CN115074545B - 环保提金剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种环保提金剂的制备方法及应用,环保提金剂包括浸提剂和添加剂,浸提剂由以下重量份的原料组成:氧化钠3‑7重量份,碳化铁3‑5重量份,尿素6‑9重量份,硫脲5‑8重量份,氯盐10‑18重量份;添加剂包括:石硫合剂,硅酸盐,过氧化钙及铝酸钠。制备方法包括:将浸提剂的原料熔融混合反应后,冷却至室温进行破碎,再与添加剂混合,得到环保提金剂。将环保提金剂配制成质量浓度为0.03‑1%的水溶液,对矿堆进行喷淋,得到富液和尾矿渣,对富液中的金离子进行提取,得到金。本申请的环保提金剂,采用低毒或无毒化工原料,且生产合成过程中不产生剧毒物质,针对含硫砷的金矿具有较好的提金效果,大大提高了金的浸出率。
Description
技术领域
本申请涉及黄金生产技术领域,尤其涉及一种环保提金剂的制备方法及应用。
背景技术
黄金作为一种贵金属,有良好的物理特性和化学稳定性,韧性和延展性较好,且具有很强的抗腐蚀性。同时,黄金是一种极具经济价值和工业价值的金属物质,在满足人民生活需要、保障国家金融和经济安全等方面具有重要作用。
在金矿提金领域,85%以上的黄金是用氰化法提取,用氰化法提金工艺具有简单易于操作、适应性强、生产过程稳定等特点,但同时也存在如下几个缺点:(1)氰化物(主要为氰化钠)属于剧毒物质,在提金、运输、保管、使用过程中,对人畜生命和生态环境造成较大的安全隐患;(2)氰化法浸出过程容易受砷、硫、铅、锌、锑、碲、铜和铁等杂质的干扰,对细粒包裹金、高砷、高硫、含有机碳的难处理金矿石直接浸出效果很差,主要因为在这类矿石中金以极微细粒形态被含砷硫化物包裹,在氰化浸出过程中,金很难与提金剂相结合,导致氰化时会大量消耗溶液中的氰化物和溶解氧,须进行复杂的预处理工序;(3)浸出速度慢,作业的周期长,经济性能较差。因此,采用氰化法提金无论从生产工艺、生产效率、环保、还是社会发展方面,都限制了其在未来金矿提金领域的发展。
发明内容
本申请提供一种环保提金剂的制备方法及应用,用以解决现有技术中存在的上述问题。
第一方面,本申请提供一种环保提金剂,包括浸提剂和添加剂,浸提剂由以下重量份的原料组成:氧化钠3-7重量份,碳化铁3-5重量份,尿素6-9重量份,硫脲5-8重量份,氯盐10-18重量份。
添加剂包括:石硫合剂,硅酸盐,过氧化钙及铝酸钠,浸提剂与添加剂中石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠的质量比为1000:45-50:18-25:5-10:3-6。
其中,石硫合剂中生石灰、硫黄和水的重量比为=1:2-3:10-20。
上述方案为本申请提供的环保提金剂的组分原料,以碳化铁为固化剂和载体,使得有效浸金成分分布于碳化铁上,更易于提金反应发生。通过尿素、硫脲和氯盐,共同作用,使得金更易于溶解形成金离子。氧化钠和过氧化钙为提金过程中提供碱性环境和溶解氧,同时硅酸盐保持提金剂与含金矿石的反应活性,防止板结,铝酸钠能够吸附提金后的尾矿渣及杂质,有利于富液和尾矿渣的分离,减少提金周期。铝酸钠与硅酸盐协同作用,提高金的浸出率。
可选的,硅酸盐为:硅酸铝、硅酸铁、硅酸钙、硅酸镁、硅酸钾、硅酸钠中的任意一种。
可选的,氯盐包括氯化钠、氯化钙、氯化钾及氯化镁中的一种或多种。
第二方面,本申请提供一种环保提金剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)原料称取步骤:按照各原料的重量分别称取备用。
(2)混合反应步骤:将氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐加入可加热的反应器中,搅拌形成混合物,对混合物进行加热至熔融,并保温反应,得到浸提剂。
