CN113718111A - 一种超声协同溴化物提金的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声协同溴化物提金的方法，属于湿法冶金技术领域。本发明将含金矿物或含金废料细磨至‑150目占95％以上得到细粒级矿物；将水、氯化铁和溴化物混合均匀得到溴化浸金剂；将溴化浸金剂加入到细粒级矿物中，调节体系pH值为1.5～4.5，在温度为20～65℃、搅拌下超声浸出30min以上得到金浸出液和浸出渣。本发明以溴化物盐类和氯化铁为提金浸出剂，在超声波的作用下强化浸出速率，实现难处理金矿中金的浸出，与其他非氰化物浸金方法相比，超声协同溴化提金法具有体系较稳定、试剂成本低、浸出效率高的特点，可有效地去除难处理金矿中的碳物质。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声协同溴化物提金的方法，属于湿法冶金技术领域。
背景技术
目前，全球黄金的生产工艺主要是氰化法，该工艺生产的黄金约占全球总产量的70％。然而，氰化法由于浸出剂氰化物有剧毒，且其对生态环境的影响极大。随着黄金矿产资源的开发利用，易处理金矿资源日趋减少，而难处理金矿石的回收利用显得越来越迫切。目前，世界黄金产量的30％左右来自难处理金矿石，但对这些含碳、砷等难处理金矿石采用氰化法提金，金回收率普遍较低。
传统处理这类金矿是先进行预先氧化再用氰化物进行浸出回收，目前预先氧化方法有：焙烧氧化、加压氧化、细菌氧化和化学氧化等。焙烧氧化优点有：对原料适应性强，技术可靠、操作简便；烟气中硫可以回收制酸；可以去除包裹在矿石表面的腐殖酸等有机碳，消除这类有机碳对浸出的抑制作用。不足之处在于：焙烧在含氧气氛中进行，释放大量SO2、As2O3等有毒有害气体；炉气收尘净化装置复杂，操作费用高，严重污染环境；工艺操作要求严格，容易造成“欠烧”或“过烧”，影响金的回收率；锑脱除率低；后续回收困难。加压氧化工艺可分为酸性加压氧化法和碱性加压氧化法两种。碱性热压氧化法由于仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低的难处理金矿石。酸性热压氧化法的优点在于硫铁矿和毒砂的氧化产物都是可溶的，无论金颗粒多细都会被解离，因而金的浸出回收率较高。但该工艺的缺点是：设备的设计和材质要求很高；基建投资大，只有建设大规模处理厂经济上才比较合理。同时，物料中的主要成份铁元素及砷等基本上都溶于水中，给生产废水的处理增加了不少压力，也增加了处理费用。工艺对物料也有选择性，对目前的难处理金矿资源来说，应用也受到一定限制。生物氧化工艺由于氧化时间长，矿浆浓度低，需要大容积的搅拌氧化槽；氧化需要高的供氧量，风机能量消耗高；氧化放热，一般需要降温冷却，消耗额外的能量；如果出现一次“误操作”，细菌可能会死亡，这需要几个星期才能把细菌恢复起来；对物料也有高度的选择性，不适合处理含砷锑高和含劫金炭的矿石。化学氧化法的优点是：常压操作，安全可靠；维护成本低；投资少。不足之处在于：废水量大，处理困难；对原料适应性不强，不适合含砷、硫高的物料；试剂消耗量大；砷、硫及其它贱金属回收困难。因此，现有技术对难处理金矿的预处理都存在着重大的技术缺陷，近年来高效、快速、无毒的非氰化物浸金体系重新引起重视，如硫脲法、硫代硫酸盐法、氯化法、溴化法、石硫合剂法等。
低品位难处理金矿的生物堆浸提金工艺需要对原矿制粒来解决矿石的渗透性问题，并且向矿堆内充气，制粒技术尚不能满足堆浸的要求，制粒矿石基本没有耐压强度，特别是在酸性条件下制粒，不能解决金矿堆浸中的渗透性问题，且向矿堆内充气能耗很大；硫脲铁浸法提金，硫脲作为浸金试剂易被分解和转化，会使湿法浸出的溶液体系更为复杂，不利于体系的控制及回收。
发明内容
本发明针对现有技术中含金矿物中金提取的问题，提供一种超声协同溴化物提金的方法，其浸出体系以溴化物盐类和氯化铁为提金浸出剂，在超声波的作用下强化浸出速率，实现难处理金矿中金的浸出，与其他非氰化物浸金方法相比，超声波-溴化法具有体系较稳定、试剂成本低、浸出效率高、浸出时间短等特点，并且可有效去除难处理金矿中的有机碳和砷。
一种超声协同溴化物提金的方法，具体步骤如下：
(1)将含金矿物或含金废料细磨至-400目占95％以上得到细粒级矿物；
(2)将水、氯化铁和溴化物混合均匀得到溴化浸金剂；
(3)将溴化浸金剂加入到细粒级矿物中，调节体系pH值为1.5～4.5，在温度为 20～65℃、搅拌下超声浸出30～120min得到金浸出液和浸出渣。
所述步骤(2)氧化剂为氯化铁，溴化物为溴化钾或溴化钠；
进一步的，所述溴化浸金剂中溴化物的浓度为0.1～0.35M，氯化铁的浓度为0.1～0.3M；
