CN111074078A - 一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法 - Google Patents

一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法 Download PDF

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王�锋
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Abstract

本发明公开了一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，它包括：步骤1、将卡林型金矿块料置于烘箱中烘干，经破碎再研磨筛分至200目以下放置备用；步骤2、以硫脲为浸出剂、过硫酸钾为氧化剂、亚硫酸钠为协调浸金添加剂、氢氧化钠为pH调节剂组成碱性硫脲浸金液；步骤3、卡林型金矿粉置于玻璃容器中，将浸金液加入到金矿粉中，置于恒温水浴锅中使溶液温度保持在20‑50℃，然后用机械搅拌装置对卡林型金矿进行搅拌浸出。

Description

一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法
技术领域
本发明属于湿法冶金领域；尤其涉及一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法。
背景技术
传统氰化法浸金操作简单、金回收率高、生产成本低,已广泛应用于黄金工业。但氰化物有剧毒,浸金对环境污染严重,生产周期长等缺陷。
硫脲提金是一项日趋完善的低毒提金新工艺，具有浸出速度快、毒性小、药剂易再生回收、受硫化矿物杂质影响小的特点，适用于难氰化浸出的含金矿物原料，并且具有较好的选择性，自1941年被报道以来，世界各国就对其理论及工艺开展了广泛研究。目前的研究主要集中在酸性硫脲浸金，但是硫脲在酸性溶液中易氧化生成二硫甲脒，并继续生成具有较高氧化态的硫产物(元素硫和硫酸根等)，增加了硫脲的消耗。硫脲酸性溶液浸金需在强酸条件下进行，这就造成了设备腐蚀严重。在碱性介质中硫脲极不稳定，易分解为硫化物和氨基氰，氨基氰可转变为尿素，因此解决硫脲稳定性的问题似乎成了现阶段的热点研究方向。
上世纪九十年代以来，柴立元等从硫脲在碱性介质中的稳定性入手开展一系列研究，发现了能抑制硫脲不可逆氧化分解的物质，称之为“稳定剂”，并从分子配位角度分析了Na2SO3抑制硫脲不可逆分解的原因，认为亚硫酸根的加入，通过氢键与碱性硫脲分子粘结，形成稳定的环状结构，降低了硫脲分子中的硫原子的HOMO能力，增加了硫脲的稳定性。王云燕则提出硅酸钠可以有效抑制硫脲的分解，显著提高硫脲的浸金效率，并且从电化学角度研究了在碱性介质中硫脲浓度、pH、温度等对硫脲分解以及浸金的影响。上述方法已经验证可从含金废料中提取金，但对于含硫或毒砂包裹的难浸金矿，需要进行预处理；使得工艺复杂成本增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，以解决现有技术对于含硫或毒砂包裹的难浸金矿，需要进行预处理；使得工艺复杂成本增加等技术问题。
本发明技术方案是：
一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，它包括：
步骤1、将卡林型金矿块料置于烘箱中烘干，经破碎再研磨筛分至200目以下放置备用；
步骤2、以硫脲为浸出剂、过硫酸钾为氧化剂、亚硫酸钠为协调浸金添加剂、氢氧化钠为pH调节剂组成碱性硫脲浸金液；
步骤3、卡林型金矿粉置于玻璃容器中，将浸金液加入到金矿粉中，置于恒温水浴锅中使溶液温度保持在20-50℃，然后用机械搅拌装置对卡林型金矿进行搅拌浸出。
所述在烘箱中烘干的方法为：在温度100℃下烘干4小时。
所述浸金液中硫脲浓度为0.05-0.25mol/L、亚硫酸钠浓度为0.05-0.25mol/L、过硫酸钾浓度为0.07mol/L，调节溶液pH值为10-13。
金矿粉与浸金液的液固比为10:1。
浸出时间为4-6小时。
本发明的有益效果是：