(3)冷却、粉碎步骤:反应完成后,停止加热,熔融状态下将浸提剂卸料至容器内,自然冷却至常温后,进行粉碎。
(4)加入添加剂步骤:将备好的石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠加入粉碎后的浸提剂中,并搅拌均匀,得到环保提金剂。
可选的,混合反应步骤中的反应温度为650-850℃,升温速率为5℃/min-15℃/min,保温反应时间为2-4小时。
通过上述方案,完成了环保提金剂的制备,通过将氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐在高温熔融状态下,进行氧化聚合,使得各物质粒子发生重排,生成主要成分为聚合氰胺钠和碱性硫脲(SCN2H4)的混合物,最后再加入添加剂搅拌,整个制备过程简单方便,无需复杂的工艺及设备即可完成。同时,所用的原料均为常用化工原料,方便易得,且所得提金剂低毒环保,不易燃易爆,无危险性,不会产生环境污染。相比于传统氰化物提金剂,对人畜及环境均不造成压力、运输方式可选择性较多,适合海运、空运、铁路及公路,运输成本大大降低。本申请的环保提金剂完全可以全面取代剧毒氰化钠的使用。且产品性能稳定,抗干扰能力强,矿石中含少量砷、硫等有害物质不影响浸出效果。
可选的,冷却、粉碎步骤中,将浸提剂的粒径粉碎至15-30mm。
第三方面,本申请提供一种环保提金剂的应用,包括如下步骤:
(1)向矿堆或矿浆中加入碱性物质,搅拌混合,将矿堆或矿浆的pH值调至11-12。
(2)将环保提金剂溶于水,配制成质量浓度为0.03-1%的溶液,对矿堆或矿浆进行喷淋反应,得到富液和尾矿渣。
(3)采用活性炭吸附、离子交换树脂提取或采用还原剂还原的方式提取富液中的金。
通过上述方案,完成了环保提金剂在提金过程中的应用,通过在碱性环境中,将环保提金剂配制成质量浓度为0.03-1%的水溶液,对矿堆进行喷淋,使得提金剂中的有效成分与含金矿石中的金反应,生成含金离子的富液,并将富液中的金离子通过活性炭吸附、离子交换树脂提取或锌还原的方式置换出来,此方法操作简单,且提金剂的用量较少,在与含金的矿石反应过程中,反应活性高,作用更迅速、彻底,能够实现高效提金,降低了生产成本。
可选的,碱性物质包括氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钙中的一种或多种。
可选的,环保提金剂的用量为100-1500克/吨矿。
可选的,喷淋反应温度为5-70℃,压力为常压,喷淋反应时间为8-72h。
本申请提供的环保提金剂的制备方法及应用,制备出一种低毒提金剂,达到提高金的浸出率的目的,相比于现有技术,具有如下有益效果:
(1)本申请通过在高温熔融状态下,将氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐进行氧化聚合,使得各物质粒子发生重排,生成主要成分为聚合氰胺钠和碱性硫脲(SCN2H4)的混合物,最后再加入添加剂搅拌,整个制备过程简单方便,无需复杂的工艺及设备即可完成。
(2)通过向提金剂中加入硅酸盐,能够在提金过程中保持并提高金与提金剂的反应活性,防止含金矿石的板结,使得含金矿石与提金剂反应持续进行。过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,提高浸金过程中提金剂的溶解氧,有利于金反应生成金离子,铝酸钠水溶液呈强碱性,能吸收水分而生成氢氧化铝,在提金过程中维持提金体系的pH值的稳定性,同时铝酸钠能够吸附提金后的尾矿渣及杂质,有利于富液和尾矿渣的分离,减少提金周期。硅酸盐和铝酸钠协同辅助提金剂与金的高效反应,减少提金周期,提高经济效益。