所述步骤(3)细粒级矿物与溴化浸金剂的固液比g∶mL为1∶2～5，超声的频率为20kHz～25kHz，功率为200～1000W。
超声协同溴化物提金的原理：
Fe3++e-→Fe2+
溴化物提金体系中，溴离子作为配体与金离子络合，而三价铁离子作为氧化剂氧化金离子，同时利用超声的空化效应及强化传质作用促进金在Fe3+/Br-体系的溶解，从而提高金的浸出率及生产效率，超声与Fe3+也可以有效地氧化难处理金矿中的有机碳和含砷物质。
本发明的有益效果是：
(1)本发明以溴化物盐类和氯化铁为提金浸出剂，在超声波的作用下强化浸出速率，实现难处理金矿中金的浸出，与其他非氰化物浸金方法相比，超声协同溴化提金法具有体系较稳定、试剂成本低、浸出效率高的特点；
(2)本发明克服了传统氰化工艺中存在的浸出剂氰化物剧毒和对含砷及有机碳难处理金矿回收率低等缺点；
(3)本发明采用超声协同无机溴化物，可以有效地除去金矿里的有机碳，提高反应速率，缩短浸金的时间。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：取某金矿山生产的浮选金精矿为浸出原料，该精矿化学成分如表1所示，
表1浮选金精矿化学成分
注：“*”的单位为g/t；
一种超声协同溴化物提金的方法，具体步骤如下：
(1)将浮选金精矿细磨至-150目占95％以上得到细粒级矿物；
(2)将水、氯化铁和溴化钾混合均匀得到溴化浸金剂；其中溴化浸金剂中溴化钾的浓度为0.1M，氯化铁的浓度为0.1M；
(3)将溴化浸金剂加入到细粒级矿物中，采用硫酸调节体系pH值为1.5，在温度为20℃、搅拌速率为150/min下超声浸出30min得到金浸出液和浸出渣；其中细粒级矿物与溴化浸金剂的固液比g:mL为1:2，超声的频率为20kHz，功率为200W；
对浸出渣进行表征，计算得到Au浸出率为78.00％，有机碳脱除率为66.4％，砷脱除率为57.35％。
实施例2：本实施例含金矿物与实施例1相同；
一种超声协同溴化物提金的方法，具体步骤如下：
(1)将浮选金精矿细磨至-150目占95％以上得到细粒级矿物；
(2)将水、氯化铁和溴化钠混合均匀得到溴化浸金剂；其中溴化浸金剂中溴化钠的浓度为0.25M，氯化铁的浓度为0.2M；
(3)将溴化浸金剂加入到细粒级矿物中，采用盐酸调节体系pH值为2.5，在温度为40℃、搅拌速率为150/min下超声浸出60min得到金浸出液和浸出渣；其中细粒级矿物与溴化浸金剂的固液比g:mL为1:4，超声的频率为24kHz，功率为800W；
对浸出渣进行表征，计算得到Au浸出率为91.00％，有机碳脱除率为79.64％，砷脱除率为82.67％。
实施例3：本实施例含金矿物与实施例1相同；
一种超声协同溴化物提金的方法，具体步骤如下：
(1)将浮选金精矿细磨至-150目占95％以上得到细粒级矿物；
(2)将水、氯化铁和溴化钾混合均匀得到溴化浸金剂；其中溴化浸金剂中溴化钾的浓度为0.3M，氯化铁的浓度为0.3M；
(3)将溴化浸金剂加入到细粒级矿物中，采用硫酸调节体系pH值为4.5，在温度为65℃、搅拌速率为300/min下超声浸出120min得到金浸出液和浸出渣；其中细粒级矿物与溴化浸金剂的固液比g:mL为1:5，超声的频率为24kHz，功率为400W；
对浸出渣进行表征，计算得到Au浸出率为86.30％，有机碳脱除率为81.33％，砷脱除率为72.74％。。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种超声协同溴化物提金的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将含金矿物或含金废料细磨至-150目占95％以上得到细粒级矿物；
(2)将水、氯化铁和溴化物混合均匀得到溴化浸金剂；
(3)将溴化浸金剂加入到细粒级矿物中，调节体系pH值为1.5～4.5，在温度为20～65℃、搅拌下超声浸出30～120min得到金浸出液和浸出渣。
2.根据权利要求1所述超声协同溴化物提金的方法，其特征在于：步骤(2)氧化剂为氯化铁，溴化物为溴化钾或溴化钠。
3.根据权利要求2所述超声协同溴化物提金的方法，其特征在于：步骤(2)溴化浸金剂中溴化物的浓度为0.1～0.35M，氯化铁的浓度为0.1～0.3M。
4.根据权利要求1所述超声协同溴化物提金的方法，其特征在于：步骤(3)细粒级矿物与溴化浸金剂的固液比g:mL为1:2～1:5，超声的频率为20kHz～25Hz，功率为200～1kW。
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