到滤渣送入渣场，而三步沉淀渣中的硫氰根基本转溶进入贫液中得到富集后贫液；富集后的含氰贫液经保护电沉积后，可使溶液中氰根浓度增加30％以上，且电沉积过程不产生二次污染，保护环境；电沉积后尾液用于浸出工序，能够浸出金矿中40％以上的金，可以显著降低氰化钠的消耗量。并且，本发明提供的一种含氰贫液保护电沉积短流程循环利用的方法，可将含氰贫液不断反复循环利用，实现了危险废物的循环利用，不仅能够进一步降低环境污染，而且可以降低成本，提高经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法三步沉淀渣XRD物相组成图；

图3为本发明实施例提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法过滤渣XRD物相组成图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，包括以下步骤：

(1)取现场三步沉淀渣与含氰贫液，三步沉淀渣的XRD物相组成参见图2，三步沉淀渣中各成分的含量如表1所示，含氰贫液中各成分的含量如表2所示。将三步沉淀渣先烘干-磨碎-过筛的预处理(>200目，占98％)，然后与含氰贫液按渣中铜与贫液中游离氰根1.5～3:1的摩尔比配比混合，在pH值为8～14，温度为20℃～80℃，搅拌速度为200r/min～800r/min，浸出时间0.5h～6h进行搅拌浸出，反应完成后，真空抽滤，得到富集后贫液和过滤渣，所得的富集后贫液中各成分的含量如表3所示，此富集后贫液用于下一步的保护电解，所得的过滤渣的XRD物相组成参见图3。由表3与表2的对比，以及图3与图2的对比可以看出，过滤渣中的铜含量较低，原三步沉淀渣中90％以上的铜经过浸出转入浸出液中形成富集贫液，这样过滤渣的成分主要是无毒的氢氧化物与氧化物，即得到的过滤渣为无害化的过滤渣，此过滤渣送入渣场进行处理。此过程发生的反应如下：

表1三步沉淀渣成份(％)

表2含氰贫液主要成份分析(mg/L)

表3富集后的贫液成份(mg/L)

(2)将富集后贫液加热至20℃～60℃，pH值为8～12，加入0.8g～10g还原性保护药剂，还原性保护药剂为次亚磷酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠和抗坏血酸中的一种或几种，控制流速为1ml/s～10ml/s，阳极选择不锈钢(如1Cr18Ni9Ti等)或DSA不溶阳极(如涂钌钛板等)，阴极选择析氢过电位较高的石墨、铝、钛、铅、铁或铜板，在电流密度40A·m^-2～120A·m^-2进行电沉积，最后在阴极得到金属铜和锌，同时得到保护电沉积尾液(即电积尾液，主要成分见表4)，电积尾液中含有高浓度氰根与硫氰根，将电积尾液送到浸出工序进行循环利用。反应方程如下：

表4保护电沉积尾液主要成份(mg/L)

(3)用含高浓度氰根与硫氰根的电解尾液对金矿进行预浸金，按液固比2～4:1，以二氧化锰或双氧水作氧化剂，氧化剂的加入量为每千克含金物料加入1g～5g，控制溶液pH值为9～11，在400r/min～1000r/min的转速条件下浸出时间12h～24h。反应方程如下：

通过用上述电积尾液对金矿进行预浸金后，可使金矿中的金含量由40-45g/t降低至5g/t～11g/t，从而可以极大地降低后续氰化浸出氰化钠消耗量，实现了含氰贫液这样的危险废物的全流程循环利用，不仅能够进一步降低环境污染，而且还可以降低成本，提高经济效益。

因此，本发明提供的一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，不仅实现了含氰贫液与三步沉淀渣中有价金属铜和锌的回收，还能消耗三步沉淀渣回收硫氰根，同时电沉积尾液又可循环利用预浸金，从而降低了氰化钠的消耗量，提高了危险废物处置的综合利用，达到了氰化系统零排放的目标，减少了环境污染，降低了成本，提高了经济效益。

下面通过具体实施例对本发明提供的一种含氰贫液保护电沉积短流程循环利用的方法做具体说明。

实施例1

按渣中铜与含氰贫液中游离氰根摩尔比为1.5：1，分别取过200目>98％的三步沉淀渣与含氰贫液混合，氢氧化钠调节pH值为9，温度20℃，搅拌速度400r/min，浸出时间2h。浸出结束后，真空抽滤，得到富集后贫液和过滤渣。三步沉淀渣中的铜95.3％转入贫液中、硫氰根98.8％转入富集后贫液中，得到的过滤渣主要成分为氢氧化锌与氧化锌。将富集后贫液加热至60℃，每升液体加入5g次亚磷酸钠，以1Cr18Ni9Ti不锈钢为阳极、高纯钛为阴极，在电流密度为60A·m^-2的条件下电解1h，得到的阴极产物中铜与锌占92.5％，电沉积尾液中的铜离子浓度为0.34g/L，锌为0.13g/L，氰根浓度为1300ppm，硫氰根为6450ppm。电沉积尾液用于预浸金工序，原矿金含量41g/t，按液固比为2:1，以二氧化锰做氧化剂，每千克原矿加入氧化剂1g，控制pH值为10，在400r/min的转速下，预浸12h，可使原矿的金含量降低到11.5g/t，浸出率达到72％，可显著降低后续氰化钠消耗量，实现了含氰贫液保护电沉积循环利用，过程中不产生二次污染，保护环境。

