CN112501450B - 一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂及其制备方法，属于金矿提金技术领域，所述提金剂包括如下重量份的原料：氰酸钠25‑40份，双氰铵15‑25份，硫酸铵15‑25份，亚硫酸钠10‑25份，苯丙氨酸15‑30份，氢氧化钠15‑25份，碘化钾10‑20份，乙二胺四乙酸四钠5‑15份，间硝基苯磺酸钠10‑20份。本发明采用普通低毒或无毒化工原料，且生产合成过程中不会产生剧毒物质，针对含高硫高砷的金矿具有良好的提金效果。

Description

一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂及其制备方法

技术领域

本发明属于金矿提金技术领域，具体是一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂及其制备方法。

背景技术

传统的金矿石多为氧化矿、原生矿，采自地下0-50m之间，成分单一；对于地下50m下方的含高硫高砷的金矿，现有技术难以提取。目前在金矿提金领域，氰化法是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法，距今已有100多年的历史。氰化法提金工艺，用氰化物作为浸出液提取黄金的工艺。该方法具有浸出效率高、生产成本低、矿石适应强等优点，是目前全球大部分金矿提取黄金时采取的工艺。然而氰化法也有很大的危险性。氰化物属于剧毒物质，在运输、保管、使用过程中，存在许多安全隐患，稍有不慎，会导致严重的人身伤亡及环境污染事故。同时，使用氰化法后的尾矿、废水含有高浓度氰化物，污染周边生态环境、影响附近居民身体健康。氰化物也可以作为恐怖分子的工具，发动恐怖袭击，影响社会安定。因此对氰化法的管控不当，国家、社会、黄金生产企业都会面临巨大的考验和压力。

在发展矿业经济的同时，也要做到保护环境。根据中国现行的《工业企业设计卫生标准》规定，地面水中氰化物的最高允许浓度为0.05mg/L；但是随着环保意识的增强，对黄金生产的管理将更加严格。多数企业使用氰化法提金的黄金，为达到环保要求，需要付出更高的生产成本。

目前科研工作者研究出的无氰提金法，包括硫脲法、石硫合剂法、硫代硫酸盐法等，均存在成本高、消耗量大、无法大规模使用等问题。同时，国内市面上现有的一些环保药剂，只能针对成分简单的金矿石、氧化矿、原生矿，对含硫含砷等其他有害元素的金矿时，不仅需要做预处理，而且存在浸出率低、消耗量大等问题。因此，现需研究出能够替代氰化法、针对含高硫高砷的金矿的环保型提金的提金剂和工艺。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂及其制备方法，采用普通低毒或无毒化工原料，且生产合成过程中不会产生剧毒物质，针对含高硫高砷的金矿具有良好的提金效果。

本发明为实现上述目的提供如下技术方案：

一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂，所述提金剂包括如下原料：氰酸钠、双氰铵、硫酸铵、亚硫酸钠、苯丙氨酸、氢氧化钠、碘化钾、乙二胺四乙酸四钠、间硝基苯磺酸钠。

进一步地，所述提金剂包括如下重量份的原料：氰酸钠25-40份，双氰铵15-25份，硫酸铵15-25份，亚硫酸钠10-25份，苯丙氨酸15-30份，氢氧化钠15-25份，碘化钾10-20份，乙二胺四乙酸四钠5-15份，间硝基苯磺酸钠10-20份。

本发明提供所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的制备方法，将氰酸钠，双氰铵，硫酸铵，亚硫酸钠，苯丙氨酸，氢氧化钠，碘化钾，乙二胺四乙酸四钠，间硝基苯磺酸钠按重量份混合搅拌均匀后，将其加入高温反应釜中，调节温度400-500℃进行反应，到物料熔融后，冷却至室温，然后将物料粉碎即得成品提金剂。

进一步地，所述高温反应过程中保持温度1-2小时。

进一步地，所述粉碎至粒度为15-30mm。

本发明提供所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的应用，包括如下步骤：

(1)磨矿：高硫高砷含金矿石破碎至粒径低于2cm，筑堆备用；

(2)筑堆：筑堆时向矿石中加入石灰搅拌混合，调节pH值至10-11；

(3)喷淋：将所述提金剂放入水中配制成浓度为1-2g/L的溶液，对矿堆进行喷淋反应，收集得出贵液；

(4)将贵液回收即可得到黄金粗品。

进一步地，所述石灰的加入量为矿石质量的0.6-0.8％。

进一步地，所述喷淋时间为9-16天。

进一步地，所述提金剂的用量为矿石质量的0.1-0.4％。

本发明主要针对的高硫高砷含金矿石中主要元素的品位为：Au≥0.8g/t，As≥2.3％，S≥17％。砷含量、硫含量均较高，是普通的氧化金矿、原生金矿、卡林型金矿等浅层金矿的4-30倍。

