CN111088435A - 一种石硫合剂及其制备方法和在浸金中的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石硫合剂，包括多硫化钙和硫代硫酸钙。本发明还公开了制备方法和在浸金中的使用方法。本发明的石硫合剂是一种良好的提金剂，可代替氰化钠；并且价格低廉、环保无毒、适合处理含硫含砷含铜等难处理金矿，是一种有广阔前景的环保型提金剂。

Description

一种石硫合剂及其制备方法和在浸金中的使用方法

技术领域

本发明涉及浸金生产领域，具体涉及一种石硫合剂及其制备方法和在浸金中的使用方法。

背景技术

当金以微细粒嵌布且金被黄铁矿和毒砂等硫化物包裹时，常规的氰化浸出效果很差，原因是在氰化过程中硫和砷均可在金颗粒表面形成薄膜，阻止金的继续浸出。金的微细粒嵌布则往往需要细磨或超细磨，也使处理难度加大。

新疆某地的金矿石常规氰化难以处理，一是因为矿石中金的粒度微细，全部以显微金和次显微金存在；二是大部分金包裹在臭葱石、黄铁矿和毒砂之中；三是矿石“泥化”并含少量有机碳。

发明内容

本发明提供了一种石硫合剂及其制备方法和在浸金中的使用方法。

本发明的技术方案为：

一种石硫合剂，包括多硫化钙和硫代硫酸钙。

所述的石硫合剂，包括石灰、硫磺、水,重量比为1:2:10。

所述的石硫合剂，还包括稳定剂、氧化剂，稳定剂重量比为5％，氧化剂重量比为10％。

所述的稳定剂包括亚硫酸钠、氧化剂包括漂白粉、和/或过氧化钙、和/或次氯酸钠、和/或过氧化钠。

进一步的，氧化剂为漂白粉和过氧化钙，或次氯酸钠和过氧化钠。

氧化剂为漂白粉和过氧化钙，或次氯酸钠和过氧化钠。

所述的石硫合剂的制备方法，在石灰、硫磺和水按一定比例熬制而成，步骤为：称取生石灰5重量份，硫磺粉10重量份，水50重量份；先取1/4水烧热，再将生石灰投入使其溶化,将硫磺粉倒入，搅拌，煮沸，8-15min后，优选 10min，将剩余的水倒入；另加入7.5重量份的水，加热熬制，待药液煮沸后，持续加热45-60min，优选50min，待药液呈红褐色时即可停止加热冷却，滤渣备用，滤液即得石硫合剂液体。

进一步的，石硫合剂液体经过浓缩和低温结晶形成固体石硫合剂；再加入稳定剂、氧化剂，即可。

所述的石硫合剂在浸金中的使用方法，步骤为：在矿石浸出液中加入石硫合剂，添加重量百分比为1-2‰，浸出液PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿堆冲入热气，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金。

进一步的，所述的石硫合剂在浸金中的使用方法，其特征在于：步骤为：针对含砷含硫含炭的矿石，还进行预处理：

在准备堆浸和/或池浸工艺中，矿石中拌入漂白粉200g/吨矿，过氧化钙50g/ 吨矿，硝酸铅200g/吨矿；

在准备炭浸的工艺中，矿石磨矿中拌入漂白粉500g/吨矿，过氧化钙100g/ 吨矿，硝酸铅300g/吨矿，进行磨矿，同时进行预处理，磨矿矿浆在浸出加药前继续搅拌充气预处理，时间为1-3h，优选2h，预处理过程维持温度40—60℃。

本发明的石硫合剂是一种良好的提金剂，可代替氰化钠；并且价格低廉、环保无毒、适合处理含硫含砷含铜等难处理金矿，是一种有广阔前景的环保型提金剂。

附图说明：

图1：浸出试验流程图

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明，但并不仅限于本发明的保护范围。

实施例1

石硫合剂是石灰、硫磺和水按一定比例熬制而成，为红褐色液体，主要成分为多硫化钙和硫代硫酸钙^[5]，反应生成方程式如下。

1、

2、

3、

4、

5、

生成的石硫合剂中配入稳定剂、氧化剂等，就可形成浸金用的改进型石硫合剂。

石硫合剂含有S₅ ^2-、S₄ ^2-、S₃ ^2-、S₂ ^2-、S^2-、S₂0₃ ^2-等离子，它们与金均可形成稳定的配合物，浸金为其中的多硫化钙和硫代硫酸钙联合作用^[5]。主要溶金化学反应式为：