实施例2

按渣中铜与含氰贫液中游离氰根摩尔比为2：1，分别取过200目>98％三步沉淀渣与含氰贫液混合，氢氧化钠调节pH值为12，温度60℃，搅拌速度600r/min，浸出时间4h，渣中铜97％转入贫液中，硫氰根96.8％转入贫液，渣主要成分为氢氧化锌与氧化锌；将富集后的贫液加热至60℃，每升液体加入10g次亚磷酸钠，DSA涂钌钛板为阳极，高纯钛为阴极，电流密度80A·m^-2，电解1.5h，阴极产物铜与锌占99％，电沉积尾液中铜离子浓度0.35g/L，锌0.1g/L，氰根浓度1400ppm，硫氰根6480ppm；电沉积尾液用于预浸金工序，原矿金含量41g/t，在液固比3:1，氧化剂5g/kg矿，pH值为10，转速600r/min，预浸24h浸出率达到75.6％，显著降低后续氰化钠消耗量，实现了含氰贫液保护电沉积短流程循环利用，过程中不产生二次污染，保护环境。

实施例3

按渣中铜与含氰贫液中游离氰根摩尔比为3：1，分别取过200目>98％的三步沉淀渣与含氰贫液混合，氢氧化钠调节pH值为14，温度80℃，搅拌速度800r/min，浸出时间6h。浸出结束后，真空抽滤，得到富集后贫液和过滤渣。三步沉淀渣中的铜95.3％转入贫液中、硫氰根98.8％转入富集后贫液中，得到的过滤渣主要成分为氢氧化锌与氧化锌。将富集后贫液加热至60℃，每升液体加入10g次亚磷酸钠，以DSA钛板为阳极、高纯铅为阴极，在电流密度为100A·m^-2的条件下电解2h，得到的阴极产物中铜与锌占92.5％，电沉积尾液中的铜离子浓度为0.4g/L，锌为0.16g/L，氰根浓度为1400ppm，硫氰根为6800ppm。电沉积尾液用于预浸金工序，原矿金含量41g/t，按液固比为4:1，以二氧化锰做氧化剂，每千克原矿加入氧化剂5g，控制pH值为11，在1000r/min的转速下，预浸24h，可使原矿的金含量降低到11g/t，浸出率达到73.2％，可显著降低后续氰化钠消耗量，实现了含氰贫液保护电解全流程循环利用，过程中不产生二次污染，保护环境。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：

按三步沉淀渣中铜与贫液中游离氰根:1.5～3:1的摩尔比取样混合，pH值为8～14，温度在20℃～80℃，以200r/min～800r/min的速度搅拌浸出0.5h～6h，然后真空抽滤，得到富集后贫液和过滤渣；

将富集后贫液控制温度在20℃～60℃，pH值为8～12，加入还原性保护药剂，贫液流速1ml/s～10ml/s，以不锈钢、铅合金或DSA不溶阳极作阳极，铝、钛、铅、铁或铜板作阴极，以40A·m^-2～120A·m^-2的电流密度进行电沉积，得到铜、锌金属及电沉积尾液；

按2～4:1的液固比用电沉积尾液进行预浸金，在氧化剂作用下，控制pH值为9～11，转速为400r/min～1000r/min，浸出12h～24h。

2.根据权利要求1所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述三步沉淀渣与含氰贫液混合前需进行烘干、磨碎和过筛预处理。

3.根据权利要求2所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述三步沉淀渣经磨碎过筛后粒度200目的颗粒含量大于98％。

4.根据权利要求1所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述不锈钢为1Cr18Ni9Ti，所述DSA不溶阳极为涂钌钛板。

5.根据权利要求1所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述还原性保护药剂为次亚磷酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠和抗坏血酸中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述还原性保护药剂加入量为每升贫液加入0.8g～10g。

7.根据权利要求1所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述氧化剂为二氧化锰或双氧水。

8.根据权利要求7所述的含氰贫液保护电沉积循环利用的方法，其特征在于：所述氧化剂的加入量为每千克含金物料加入1g～5g。