本发明在浸金液中所加亚硫酸钠为有效的溶金试剂，可以很大程度促进硫脲在碱性条件下浸金，如图1所示。亚硫酸钠单独浸金时，金腐蚀电流密度较低，但腐蚀电位较低，说明亚硫酸钠有一定溶金作用，且溶金倾向较大。在碱性硫脲浸金液中加入亚硫酸钠，可以使金的腐蚀电流密度增大，腐蚀电位降低，可以更有效促进金的溶解。
浸金液中加入过硫酸钾用于调节浸出液的氧化电势，形成微电池，促进浸出液中硫脲-金络合物的产生。同时，过硫酸钾作为氧化剂，可有效打开金矿中的硫砷化物包裹，使溶金顺利进行，如图2、图3所示。浸金液中加入0.05mol/L过硫酸钾，可以使金腐蚀电流密度增加，显著降低腐蚀电位，使金腐蚀倾向增大。过硫酸钾的加入能使金容抗弧半径明显减小，金的溶解难度大大降低。
因此，新的浸金体系大幅提高了硫脲溶金效率，也改善了酸性硫脲浸金时存在的缺点。既克服了氰化浸金污染大等不利因素，又完善了目前非氰浸金方法中的缺陷。此浸金方法针对卡林型金矿的特点，可有效打开金包裹，金矿无需经过预处理，浸金效率高、速度快、污染小，整个工艺流程比较简单，对设备无腐蚀，省去卡林型金矿预处理环节，节约资金投入，提高了经济收益，可进行工业化规模应用。同时，该方法对其他类型的含金矿料同样适用；解决了现有技术对于含硫或毒砂包裹的难浸金矿，需要进行预处理；使得工艺复杂成本增加等技术问题。
附图说明：
图1为金在不同碱性溶液中的极化曲线示意图；
图2 为添加过硫酸钾前后溶金极化曲线对比示意图；
图3为添加过硫酸钾前后溶金交流阻抗对比示意图。
具体实施方式
一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，包括以下步骤：
（1）将卡林型金矿块料置于烘箱，在温度100℃下烘干4小时，经破碎再研磨筛分至200目以下，放置备用。
（2）取一定量水，以硫脲为浸出剂，过硫酸钾为氧化剂，亚硫酸钠为协调浸金添加剂，氢氧化钠为pH调节剂，组成碱性硫脲浸金体系。所组成的浸金液中硫脲浓度为0.05-0.25mol/L、亚硫酸钠浓度为0.05-0.25mol/L、过硫酸钾浓度为0.07mol/L，调节溶液pH值至10-13。
（3）取一定量卡林型金矿粉置于玻璃容器中，将浸金液加入到金矿粉中，金矿粉与浸金液的液固比为10:1，置于恒温水浴锅中使溶液温度保持在20-50℃，然后用机械搅拌装置对卡林型金矿进行搅拌浸出，浸出时间为4-6小时。
所述金矿块料属于卡林型金矿，呈深灰色致密块状，矿料中金的粒度极细，主要以显微-次显微形态存在于硫砷化物的包裹之中，金矿的含金品位为15.30g/t。
所述卡林型金矿无需经过预处理，直接用于浸出。
硫脲作为主要浸金试剂。
下面以实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
硫脲浓度对浸金的影响：
取研磨至200目以下的卡林型金矿50g为一组，共计5组，加入清洁玻璃容器，分别编号1、2、3、4、5，加入500毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度为0.1mol/L，过硫酸钾浓度0.05mol/L，硫脲浓度分别为0.01mol/L、0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L，pH=13，在温度25℃下搅拌浸出4小时，金矿浸出率依次为39.6%、64.2%、62.7%、62.3%、63.1%。
实施例2
亚硫酸钠浓度对浸金的影响：
取研磨至200目以下的卡林型金矿50g为一组，共计5组，加入清洁玻璃容器，分别编号1、2、3、4、5，加入500毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度分别为0.05mol/L、0.1mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L、0.25mol/L，过硫酸钾浓度0.05mol/L，硫脲浓度为0.10mol/L，pH=13，在温度25℃下搅拌浸出4小时，金矿浸出率依次为,37.2%、66.1%、68.6%、67.5%、64.1%。
实施例3
过硫酸钾浓度对浸金的影响：
