CN112226622B - 一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法，首先通过酸化将炭浸贫液中的铜‑氰络合物转化成硫氰化铜沉淀回收铜，并充分释放氰根，以利于吹脱回收氢氰酸；然后通过电催化氧化选择性将硫氰酸根转化成氰根，同时利用通入的空气及时将氰根以氢氰酸的形式从溶液中分离出来，避免氰根进一步被氧化；接着调节溶液pH至6‑9；最后通过活性炭吸附回收水中残留的金、铜、氰根、硫氰酸根等，实现资源回收以及进一步净化；中和调碱过程中产生的铁渣回用作为电催化氧化的铁盐，实现循环回用，减少副产物渣量。本发明方法资源综合回收率高，处理后的水溶液污染因子浓度低，可达标排放或直接回用。

Description

一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法
技术领域
本发明涉及环保与资源综合利用技术领域，具体涉及一种含铜硫金矿石炭浸贫液分步综合回收金、铜、氰根和硫氰酸根以及无害化处理的方法。
背景技术
随着易选冶矿石资源的开发日益殆尽，难处理资源的开发和利用已经逐步增大比例，含铜硫金矿石是一种常见的难处理金矿石，在氰化过程中，矿石中的铜矿物易与提金药剂氰化钠发生反应生成铜-氰络合物，不但消耗提金药剂氰化钠，同时生成的铜-氰络合物与金-氰络合物在活性炭吸附过程中发生竞争吸附，降低活性炭的载金能力，氰化贫液容易出现跑尾现象，即贫液中金浓度较高的情况，造成资源的损失。除此之外，含铜硫金矿石中的S2-也可与氰根发生反应生成硫氰酸根，消耗提金药剂氰化钠，同时也带来一定的潜在环境压力。
针对铜-氰络合物的不利影响，AVR(酸化-挥发-中和)和SART(硫化-酸化-返回-浓密)技术已经被成功应用于控制溶液中铜-氰络合物的浓度，不但减轻溶液中铜-氰络合物对后续工序的不利影响，同时可回收部分的铜和氰根。然而这两种技术都没有考虑到硫氰酸根的回收或者处理，同时AVR技术中铜主要是以氰化亚铜的形式沉淀从溶液中分离出来，无法实现氰根的高效回收利用；而SART技术常常为了提高铜的沉淀分离效率，而使用过量的S2-，甚至在某些体系需要使用理论用量的两倍以上的S2-，才能获得较好的沉铜效果。另外，随着环保意识的提高，对硫氰酸根的无害化处理也逐渐获得关注，然而大部分的研究还集中在利用强氧化条件将硫氰酸根氧化至硫酸根、碳酸氢根和铵根，不但药剂耗量高或者能耗高，而且损失了具有重要经济效益的中间产物氰根，因此，开发一种高效的含铜硫金矿石炭浸贫液的综合回收方法，实现铜溶液中的金、铜、氰根和硫氰酸根的有效回收利用和无害化处理，还可大幅降低排放到水体中的污染因子总量，保障人民的身心健康，为构建文明、和谐的可持续发展社会保障体系提供技术支持。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法，实现含铜硫金矿石炭浸贫液中有价成分的高效资源综合回收利用，同时减轻水体环境负荷。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法，包括如下步骤：
S1、将含铜硫金矿石炭浸贫液用酸调节pH值至2.5-3.5，进行沉铜，铜以硫氰化亚铜的形式沉淀下来，得到酸化渣浆；
S2、将步骤S1中得到的酸化渣浆进行固液分离，得到铜精矿和除铜后液；
S3、将步骤S2得到的除铜后液泵送至吹脱塔，经吹脱后得到HCN气体和吹脱后液；HCN气体通过碱液吸收；
S4、将步骤S3得到的吹脱后液采用电催化氧化法进行选择性氧化，将硫氰酸根氧化成氰根，同时将产生的HCN气体及时吹脱，避免氰根被进一步氧化，最终得到氧化后液；HCN气体通过碱液吸收；
S5、将步骤S4得到的氧化后液用碱将pH值调节至6-9，然后进行固液分离，得到含有氢氧化铁和石膏的混合物以及调碱后液；
S6、通过活性炭吸附回收调碱后液中的金和铜，产生吸附后液和载金炭；含有氢氧化铁和石膏的混合物用重选进行分离得到铁渣和石膏渣。
进一步地，步骤S1中，所用的酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种。
进一步地，步骤S2中，所得铜精矿出售给冶炼厂进行炼铜。