本发明的贵液回收黄金粗品采用活性炭吸附法，或者是现有的其他炭吸附法。黄金粗品可以直接销售，经过电镀、冶炼厂进行电解，再进行进一步提纯，得到更高纯度的黄金。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明针对难洗脱的高硫高砷的金矿，采自地下50m下方，这种金矿成分复杂，往往在金元素周围包裹覆盖大量的其余金属元素，提金难度大，普通的选矿剂难以将其彻底剥离；本发明的提金剂针对含高硫高砷的金矿具有良好的提金效果，能够极大限度的利用矿物资源，为提金研究提供了新方向。

2.本发明提金剂不包含剧毒物质氰化物，采用普通低毒或无毒化工原料，且生产合成过程中不会产生剧毒物质，针对含高硫高砷的金矿具有良好的提金效果；本发明的提金剂在400-600℃中均可制备得到提金剂，合成温度低，降低了生产成本和对设备的要求。

3.本发明提金剂在使用过程中操作更简单，相比传统的方法中需要磨浆至粒度为200目左右后才能进行提金，而本申请的金矿在粒度为2cm以下均能实现较好的提金效果，说明了本发明提金剂的提金效果更好、效率更高，且本发明采用的堆矿喷淋的方式，产生的废液远远少于磨浆所产生废液，不仅大大的降低了生产成本，也更方便后续废液的治理，符合环保生产理念。

4.本发明提金剂包括如下原料：氰酸钠、双氰铵、硫酸铵、亚硫酸钠、苯丙氨酸、氢氧化钠、碘化钾、乙二胺四乙酸四钠、间硝基苯磺酸钠。其中的间硝基笨磺酸钠与苯丙氨酸具有氧化性，能够有效分解矿石中的硫、砷和碳，减少它们对溶金过程的干扰；所述氰酸钠和氢氧化钠能够在在硫、砷和碳分解后，与矿石中的金离子反应，形成液体金；使用的双氰铵、硫酸铵、亚硫酸钠、碘化钾和乙二胺四乙酸四钠，能够促进溶金过程的稳定性，提高一定的浸出效率。

附图说明

图1是本发明高硫高砷的金矿的实物照片。

图2是本发明高砷高硫矿进行直接堆浸实验的照片。

图3是本发明利用活性炭吸附贵液后的煅烧处理照片。

图4是本发明得到黄金粗品的照片。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，以使本发明的优点和特征更易于被理解，但是本发明的保护范围不局限于这些实施例。

实施例1制备提金剂

(1)按照如下重量份称取原料：氰酸钠25份，双氰铵15份，硫酸铵15份，亚硫酸钠10份，苯丙氨酸15份，氢氧化钠15份，碘化钾10份，乙二胺四乙酸四钠5份，间硝基苯磺酸钠10份；

(2)将上述原料混合投入搅拌槽，搅拌均匀后，将其加入高温反应釜中，调节温度400℃，保持高温1小时，待物料熔融后，冷却至室温，然后将物料倒入破碎机粉碎，粒度为15-30mm即可成品。

实施例2制备提金剂

(1)按照如下重量份称取原料：氰酸钠30份，双氰铵18份，硫酸铵18份，亚硫酸钠12份，苯丙氨酸18份，氢氧化钠18份，碘化钾12份，乙二胺四乙酸四钠6份，间硝基苯磺酸钠12份；

(2)将上述原料混合投入搅拌槽，搅拌均匀后，将物料加入高温反应釜中，调节温度450℃，保持高温1.5小时，待物料熔融后，冷却至室温，然后将物料倒入破碎机粉碎，粒度为15-30mm即可成品。

实施例3制备提金剂

(1)按照如下重量份称取原料：氰酸钠40份，双氰铵25份，硫酸铵25份，亚硫酸钠25份，苯丙氨酸30份，氢氧化钠25份，碘化钾20份，乙二胺四乙酸四钠15份，间硝基苯磺酸钠20份；