(3)本申请提供的环保提金剂所用的原料均为常用化工原料,方便易得,且所得提金剂低毒环保,不易燃易爆,无危险性,不会产生环境污染。相比于传统氰化物提金剂,对人畜及环境安全均不造成压力,运输方式可选择性较多,适合海运、空运、铁路及公路,运输成本大大降低。本申请的环保提金剂完全可以全面取代剧毒氰化钠的使用,且产品性能稳定,抗干扰能力强,矿石中含少量砷、硫等有害物质不影响浸出效果。
(4)本申请提供的环保提金剂通过与金反应生成Au[N(CN)2]2-、Au(S2O3)2 3-、[AuSx]-等稳定的络合金离子,过程中,保持提金体系的碱性环境,使得提金过程中无有毒物质产生,提高了提金过程的安全性和提金效率,适用于工业中广泛使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的环保提金剂制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,也属于本申请保护的范围。
第一方面,本申请提供一种环保提金剂,包括浸提剂和添加剂,浸提剂由以下重量份的原料组成:氧化钠3-7重量份,碳化铁3-5重量份,尿素6-9重量份,硫脲5-8重量份,氯盐10-18重量份。
添加剂包括:石硫合剂,硅酸盐,过氧化钙及铝酸钠,浸提剂与添加剂中石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠的质量比为1000:45-50:18-25:5-10:3-6。
其中,石硫合剂中生石灰、硫黄和水的重量比为=1:2-3:10-20。
具体地,氧化钠溶于水生成氢氧化钠,氯盐和氢氧化钠协同作用能够促进溶金,且氢氧化钠能加快消除部分金颗粒表面形成的硫化物、砷化物薄膜,提高金的浸出率。碳化铁具有较高的化学稳定性,以碳化铁为固化剂和载体,使得有效浸金成分分布于碳化铁上,提高与金的反应面积,更易于提金反应发生。尿素和硫脲,具有很强的络合能力,浸金速度快,选择性相比于氰化物较好,对矿石中铜、砷的敏感程度明显较低,且对各类矿石具有较好的适应性。本申请中硫脲的含量较低,降低了硫脲成本,硫脲与亚金离子形成较为稳定的Au[SC(NH2)2]2+。利用氯盐能够破坏矿石表面的粘土性薄膜,同时由于Au3+和Cl-形成稳定的配合物,且AuCl4 -能够稳定存在,使得提金剂能更好的与金进行反应,提高金的浸出效率。
添加剂中石硫合剂的有效成分主要是多硫化钙(CaSx)和硫代硫酸盐,由于石硫合剂为碱性浸金试剂,而在碱性介质中许多金属的溶解度比在酸性介质中要小,因此在使用碱性介质浸取金矿时,富液中其他金属杂质含量低,从而有利于浸金富液中金的后续处理;由于多硫化物与硫代硫酸盐都适于金的浸出,因此,石硫合剂具有良好的浸金性能。在浸金过程中,多硫根离子Sx 2-具有氧化和配合的双重作用,多硫化物与金可以形成金硫配合物[AuSx]-,而S2O3 2-可做配位体,多硫螯合离子S2 2-、S3 2-、S4 2-、S5 2-对金有很强的络合能力,在合适氧化剂的配合下能有效溶解金。2Au+4S2O3 2-+H2O+1/2O2→2Au(S2O3)2 3-+2OH-,在多硫化物与硫代硫酸盐的联合作用下,实现金的提取。硫代硫酸钠可以抑制游离氰根的出现,提高提金剂的稳定性。而硅酸盐能够在提金过程中保持并提高金与提金剂的反应活性,防止含金矿石的板结,使得含金矿石与提金剂反应持续进行。过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,提高浸金过程中提金剂的溶解氧,有利于金反应生成金离子,铝酸钠水溶液呈强碱性,能吸收水分而生成氢氧化铝,氢氧化铝和氢氧化钙协同作用能够在提金过程中维持提金体系的pH值的稳定性,同时铝酸钠能够吸附提金后的尾矿渣及其它杂质,有利于富液和尾矿渣的分离,减少提金周期。
可选的,硅酸盐为:硅酸铝、硅酸铁、硅酸钙、硅酸镁、硅酸钾、硅酸钠中的任意一种。
具体地,硅酸盐能够在提金过程中保持并提高金与提金剂的反应活性,防止含金矿石的板结,使得含金矿石与提金剂反应持续进行。上述的不同碱金属的硅酸盐均能够在浸金时起到防板结的作用。