进一步地，步骤S4的电催化氧化中，阳极为钛涂钌铱的形稳性电极DSA或硼掺杂金刚石电极，阴极为多孔碳电极、碳棒电极、石墨电极、气体扩散电极或三维电极，电流密度1-20mA/cm2。
进一步地，步骤S3和S4中的碱液为NaOH溶液。
更进一步地，碱液吸收HCN气体后会得到NaCN溶液，当NaCN浓度达到预定浓度时，将其返回至炭浸系统回用。
进一步地，步骤S5中，载金炭泵送至精炼车间进行解析精炼得到高纯金，吸附后液排放至尾矿库回用。
进一步地，步骤S5中，铁渣返回步骤S4作为电催化氧化法的铁盐，石膏渣经洗涤后作为石膏产品出售。
本发明的有益效果在于：
(1)利用本发明方法，综合回收率高，尾液中金、铜和总氰浓度分别可低于0.01mg/L、0.5mg/L、和0.5mg/L，不但实现有价资源的高效回收利用，同时可减少水体环境负担。
(2)本发明方法通过控制沉铜条件调控沉铜产物组成，将铜以硫氰化铜的形式沉淀下来，充分释放氰根；
(3)本发明采用选择性电催化氧化，通过调控电催化氧化条件，强化硫氰酸根氧化反应生产氰根的过程，抑制氰根氧化过程，同时及时将产生的中间产物氰根以氢氰酸的形式从反应体系中分离出来，减少药剂耗量，提高氰根回收率。
(4)本发明方法选择性分步回收，利用各处理目标对象的性质差异，选择性分步回收，缩短后续的分离提纯过程。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1、将含铜硫金矿石炭浸贫液1用酸2调节pH值至2.5-3.5，进行沉铜，铜以硫氰化亚铜的形式沉淀下来，得到酸化渣浆3；
S2、将步骤S1中得到的酸化渣浆3进行固液分离，得到铜精矿4和除铜后液5，其中铜精矿4可出售给冶炼厂进行炼铜；
S3、将步骤S2得到的除铜后液5泵送至吹脱塔，经吹脱后得到HCN气体6和吹脱后液7；HCN气体6通过碱液吸收；
S4、步骤S3得到的吹脱后液7采用电催化氧化法进行选择性氧化，将硫氰酸根氧化成氰根，同时将产生的HCN气体8及时吹脱，避免氰根被进一步氧化，最终得到氧化后液9；HCN气体8通过碱液吸收；
其中，电催化的阳极为钛涂钌铱的形稳性电极(DSA)或硼掺杂金刚石电极，阴极为多孔碳电极、碳棒电极、石墨电极、气体扩散电极或三维电极，电流密度1-20mA/cm2。
在本实施例中，所述碱液为氢氧化钠溶液，碱液吸收HCN气体后会得到NaCN溶液10，当NaCN浓度达到预定浓度时，可将其返回至炭浸系统回用。
S5、将步骤S4得到的氧化后液9用碱将pH值调节至6-9，然后进行固液分离，得到含有氢氧化铁和石膏的混合物11以及调碱后液12；
S6、通过活性炭吸附回收调碱后液12中的金和铜，产生吸附后液13和载金炭14；含有氢氧化铁和石膏的混合物11用重选进行分离得到铁渣和石膏渣。载金炭14泵送至精炼车间进行解析精炼得到高纯金，吸附后液13排放至尾矿库回用。
含有氢氧化铁和石膏的混合物11用重选进行分离得到铁渣15和石膏渣16，铁渣15返回步骤S4作为电催化氧化法的铁盐，石膏渣16经洗涤后可作为石膏产品出售。
实施例2
本实施例提供一种关于实施例1所述方法的应用实例。包括如下步骤：
S1、将含铜硫金矿石炭浸贫液(Au的浓度0.20mg/L，Cu的浓度1000mg/L，总氰浓度1000mg/L，硫氰酸根浓度10g/L)用浓硫酸在反应槽中进行酸化，将反应槽的pH检测装置与硫酸计量蠕动泵联锁控制，使反应的pH控制在2.5-3.5，并在反应槽中搅拌反应30min。得到酸化渣浆。
S2、将酸化渣浆用渣浆泵泵送到深锥浓密机，同时在浓密机的给料筒中加入质量浓度为0.1％的高分子絮凝剂，控制高分子絮凝剂用量为10g/t干铜渣；深锥浓密底流用带洗涤功能的板框压滤机进行压滤、洗涤，板框压滤机的工作压力控制在0.5MPa。经板框压滤机压滤、洗涤后的铜渣即为铜精矿，主要包含硫氰化铜，可出售给铜冶炼厂进行冶炼回收铜。
S3、酸化渣浆的深锥浓密溢流、板框压滤机的滤洗液为除铜后液，将除铜后液泵送至吹脱-吸收系统进行吹脱60-120min，其中气液比为2000，吹脱的HCN气体用NaOH溶液循环喷淋吸收，当NaCN浓度达到预定的浓度范围后，泵送至炭浸系统回用。
S4、吹脱后液泵送至电催化氧化系统以DSA为阳极，多孔碳电极为阴极，在电流密度20mA/cm2的条件下将硫氰酸根氧化成氰根，同时利用通入的空气将产生的HCN及时从溶液中吹脱出来，避免氰根被进一步氧化，造成氰根的损失。吹脱出的HCN气体同样采用NaOH溶液喷淋吸收，碱液循环，当NaCN浓度达到预定浓度范围后，泵送至炭浸系统回用。