1、2Au+2S_x ^2-+1/20₂+H₂0→2[AuS_x]^-+20H^-

2、Au+4S₂0₃ ^2-+1/20₂+H₂0→2[Au(S₂0₃)₂]^3-+20H^-

3、在有[Cu(NH₃)₄]²⁺存在时，反应进行迅速，化学反应式为：

Au+2S₂0₃ ^2-+[Cu(NH₃)₄]²⁺→[Au(S₂0₃)₂]^3-+[Cu(NH₃)₂]⁺+2NH₃

浸金的关键不但要有氧化剂使Au氧化，更重要的是被氧化了的Au⁺与溶液中的配位离子能生成稳定的配合物。Thio(硫脲)、S₂0₃ ^2-、SO₃ ^2-、S^2-均能与Au⁺形成的配合物，其稳定性顺序为：

表1几种配位离子与金形成配合物的稳定性顺序

*β为溶度积常数

石硫合剂与Au⁺形成的配合物稳定性介于硫脲和氰化物之间，具有良好的浸金特性。

实施例2

新疆某地的金矿石常规氰化难以处理，一是因为矿石中金的粒度微细，全部以显微金和次显微金存在；二是大部分金包裹在臭葱石、黄铁矿和毒砂之中；三是矿石“泥化”并含少量有机碳。

1、该矿石预处理后用石硫合剂浸金和全泥氰化浸金分别获得如下指标：

表2石硫合剂浸金最终试验指标

针对上述的新疆某地难处理金矿石，开展了石硫合剂浸金试验研究如下：

2、原矿多元素分析

表3多元素分析结果

原矿金品位4.45g/t，达到工业回收的含量要求，银可附带回收，其他有价元素不具有综合回收利用价值。矿石中氧化铝和氧化镁合计含量13.92％，泥化较严重，另外矿石中含砷0.47％，均影响浸金。

3、原矿金嵌存状态

表4原矿金嵌存状态结果

硫化物包裹金分布率60.25％，各种包裹金分布率为93.23％。

4、金的嵌布粒度

表5主要金属矿物的粒度分布

金以微细粒金为主，全部小于50μm。

5、浸出试验流程，见附图1

根据原矿性质，由于矿石中金的粒度微细，采用细磨到﹣400目≥90％并和常规磨矿细度(﹣200目≥90％)对比；由于矿石泥化严重，采用加片碱调节PH 值，同时采用碳浸，防止细泥和碳“劫金”，搅拌浸出24h，结果如下：

表6探索试验结果

常规氰化浸出浸出率很低，细磨后浸出率更低且药剂消耗加大，这说明浸出中在金的表面形成了硫化物薄膜，阻止金的继续浸出，也说明细磨使更多的硫化物得到暴露，从而使药剂药剂消耗增加。

6、预处理后石硫合剂浸出对比试验

根据原矿性质及探索试验结果，应深入开展该矿石的试验研究。由于矿石中的金嵌布微细，故采用细磨到﹣400目≥90％；由于矿石黏土矿含量高(氧化铝和氧化镁合计含量13.92％，见表3)造成泥化严重，故采用加片碱(调节PH 值(加石灰会造成矿浆絮凝以及浸出中絮凝体“劫金”)；由于矿石中有60.25％的金被硫化物包裹(见表4)，故采用加助浸剂加温到50℃预处理3h，以打开硫化物包裹；预处理后，再加入改进型石硫合剂浸金，为了防止“细泥”(原矿中的原生泥以及细磨产生的次生泥)在浸出中“劫金”，浸出同时加入活性炭“竞相吸附”，搅拌浸出24h。为了考察浸出效果，试验进行了四组条件对比，即：石硫合剂加温50℃浸出、石硫合剂常温浸出、石硫合剂加入稳定剂常温浸出以及氰化钠加温50℃浸出，试验获得结果如下：

表7预处理后石硫合剂浸出试验结果

助浸剂预处理使浸出率提高到70％，药剂消耗相应下降；在预处理基础上加入稳定剂后，浸出率达到了78.68％，药剂消耗降到了871克/吨；在预处理基础上实施加温后，浸出率达到了93.51％，药剂消耗降到了591克/吨，同条件的氰化钠浸出率93.89％，药剂消耗620克/吨。

分析试验可知：预处理起到了除硫除砷作用；在石硫合剂浸出中加入稳定剂起到了防止石硫合剂歧化的作用，但是加温是防止石硫合剂歧化的更好方法，同时加温也加快了浸金反应的速度，浸出效果与氰化钠相当。