取研磨至200目以下的卡林型金矿50g为一组，共计5组，加入清洁玻璃容器，分别编号1、2、3、4、5，加入500毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度0.15mol/L，过硫酸钾浓度分别为0.01mol/L、0.03mol/L、0.05mol/L、0.07mol/L，0.1mol/L，硫脲浓度为0.10mol/L，pH=13，在温度25℃下搅拌浸出4小时，金矿浸出率依次为,56.2%、65.4%、69.2%、72.5%、71.3%。
实施例4
pH值对浸金的影响：
取研磨至200目以下的卡林型金矿50g为一组，共计4组，加入清洁玻璃容器，分别编号1、2、3、4，加入500毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度0.15mol/L，过硫酸钾浓度为0.07mol/L，硫脲浓度为0.10mol/L，pH值分别为10、11、12、13，在温度25℃下搅拌浸出4小时，金矿浸出率依次为,51.3%、57.8%、67.1%、73.0%。
实施例5
温度对浸金的影响：
取研磨至200目以下的卡林型金矿50g为一组，共计5组，加入清洁玻璃容器，分别编号1、2、3、4、5，加入500毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度0.15mol/L，过硫酸钾浓度为0.07mol/L，硫脲浓度为0.10mol/L，pH=13，分别在温度25℃、35℃，45℃，55℃，65℃下搅拌浸出4小时，金矿浸出率依次为72.7%、74.6%、84.3%、83.4%、83.1%。
实施例6
浸出时间对浸金的影响：
取研磨至200目以下的卡林型金矿50g为一组，共计5组，加入清洁玻璃容器，分别编号1、2、3、4、5，加入500毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度0.15mol/L，过硫酸钾浓度为0.07mol/L，硫脲浓度为0.10mol/L，pH=13，在温度45℃下分别搅拌浸出4、5、6小时，金矿浸出率依次为83.2%、86.7%、87.6%。
实施例7
取研磨至200目以下，经过焙烧预处理后的金矿100g，加入清洁玻璃容器，加入1000毫升蒸馏水制浆，使液固比为10:1，依次加入亚硫酸钠、过硫酸钾、硫脲、氢氧化钠，控制亚硫酸钠浓度0.15mol/L，过硫酸钾浓度为0.07mol/L，硫脲浓度为0.10mol/L，pH=13，在温度45℃下分别搅拌浸出5小时，金矿浸出率为93.2%。

Claims (5)

1.一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，它包括：
步骤1、将卡林型金矿块料置于烘箱中烘干，经破碎再研磨筛分至200目以下放置备用；
步骤2、以硫脲为浸出剂、过硫酸钾为氧化剂、亚硫酸钠为协调浸金添加剂、氢氧化钠为pH调节剂组成碱性硫脲浸金液；
步骤3、卡林型金矿粉置于玻璃容器中，将浸金液加入到金矿粉中，置于恒温水浴锅中使溶液温度保持在20-50℃，然后用机械搅拌装置对卡林型金矿进行搅拌浸出。
2.根据权利要求1所述的一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，其特征在于：所述在烘箱中烘干的方法为：在温度100℃下烘干4小时。
3.根据权利要求1所述的一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，其特征在于：所述浸金液中硫脲浓度为0.05-0.25mol/L、亚硫酸钠浓度为0.05-0.25mol/L、过硫酸钾浓度为0.07mol/L，调节溶液pH值为10-13。
4.根据权利要求1所述的一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，其特征在于：金矿粉与浸金液的液固比为10:1。
5.根据权利要求1所述的一种碱性硫脲浸出卡林型金矿的方法，其特征在于：浸出时间为4-6小时。
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