可选的,氯盐包括氯化钠、氯化钙、氯化钾及氯化镁中的一种或多种。
具体地,氯盐在提金过程中提供氯离子,同时由于Au3+和Cl-形成稳定的配合物,得到稳定的盐,使得提金剂能更好的与金进行反应,提高金的浸出效率。上述氯盐中均为碱性金属离子,不仅能够与金离子发生络合,还能够在提金过程中提供碱性环境,不会对提金剂的性能产生负面影响,因此,上述的几种氯盐均能够作为提金剂的成分使用。
上述方案为本申请提供的环保提金剂的组分原料,以碳化铁为固化剂和载体,使得有效浸金成分分布于碳化铁上,更易于提金反应发生。通过尿素、硫脲和氯盐,共同作用,使得金更易于溶解形成金离子。氧化钠和过氧化钙为提金过程中提供碱性环境和溶解氧,同时硅酸盐保持提金剂与含金矿石的反应活性,防止板结,铝酸钠能够吸附提金后的尾矿渣及杂质,有利于富液和尾矿渣的分离,减少提金周期。铝酸钠与硅酸盐协同作用,提高金的浸出率。
第二方面,图1为本申请一实施例提供的环保提金剂制备方法的工艺流程图。本申请提供一种环保提金剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)原料称取步骤:按照各原料的重量分别称取备用。
(2)混合反应步骤:将氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐加入可加热的反应器中,搅拌形成混合物,对混合物进行加热至熔融,并保温反应,得到浸提剂。
具体地,将氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐加入可加热的反应器中,熔融状态下,使得各物质之间相互作用、螯合,粒子发生重排,生成浸提剂,浸提剂的主要成分为聚合氰胺钠和碱性硫脲(SCN2H4)的混合物,该聚合氰胺钠是二聚体、三聚体及多聚体的混合物,在碱性条件下,聚合氰胺钠溶液分解释放N(CN)2-基团,该基团在有氧条件下也能有效地溶解金生成络合离子,主要反应过程: 碱性硫脲(SCN2H4)易溶于水,是一种具有还原性质的有机配合剂,可以与许多金属离子形成络合物。加热的反应器可以为电熔炉、坩埚或反应釜。
(3)冷却、粉碎步骤:反应完成后,停止加热,熔融状态下将浸提剂卸料至容器内,自然冷却至常温后,进行粉碎。
具体地,熔融反应结束后,应趁热尽快将浸提剂从反应器中倒出,以便分离;否则,在冷却过程中,浸提剂变为固态,易粘附于反应器内壁,较难将其分离。自然冷却至常温后,采用颚式粉碎机对浸提剂进行粉碎,可以增加浸提剂提金时与含金矿石的接触面积,提高提金效率和金的浸出率。
(4)加入添加剂步骤:将备好的石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠加入粉碎后的浸提剂中,并搅拌均匀,得到环保提金剂。
具体地,将添加剂石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠加入粉碎后的浸提剂中,并搅拌均匀,得到环保提金剂。添加剂没有经过熔融反应,直接加入至浸提剂中,为了保持添加剂的活性。石硫合剂有效成分主要是多硫化钙(CaSx)和硫代硫酸盐,多硫根离子Sx 2-具有氧化和配合的双重作用,多硫化物与金可以形成金硫配合物[AuSx]-,而S2O3 2-既能够做配位体,还能抑制游离氰根的出现,提高提金剂的稳定性。在多硫化物与硫代硫酸盐的联合作用下,实现金的提取。硅酸盐能够防止提金体系的板结,保持金与提金剂的反应活性。过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气,为提金体系提供溶解氧,加快提金剂与金的反应,促进金的溶解。铝酸钠水溶液呈强碱性,氢氧化铝有利于维持提金体系的碱性环境。同时铝酸钠能够吸附提金后得到的尾矿渣及杂质,使得尾矿渣及杂质聚集,有利于富液和尾矿渣的分离,减少提金周期。添加剂各成分的粒径为2-25mm。