7、小结

新疆某地的蚀变凝灰岩型金矿石中主要载金矿物是臭葱石、黄铁矿和毒砂，金呈微细粒包裹于其中，同时矿石“泥化”严重，属于难浸矿石。在“细磨+加温+助浸剂预处理”后，采用配置的石硫合剂加温浸金，获得93.51％的浸出率和 591克/吨较低的药剂消耗。由于矿石泥化和含少量有机碳，试验采用了边浸边吸的竞相吸附。加温是石硫合剂浸金的重要条件，它可以将石硫合剂歧化反应形成的单质硫氧化成硫代硫酸根，继续产生浸金作用。同时，加温也可促使浸金反应加速进行。为了防止石硫合剂歧化分解，须保证溶液较高碱度，同时也可添加稳定剂。石硫合剂浸金需要有充足的氧气，因此搅拌浸出时应充气或加入双氧水。由于矿石泥化，为防止浸出中矿浆产生絮凝，用片碱代替石灰调节PH值。本试验采用加温，未添加铜氨络离子催化，也收到了较好的浸出效果。配入稳定剂、氧化剂、后的改进型石硫合剂是一种良好的提金剂，可代替氰化钠；并且价格低廉、环保无毒、适合处理含硫含砷含铜等难处理金矿，是一种有广阔前景的环保型提金剂。

实施例3

金矿采用堆浸时，破碎矿石至粒度P(80)≤6mm(粒度根据矿石性质调整，以不影响渗透为原则，拌入石灰或片碱后筑堆(石灰添加量位5Kg/吨矿，片碱就是氢氧化钠)，在矿堆中间埋充气管，在矿堆上部铺设滴淋管或喷淋管线，进行堆浸作业，浸出液中配入石硫合剂，添加浓度为0.1％，PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿堆冲入热气(无油空压机充气即可达到此目的)，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金。

实施例4:

金矿采用池浸时，矿石粒度-200目占80％，拌入石灰或片碱后装池，通过池浸下方通入充气管充气，池浸水面淹没矿层10cm即可，浸出液中配入上述药剂，添加浓度为10--20/万，PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿石冲入热气，使用无油空压机充气，浸出液采用锌丝置换或活性炭吸附，置换金泥或载金炭采用盐酸除杂或解吸电解工艺，最终生产出合质金。

实施例5：

金矿采用炭浸时，矿石粒度-200目占90％(粒度根据矿石性质调整，以实现最大浸出为原则)，在前段磨矿中拌入石灰或片碱，并通过保温或蒸汽加温维持矿浆浓度在40—55之间，矿浆通过空压机充气并搅拌，浸出液中配入上述药剂，添加浓度为10--20/万(根据矿石性质调整)，PH值控制在10—11，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金。

实施例6：

一种石硫合剂，其特征在于：包括多硫化钙和硫代硫酸钙。

实施例7：

一种石硫合剂，其特征在于：包括石灰、硫磺、水,重量比为1:2:10。

实施例8：一种石硫合剂，其特征在于：包括石灰、硫磺、水,重量比为1:2:10，还包括稳定剂、氧化剂，稳定剂重量比为5％，氧化剂重量比为10％。

实施例9：一种石硫合剂，其特征在于：包括石灰、硫磺、水,重量比为1:2:10，还包括稳定剂、氧化剂，稳定剂重量比为5％，氧化剂重量比为10％；氧化剂为漂白粉和过氧化钙，或次氯酸钠和过氧化钠。

实施例10：

一种石硫合剂的制备方法，在石灰、硫磺和水按一定比例熬制而成，步骤为：称取生石灰5重量份，硫磺粉10重量份，水50重量份；先取1/4水烧热，再将生石灰投入使其溶化,将硫磺粉倒入，搅拌，煮沸，8-15min后，优选10min，将剩余的水倒入；另加入7.5重量份的水，加热熬制，待药液煮沸后，持续加热45-60min，优选50min，待药液呈红褐色时即可停止加热冷却，滤渣备用，滤液即得石硫合剂液体。

实施例11：

一种石硫合剂的制备方法，在石灰、硫磺和水按一定比例熬制而成，步骤为：称取生石灰5重量份，硫磺粉10重量份，水50重量份；先取1/4水烧热，再将生石灰投入使其溶化,将硫磺粉倒入，搅拌，煮沸，8-15min后，优选10min，将剩余的水倒入；另加入7.5重量份的水，加热熬制，待药液煮沸后，持续加热45-60min，优选50min，待药液呈红褐色时即可停止加热冷却，滤渣备用，滤液即得石硫合剂液体；石硫合剂液体经过浓缩和低温结晶形成固体石硫合剂；再加入稳定剂、氧化剂，即可。