(2)将上述原料混合投入搅拌槽，搅拌均匀后，将物料加入高温反应釜中，调节温度500℃，保持高温2小时，待物料熔融后，冷却至室温，然后将物料倒入破碎机粉碎，粒度为15-30mm即可成品。

实施例4

通过对内蒙古某高砷高硫矿、河南某高砷高硫矿、越南某高砷高硫矿和老挝某高砷高硫矿进行直接堆浸实验，分别使用氰化钠、“金蝉”环保药剂(购自广西森合高新科技股份有限公司)及本发明实施例1-3得到的提金剂对比，对比结果见表1-4。

预先布置堆浸实验场地：保持堆浸实验场地的底部与地面保持3°倾斜度，并设置若干条供浸出贵液流下的自留渠，并在其表面铺设防漏膜，使浸出液可通过自留渠流出至贵液池，所述贵液池还设置贵液吸附装置(炭吸附装置)。

1.在内蒙古某高砷高硫矿(图1)，分别取500吨品位为0.86g、1.1g、1.3g的金矿，破碎至粒径为2cm，进行筑堆，筑堆过程中，分别加入4000kg、4000kg、4000kg的石灰搅拌混合。将本实施例1的提金剂加入水中溶解，配制成2g/l的浓度，将矿堆进行喷淋(图2)，喷淋时间16天。药剂液体自矿堆上方慢慢往下渗透，溶解矿石中的金子，形成含金溶液，即贵液；所述贵液流到矿堆底部后，通过自留渠流出至贵液池，其中的贵液通过水泵流入活性炭吸附柱，活性炭吸附贵液中的金子，经过活性炭吸附后的废液为贫液，贫液返回喷淋系统可以重复利用；最后将活性炭进行煅烧(图3)，即可得出黄金粗金(图4)。

通过检测，利用本实施例1的提金剂最终分别冶炼出326.6g、390.5g、442g黄金，证明使用本环保型提金剂相比氰化钠及其他环保选矿药剂，达到更好提金效果。

表1内蒙古某高砷高硫矿堆浸实验

由表1可见，根据国家标准和规定，矿山尾矿和尾液氰化物含量＜0.5mg/l，采用本实施例1的提金剂处理过的尾矿和尾液远低于该值。实验结果表明，使用本发明的提金剂不仅可以获得比氰化钠、“金蝉”药剂更好的提金效果，同时也更具环保性。

2.在河南某高砷高硫矿，分别取100吨品位为0.8g、0.85g、0.93g的金矿，破碎至粒径为1.5cm，进行筑堆，筑堆过程中，分别加入600kg、600kg、600kg的石灰搅拌混合。将本环保型提金剂加入水中溶解，配制成1g/l的浓度，将矿堆进行喷淋，喷淋时间9天。药剂液体自矿堆上方慢慢往下渗透，溶解矿石中的金子，形成含金溶液，即贵液；所述贵液流到矿堆底部后，通过自留渠流出至贵液池，其中的贵液通过水泵流入活性炭吸附柱，活性炭吸附贵液中的金子，经过活性炭吸附后的废液为贫液，贫液返回喷淋系统可以重复利用；最后将活性炭进行煅烧，即可得出黄金粗金。

通过检测，利用本实施例2的提金剂最终分别冶炼出60.8g、63.75g、66.03g黄金，证明使用本环保型提金剂相比氰化钠及其他环保选矿药剂，达到更好提金效果。

表2河南某高砷高硫矿堆浸实验

由表2可见，根据国家标准和规定，矿山尾矿和尾液氰化物含量＜0.5mg/l，采用本实施例2的提金剂处理过的尾矿和尾液远低于该值。实验结果表明，使用本发明的提金剂不仅可以获得比氰化钠、“金蝉”药剂更好的提金效果，同时也更具环保性。

3.在越南某高砷高硫矿，分别取200吨品位为1.1g、1.4g、1.8g的金矿，破碎至粒径为1cm，进行筑堆，筑堆过程中，分别加入1400kg、1400kg、1400kg的石灰搅拌混合。将本环保型提金剂加入水中溶解，配制成1.5g/l的浓度，将矿堆进行喷淋，喷淋时间11天。药剂液体自矿堆上方慢慢往下渗透，溶解矿石中的金子，形成含金溶液，即贵液；所述贵液流到矿堆底部后，通过自留渠流出至贵液池，其中的贵液通过水泵流入活性炭吸附柱，活性炭吸附贵液中的金子，经过活性炭吸附后的废液为贫液，贫液返回喷淋系统可以重复利用；最后将活性炭进行煅烧，即可得出黄金粗金。