通过上述方案,完成了环保提金剂的制备,通过将氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐在高温熔融状态下,进行氧化聚合,使得各物质粒子发生重排,生成主要成分为聚合氰胺钠和碱性硫脲(SCN2H4)的混合物,最后再加入添加剂搅拌,整个制备过程简单方便,无需复杂的工艺及设备即可完成。同时,所用的原料均为常用化工原料,方便易得,且所得提金剂低毒环保,不易燃易爆,无危险性,不会产生环境污染。相比于传统氰化物提金剂,对人畜及环境均不造成压力、运输方式可选择性较多,适合海运、空运、铁路及公路,运输成本大大降低。本申请的环保提金剂完全可以全面取代剧毒氰化钠的使用。且产品性能稳定,抗干扰能力强,矿石中含少量砷、硫等有害物质不影响浸出效果。
可选的,混合反应步骤中的反应温度为650-850℃,升温速率为5℃/min-15℃/min,保温反应时间为2-4小时。
具体地,提高混合反应温度为650-850℃,使得在熔融状态下,各物质之间相互作用、螯合,粒子发生重排,生成主要成分为聚合氰胺钠和碱性硫脲(SCN2H4)的混合物的浸提剂,碱性环境下,分解释放N(CN)2-基团,使得金发生溶解,并产生络合物。升温速率保持在5℃/min-15℃/min,升温速率过快容易导致反应剧烈,不利于反应进行,同时还会导致原料性质不稳定,若升温速率过慢,导致反应时间过长,反应进行过慢,生产成本提高。
可选的,冷却、粉碎步骤中,将浸提剂的粒径粉碎至15-30mm。
具体地,将浸提剂进行粉碎,有利于提金过程中,提金剂的有效成分与金发生反应,提高提金剂与金的接触面积,提高金的浸出率。
第三方面,本申请提供一种环保提金剂的应用,包括如下步骤:
(1)向矿堆或矿浆中加入碱性物质,搅拌混合,将矿堆或矿浆的pH值调至11-12。
具体地,在提金前,通过颚式破碎机将含金矿石进行破碎,使得含金矿石的粒径为2-25mm,含金矿石中微细粒的金含量较高,加强对这部分自然金的回收是提高金回收率的关键,因此需要对含金矿石进行破碎研磨,使得微细粒包裹的金裸露出来,便于与提金剂发生反应,同时含金矿石粒径较小,有利于增大与提金剂的接触面积,提高反应速率,从而提高金的浸出率。在与含金的矿石反应过程中,作用更迅速、彻底,因此提高了生产效率,降低了生产成本。
本申请的环保提金剂溶于水中显碱性,若在中性和酸性条件下会分解出游离氰根离子,通过向矿堆或矿浆中加入碱性物质,使得提金体系中的pH值调至11-12,有利于提高提金剂的反应活性。本申请的环保提金剂不仅适用于氧化型金矿、石英脉型金矿、含铜等多金属型金矿、原生硫化型金矿或其它类型金矿,以及银矿。提金前无需对含金矿石做预处理,降低操作难度,减少工作流程和药剂浪费,具有高效、快捷的优势。
(2)将环保提金剂溶于水,配制成质量浓度为0.03-1%的溶液,对矿堆或矿浆进行喷淋反应,得到富液和尾矿渣。
具体地,将环保提金剂配制成质量浓度为0.03-1%的水溶液,相比于使用氰化物提金,环保提金剂的使用量少,且能达到较高的金浸出率,不仅降低了提金成本,还能够减少对环境的影响,实现环保无污染。同时,通过喷淋方法简单易实施,使得矿堆不断与提金剂发生反应,金溶解后与提金剂形成富液从矿堆底部自流至富液池进行下一步提取工序,剩余尾矿渣为杂质。
本申请的环保提金剂不仅应用于对矿堆的喷淋,还可以将环保提金剂配制成质量分数为10-15%的水溶液,与矿石一起添加至搅拌槽中进行搅拌,搅拌速度为300-500r/min,搅拌时间为8-72h,使得矿石中的金与提金剂反应将金浸出。反应结束后将反应液进行过滤,得到富液和尾矿渣,富液的处理方式与喷淋提金的方式相同。
(3)采用活性炭吸附、离子交换树脂提取或采用还原剂还原的方式提取富液中的金。