实施例12：

一种石硫合剂在浸金中的使用方法，步骤为：在矿石浸出液中加入石硫合剂，添加重量百分比为1-2‰，浸出液PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿堆冲入热气，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金。

实施例13：

一种石硫合剂在浸金中的使用方法，步骤为：在矿石浸出液中加入石硫合剂，添加重量百分比为1-2‰，浸出液PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿堆冲入热气，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金；

针对含砷含硫含炭的矿石，还进行预处理：经矿石细磨到﹣400目≥90％；

在准备炭浸的工艺中，矿石磨矿中拌入漂白粉500g/吨矿，过氧化钙100g/吨矿，硝酸铅300g/吨矿，进行磨矿，同时进行预处理，磨矿矿浆在浸出加药前继续搅拌充气预处理，时间为1-3h，优选2h，预处理过程维持温度40—60℃。

实施例14：

一种石硫合剂在浸金中的使用方法，步骤为：在矿石浸出液中加入石硫合剂，添加重量百分比为1-2‰，浸出液PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿堆冲入热气，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金；

针对含砷含硫含炭的矿石，还进行预处理：经矿石细磨到﹣400目≥90％；在准备堆浸和/或池浸工艺中，矿石中拌入漂白粉200g/吨矿，过氧化钙50g/吨矿，硝酸铅200g/吨矿。

Claims (10)

1.一种石硫合剂，其特征在于：包括多硫化钙和硫代硫酸钙。

2.如权利要求1所述的石硫合剂，其特征在于：包括石灰、硫磺、水,重量比为1:2:10。

3.如权利要求1所述的石硫合剂，其特征在于：还包括稳定剂、氧化剂，稳定剂重量比为5％，氧化剂重量比为10％。

4.如权利要求3所述的石硫合剂，其特征在于：所述的稳定剂包括亚硫酸钠、氧化剂包括漂白粉、和/或过氧化钙、和/或次氯酸钠、和/或过氧化钠。

5.如权利要求4所述的石硫合剂，其特征在于：氧化剂为漂白粉和过氧化钙，或次氯酸钠和过氧化钠。

6.如权利要求4所述的石硫合剂，其特征在于：氧化剂为漂白粉和过氧化钙，或次氯酸钠和过氧化钠。

7.如权利要求1至6任一所述的石硫合剂的制备方法，其特征在于：在石灰、硫磺和水按一定比例熬制而成，步骤为：称取生石灰5重量份，硫磺粉10重量份，水50重量份；先取1/4水烧热，再将生石灰投入使其溶化,将硫磺粉倒入，搅拌，煮沸，8-15min后，优选10min，将剩余的水倒入；另加入7.5重量份的水，加热熬制，待药液煮沸后，持续加热45-60min，优选50min，待药液呈红褐色时即可停止加热冷却，滤渣备用，滤液即得石硫合剂液体。

8.如权利要求5所述的石硫合剂的制备方法，其特征在于：石硫合剂液体经过浓缩和低温结晶形成固体石硫合剂；再加入稳定剂、氧化剂，即可。

9.如权利要求1-6任一所述的石硫合剂在浸金中的使用方法，其特征在于：步骤为：在矿石浸出液中加入石硫合剂，添加重量百分比为1-2‰，浸出液PH值控制在10—11，过程中通过充气管向矿堆冲入热气，浸出液采用活性炭吸附，载金炭采用解吸电解工艺，最终生产出合质金。

10.如权利要求9所述的石硫合剂在浸金中的使用方法，其特征在于：步骤为：针对含砷含硫含炭的矿石，还进行预处理：经矿石细磨到﹣400目≥90％；在准备堆浸和/或池浸工艺中，矿石中拌入漂白粉200g/吨矿，过氧化钙50g/吨矿，硝酸铅200g/吨矿；

在准备炭浸的工艺中，矿石磨矿中拌入漂白粉500g/吨矿，过氧化钙100g/吨矿，硝酸铅300g/吨矿，进行磨矿，同时进行预处理，磨矿矿浆在浸出加药前继续搅拌充气预处理，时间为1-3h，优选2h，预处理过程维持温度40—60℃。

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