S5、经电催化氧化处理将硫氰酸根氧化成氰根回收后的氧化后液，用石灰乳进行调碱，将反应槽的pH检测装置与石灰乳计量蠕动泵联锁控制，使反应的pH控制在6-9，调碱后渣浆用深锥浓密机进行浓密，浓密底流用水力旋流器分离出石膏渣和铁渣，其中铁渣返回电催化氧化系统循环利用，石膏渣进行压滤、洗涤。将深锥浓密上清液和石膏渣压滤洗涤液合并得到调碱后液，将调碱后液泵送至活性炭吸附柱进行吸附回收金和残留的少量铜，经活性炭柱吸附处理后，不但高效综合回收溶液中的有价成分，而且处理后液中金、铜、氰根和硫氰酸根的浓度低，金浓度低于0.01mg/L、铜浓度低于0.5mg/L、氰根浓度低于0.5mg/L、硫氰酸根浓度低于1mg/L，可直接排放或返回系统使用，对环境冲击小。活性炭柱吸附饱和后，泵送至精炼厂进行解析、精炼制备高纯金。
实施例3
本实施例提供一种关于实施例1所述方法的应用实例。包括如下步骤：
S1、将含铜硫金矿石炭浸贫液(Au的浓度0.05mg/L，Cu的浓度100mg/L，总氰浓度100mg/L，硫氰酸根浓度约200mg/L)在反应槽中用浓硫酸进行酸化，将反应槽的pH检测装置与硫酸计量蠕动泵联锁控制，使反应的pH控制在2.5-3.5，并在反应槽中搅拌反应30min。
S2、将酸化渣浆用渣浆泵泵送到深锥浓密机，同时在浓密机的给料筒中加入质量浓度为0.1％的高分子絮凝剂，控制高分子絮凝剂用量为10g/t干铜渣；深锥浓密底流用带洗涤功能的板框压滤机进行压滤、洗涤，板框压滤机的工作压力控制在0.5MPa。经板框压滤机压滤、洗涤后的铜渣即为铜精矿，主要包含硫氰化铜，可出售给铜冶炼厂进行冶炼回收铜。
S3、酸化渣浆的深锥浓密溢流和板框压滤机的滤洗液合并得到除铜后液，将除铜后液泵送至吹脱-吸收系统进行吹脱60-120min，其中气液比为2000，吹脱的HCN气体用NaOH溶液循环喷淋吸收，当NaCN浓度达到预定的浓度范围后，泵送至炭浸系统回用。
S4、吹脱后液泵送至电催化氧化系统，以硼掺杂金刚石电极为阳极，三维电极为阴极，在电流密度1mA/cm2的条件下将硫氰酸根氧化成氰根，同时利用通入的空气将HCN及时从溶液中吹脱出来，避免其被进一步氧化，造成氰根的损失。吹脱出的HCN气体同样采用NaOH溶液喷淋吸收，碱液循环，当NaCN浓度达到预定浓度范围后，泵送至炭浸系统回用。
S5、经电催化氧化处理将硫氰酸根氧化成氰根回收后的氧化后液，在反应槽中用石灰乳进行调碱，将反应槽的pH检测装置与石灰乳计量蠕动泵联锁控制，使反应的pH控制在6-9，调碱后渣浆用深锥浓密机进行浓密，浓密底流用摇床分离出石膏渣和铁渣，其中铁渣返回电催化氧化系统循环利用，石膏渣进行压滤、洗涤。将深锥浓密上清液和石膏渣压滤洗涤液合并为调碱后液，将调碱后液泵送至活性炭吸附柱进行吸附回收金和残留的少量铜，经活性炭柱吸附处理后，不但高效综合回收溶液中的有价成分，而且处理后液中金、铜、氰根和硫氰酸根的浓度低，金浓度低于0.01mg/L、铜浓度低于0.5mg/L、氰根浓度低于0.5mg/L、硫氰酸根浓度低于1mg/L，可直接排放或返回系统使用，对环境冲击小。活性炭柱吸附饱和后，泵送至精炼厂进行解析、精炼制备高纯金。
实施例4
本实施例提供一种关于实施例1所述方法的应用实例。包括如下步骤：
S1、将含铜硫金矿石炭浸贫液(Au的浓度0.15mg/L，Cu的浓度200mg/L，总氰浓度300mg/L，硫氰酸根浓度约600mg/L)在反应槽中用浓硫酸进行酸化，将反应槽的pH检测装置与硫酸计量蠕动泵联锁控制，使反应的pH控制在2.5-3.5，并在反应槽中搅拌反应30min。
S2、将酸化渣浆用渣浆泵泵送到深锥浓密机，同时在浓密机的给料筒中加入质量浓度为0.1％的高分子絮凝剂，控制高分子絮凝剂用量为10g/t干铜渣；深锥浓密底流用带洗涤功能的板框压滤机进行压滤、洗涤，板框压滤机的工作压力控制在0.5MPa，经板框压滤机压滤、洗涤后的铜渣即为铜精矿，主要是硫氰化铜，可出售给铜冶炼厂进行冶炼回收铜。
S3、酸化渣浆的深锥浓密溢流、板框压滤机的滤洗液合并为除铜后液，将除铜后液泵送至吹脱-吸收系统进行吹脱60-120min，其中气液比为2000，吹脱的HCN气体用NaOH溶液循环喷淋吸收，当NaCN浓度达到预定的浓度范围后，泵送至炭浸系统回用。