具体地,富液中金以Au[N(CN)2]2-、Au(S2O3)2 3-、[AuSx]-等络合金离子的形式存在,通过使用活性炭的吸附作用,对金进行吸附,或者通常采用阴离子交换树脂,将金从富液中交换出来,或可以使用锌粉/锌丝作为还原剂,对金离子进行置换,生成固体金,达到对金的回收。
通过上述方案,完成了环保提金剂在提金过程中的应用,通过在碱性环境中,将环保提金剂配制成质量浓度为0.03-1%的水溶液,对矿堆进行喷淋,使得提金剂中的有效成分与含金矿石中的金反应,生成含金离子的富液,并将富液中的金离子通过活性炭吸附、离子交换树脂提取或锌还原的方式置换出来,此方法操作简单,且提金剂的用量较少,在与含金的矿石反应过程中,反应活性高,作用更迅速、彻底,能够实现高效提金,降低了生产成本。
可选的,碱性物质包括氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钙中的一种或多种。
具体地,加入碱性物质使得提金过程中提金体系始终处于碱性环境,有利于提金剂中的有效成分与金的反应活性,避免生成游离氰基,导致产生安全隐患。
可选的,环保提金剂的用量为100-1500克/吨矿。
具体地,由于矿石的成分及酸碱度不同,因此,环保提金剂的用量比例也不同。本申请提供的环保提金剂具有较高的反应活性,每吨矿用量100-1500克,用量少的同时能够提高金的浸出率,具有很好的经济效益。
可选的,喷淋反应温度为5-70℃,压力为常压,喷淋反应时间为8-72h。
具体地,喷淋反应温度低于5℃时,环保提金剂与金的反应活性降低,反应时间变长,提金周期过长导致经济效益下降,温度高于70℃时,提金体系中溶解氧较低,不利于金的溶解。反应压力为常压,无需加压或负压装置,工艺简单。反应时间较氰化物大大缩短,提高了金的浸出率和提金效率。
下面以具体的实施例对本申请的技术方案进行详细举例说明。
实施例1
本实施例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
环保提金剂的制备步骤:
(1)原料称取步骤:按照各原料的重量分别称取备用。
其中,氧化钠3重量份,碳化铁3重量份,尿素6重量份,硫脲5重量份,氯盐10重量份。添加剂中石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠的质量比为1000:45:18:5:3,石硫合剂中生石灰、硫黄和水的重量比为=1:2:10,硅酸盐为硅酸钠。
(2)混合反应步骤:将备好的氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐加入电熔炉中,搅拌形成混合物,对混合物进行加热至熔融,并保温反应,得到浸提剂。
其中,混合反应温度为650℃,升温速率为5℃/min,保温反应时间为2小时
(3)冷却、粉碎步骤:反应完成后,停止加热,熔融状态下将浸提剂卸料至容器内,自然冷却至常温后,进行粉碎,将浸提剂的粒径粉碎至15mm。
(4)加入添加剂步骤:将备好的石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠加入粉碎后的浸提剂中,并搅拌均匀,得到环保提金剂。
环保提金剂的应用,包括如下步骤:
(1)在提金前,通过颚式破碎机将含金矿石破碎至粒径为2mm,向矿堆中加入碱性物质,搅拌混合,将矿堆或矿浆的pH值调至11,碱性物质为氧化钙,原矿品位为2.15g/t的含硫砷矿。
(2)将环保提金剂溶于水,配制成质量浓度为0.03%的溶液,环保提金剂的用量为500克/吨矿,对矿堆进行喷淋反应,得到富液和尾矿渣。其中,喷淋反应温度为25℃,压力为常压,喷淋反应时间为18h。
(3)采用锌粉将富液中的金离子进行还原,提取富液中的金。
实施例2
本实施例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