通过检测，利用本实施例3的提金剂最终分别冶炼出160.6g、198.8g、255.6g黄金，证明使用本环保型提金剂相比氰化钠及其他环保选矿药剂，达到更好提金效果。

表3越南某高砷高硫矿堆浸实验

由表3可见，根据国家标准和规定，矿山尾矿和尾液氰化物含量＜0.5mg/l，采用本实施例3的提金剂处理过的尾矿和尾液远低于该值。实验结果表明，使用本发明的提金剂不仅可以获得比氰化钠、“金蝉”药剂更好的提金效果，同时也更具环保性。

4.在老挝某高砷高硫矿，分别取100吨品位为0.9g、1.0g、1.1g的金矿，破碎至粒径为1cm，进行筑堆，筑堆过程中，分别加入600kg、600kg、600kg的石灰搅拌混合。将本环保型提金剂加入水中溶解，配制成1g/l的浓度，将矿堆进行喷淋，喷淋时间9天。药剂液体自矿堆上方慢慢往下渗透，溶解矿石中的金子，形成含金溶液，即贵液；所述贵液流到矿堆底部后，通过自留渠流出至贵液池，其中的贵液通过水泵流入活性炭吸附柱，活性炭吸附贵液中的金子，经过活性炭吸附后的废液为贫液，贫液返回喷淋系统可以重复利用；最后将活性炭进行煅烧，即可得出黄金粗金。

通过检测，利用本实施例3的提金剂最终分别冶炼出66.6g、74g、82.5g黄金，证明使用本环保型提金剂相比氰化钠及其他环保选矿药剂，达到更好提金效果。

表4老挝某高砷高硫矿堆浸实验

由表4可见，根据国家标准和规定，矿山尾矿和尾液氰化物含量＜0.5mg/l，采用本实施例3的提金剂处理过的尾矿和尾液远低于该值。实验结果表明，使用本发明的提金剂不仅可以获得比氰化钠、“金蝉”药剂更好的提金效果，同时也更具环保性。

Claims (9)

1.一种用于处理高硫高砷金矿的提金剂，其特征在于，所述提金剂包括如下原料：氰酸钠、双氰铵、硫酸铵、亚硫酸钠、苯丙氨酸、氢氧化钠、碘化钾、乙二胺四乙酸四钠、间硝基苯磺酸钠；

所述提金剂包括如下重量份的原料：氰酸钠25-40份，双氰铵15-25份，硫酸铵15-25份，亚硫酸钠10-25份，苯丙氨酸15-30份，氢氧化钠15-25份，碘化钾10-20份，乙二胺四乙酸四钠5-15份，间硝基苯磺酸钠10-20份。

2.一种如权利要求1所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的制备方法，其特征在于，将氰酸钠，双氰铵，硫酸铵，亚硫酸钠，苯丙氨酸，氢氧化钠，碘化钾，乙二胺四乙酸四钠，间硝基苯磺酸钠按重量份混合搅拌均匀后，将其加入高温反应釜中，调节温度400-500℃进行反应，到物料熔融后，冷却至室温，然后将物料粉碎即得成品提金剂。

3.根据权利要求2所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的制备方法，其特征在于，所述反应过程中保持温度1-2小时。

4.根据权利要求2所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的制备方法，其特征在于，所述粉碎至粒度为15-30mm。

5.一种如权利要求1所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的应用，其特征在于，包括如下步骤：

（1）磨矿：高硫高砷含金矿石破碎至粒径低于2cm，筑堆备用；

（2）筑堆：筑堆时向矿石中加入石灰搅拌混合，调节pH值至10-11；

（3）喷淋：将所述提金剂放入水中配制成浓度为1-2g/L的溶液，对矿堆进行喷淋反应，收集得出贵液；

（4）将贵液回收即可得到黄金粗品。

6.根据权利要求5所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的应用，其特征在于，所述石灰的加入量为矿石质量的0.6-0.8%。

7.根据权利要求5所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的应用，其特征在于，所述喷淋时间为9-16天。

8.根据权利要求5所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的应用，其特征在于，所述提金剂的用量为矿石质量的0.1-0.4%。

9.根据权利要求5所述用于处理高硫高砷金矿的提金剂的应用，其特征在于，所述高硫高砷含金矿石中主要元素的品位：Au≥0.8g/t ，As ≥2.3%，S≥17%。

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