S4、吹脱后液泵送至电催化氧化系统以DSA为阳极，气体扩散电极为阴极，在电流密度10mA/cm2的条件下将硫氰酸根氧化成氰根，同时利用通入的空气将HCN及时从溶液中吹脱出来，避免其被进一步氧化，造成氰根的损失。吹脱出的HCN气体同样采用NaOH溶液喷淋吸收，碱液循环，当NaCN浓度达到预定浓度范围后，泵送至炭浸系统回用。
S5、经电催化氧化处理将硫氰酸根氧化成氰根回收后的氧化后液，用石灰乳进行调碱，将反应槽的pH检测装置与石灰乳计量蠕动泵联锁控制，使反应的pH控制在6-9，调碱后渣浆用深锥浓密机进行浓密，浓密底流用摇床分离出石膏渣和铁渣，其中铁渣返回电催化氧化系统循环利用，石膏渣进行压滤、洗涤。将深锥浓密上清液和石膏渣压滤洗涤液合并得到调碱后液，将调碱后液泵送至活性炭吸附柱进行吸附回收金和残留的少量铜，经活性炭柱吸附处理后，不但高效综合回收溶液中的有价成分，而且处理后液中金、铜、氰根和硫氰酸根的浓度低，金浓度低于0.01mg/L、铜浓度低于0.5mg/L、氰根浓度低于0.5mg/L、硫氰酸根浓度低于1mg/L，可直接排放或返回系统使用，对环境冲击小。活性炭柱吸附饱和后，泵送至精炼厂进行解析、精炼制备高纯金。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种含铜硫金矿石炭浸贫液资源综合回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将含铜硫金矿石炭浸贫液用酸调节pH值至2.5-3.5，进行沉铜，铜以硫氰化亚铜的形式沉淀下来，得到酸化渣浆；
S2、将步骤S1中得到的酸化渣浆进行固液分离，得到铜精矿和除铜后液；
S3、将步骤S2得到的除铜后液泵送至吹脱塔，经吹脱后得到HCN气体和吹脱后液；HCN气体通过碱液吸收；
S4、将步骤S3得到的吹脱后液采用电催化氧化法进行选择性氧化，将硫氰酸根氧化成氰根，同时将产生的HCN气体及时吹脱，避免氰根被进一步氧化，最终得到氧化后液；HCN气体通过碱液吸收；
S5、将步骤S4得到的氧化后液用碱将pH值调节至6-9，然后进行固液分离，得到含有氢氧化铁和石膏的混合物以及调碱后液；
S6、通过活性炭吸附回收调碱后液中的金和铜，产生吸附后液和载金炭；含有氢氧化铁和石膏的混合物用重选进行分离得到铁渣和石膏渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所用的酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所得铜精矿出售给冶炼厂进行炼铜。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4的电催化氧化中，阳极为钛涂钌铱的形稳性电极DSA或硼掺杂金刚石电极，阴极为多孔碳电极、碳棒电极、石墨电极、气体扩散电极或三维电极，电流密度1-20mA/cm2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3和S4中的碱液为NaOH溶液。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，碱液吸收HCN气体后会得到NaCN溶液，当NaCN浓度达到预定浓度时，将其返回至炭浸系统回用。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，载金炭泵送至精炼车间进行解析精炼得到高纯金，吸附后液排放至尾矿库回用。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6中，铁渣返回步骤S4作为电催化氧化法的铁盐，石膏渣经洗涤后作为石膏产品出售。
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CN109182777A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 长春黄金研究院有限公司 一种金精矿贫液与氰渣中有价物质资源综合回收方法

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