环保提金剂的制备步骤:
(1)原料称取步骤:按照各原料的重量分别称取备用。
其中,氧化钠5重量份,碳化铁4重量份,尿素7重量份,硫脲6重量份,氯盐14重量份。添加剂中石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠的质量比为1000:47:21:7:4,石硫合剂中生石灰、硫黄和水的重量比为=1:3:15,硅酸盐为硅酸钠。
(2)混合反应步骤:将备好的氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐加入电熔炉中,搅拌形成混合物,对混合物进行加热至熔融,并保温反应,得到浸提剂。
其中,混合反应温度为750℃,升温速率为10℃/min,保温反应时间为3小时
(3)冷却、粉碎步骤:反应完成后,停止加热,熔融状态下将浸提剂卸料至容器内,自然冷却至常温后,进行粉碎,将浸提剂的粒径粉碎至20mm。
(4)加入添加剂步骤:将备好的石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠加入粉碎后的浸提剂中,并搅拌均匀,得到环保提金剂。
环保提金剂的应用,包括如下步骤:
(1)在提金前,通过颚式破碎机将含金矿石破碎至粒径为15mm,向矿堆或矿浆中加入碱性物质,搅拌混合,将矿堆或矿浆的pH值调至12,碱性物质为氢氧化钙,原矿品位为2.15g/t的含硫砷矿。
(2)将环保提金剂溶于水,配制成质量浓度为0.5%的溶液,环保提金剂的用量为500克/吨矿,对矿堆进行喷淋反应,得到富液和尾矿渣。其中,喷淋反应温度为25℃,压力为常压,喷淋反应时间为21h。
(3)采用锌粉将富液中的金离子进行还原,提取富液中的金。
实施例3
本实施例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
环保提金剂的制备步骤:
(1)原料称取步骤:按照各原料的重量分别称取备用。
其中,氧化钠7重量份,碳化铁5重量份,尿素9重量份,硫脲8重量份,氯盐18重量份。添加剂中石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠的质量比为1000:50:25:10:6,石硫合剂中生石灰、硫黄和水的重量比为=1:3:20,硅酸盐为硅酸钠。
(2)混合反应步骤:将备好的氧化钠、碳化铁、尿素、硫脲、氯盐加入电熔炉中,搅拌形成混合物,对混合物进行加热至熔融,并保温反应,得到浸提剂。
其中,混合反应温度为850℃,升温速率为15℃/min,保温反应时间为4小时
(3)冷却、粉碎步骤:反应完成后,停止加热,熔融状态下将浸提剂卸料至容器内,自然冷却至常温后,进行粉碎,将浸提剂的粒径粉碎至30mm。
(4)加入添加剂步骤:将备好的石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠加入粉碎后的浸提剂中,并搅拌均匀,得到环保提金剂。
环保提金剂的应用,包括如下步骤:
(1)在提金前,通过颚式破碎机将含金矿石破碎至粒径为25mm,向矿堆或矿浆中加入碱性物质,搅拌混合,将矿堆或矿浆的pH值调至12,碱性物质为氢氧化钠,原矿品位为2.15g/t的含硫砷矿。
(2)将环保提金剂溶于水,配制成质量浓度为1%的溶液,环保提金剂的用量为500克/吨矿,对矿堆进行喷淋反应,得到富液和尾矿渣。其中,喷淋反应温度为25℃,压力为常压,喷淋反应时间为24h。
(3)采用锌粉将富液中的金离子进行还原,提取富液中的金。
实施例4
本实施例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与实施例2不同之处在于:环保提金剂的制备步骤中,添加剂中不含有硅酸盐。
实施例5
本实施例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与实施例2不同之处在于:环保提金剂的制备步骤中,添加剂中不含有铝酸钠。
实施例6
本实施例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与实施例2不同之处在于:选用的矿石为原矿品位为3.66g/t的氧化型矿。
对比例1
本对比例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与实施例2不同之处在于:环保提金剂的制备步骤中,添加剂中不含有铝酸钠和硅酸盐。
对比例2
本对比例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与实施例2不同之处在于:提金剂选取氰化钠提金剂。
对比例3
本对比例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与对比例1不同之处在于:选用的矿石为原矿品位为3.66g/t的氧化型矿。
对比例4
本对比例中环保提金剂的制备方法及应用,在具体工作时的运行流程如下:
与对比例2不同之处在于:选用的矿石的原矿品位为3.66g/t的氧化型矿。
实验例
通过对使用实施例1至实施例6和对比例1至对比例4的提金剂分别对含硫砷金矿和氧化型金矿进行提金,检测尾渣品位,浸出时间,得出分别对应的金的浸出率,每个实施例设有3个平行实验,取平均值,得出如表一所述结果。
表一
参照表一,将实施例1至实施例3与对比例2进行对比,可以看出在对含硫砷金矿时,本申请提供的环保提金剂在浸出时间为18h时,金的浸出率已经达到94.4%,而采用氰化钠提金剂在浸出时间为21h时,金的浸出率仅有89.77%,因此,本申请提供的环保提金剂具有高效的浸出率。同时,将实施例1至实施例3与实施例4和实施例5进行对比,发现在没有添加硅酸盐或铝酸钠时,环保提金剂的浸出率均有所下降,表明硅酸盐和铝酸钠能够协同辅助提金剂中的有效成分发挥作用,硅酸盐能够防止提金体系在提金过程中发生板结,有利于保持提金剂的反应活性,铝酸钠水解产生的氢氧化铝能够在提金过程中维持提金体系的pH值的稳定性,同时铝酸钠能够吸附提金后的尾矿渣及杂质,有利于富液和尾矿渣的分离,减少提金周期,硅酸盐和铝酸钠协同辅助提金剂与金的高效反应,减少提金周期,提高经济效益。
同时,对比实施例6与对比例3、对比例4可知,本申请提供的环保提金剂对氧化型金矿的提金效率高达97.27%,明显高于氰化钠提金剂。对比实施例3、实施例6与对对比例2、对比例4可知,本申请提供的环保提金剂对含硫砷金矿的浸出率大大高于氰化钠提金剂,且具有低毒环保、生产工艺简单、使用方便安全的益处。
最后应说明的是,以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种环保提金剂的制备方法,其特征在于,所述环保提金剂包括浸提剂和添加剂,所述浸提剂由以下重量份的原料组成:氧化钠3-7重量份,碳化铁3-5重量份,尿素6-9重量份,硫脲5-8重量份,氯盐10-18重量份;
所述添加剂包括:石硫合剂,硅酸盐,过氧化钙及铝酸钠,所述浸提剂与所述添加剂中石硫合剂、硅酸盐、过氧化钙及铝酸钠的质量比为1000:45-50:18-25:5-10:3-6;
其中,所述石硫合剂中生石灰、硫黄和水的重量比为=1:2-3:10-20;
所述环保提金剂的制备方法包括如下步骤:
(1)原料称取步骤:按照各原料的重量分别称取备用;
(2)混合反应步骤:将所述氧化钠、所述碳化铁、所述尿素、所述硫脲、所述氯盐加入可加热的反应器中,搅拌形成混合物,对所述混合物进行加热至熔融,并保温反应,得到浸提剂;
(3)冷却、粉碎步骤:反应完成后,停止加热,熔融状态下将所述浸提剂卸料至容器内,自然冷却至常温后,进行粉碎;
(4)加入添加剂步骤:将备好的所述石硫合剂、所述硅酸盐、所述过氧化钙及所述铝酸钠加入粉碎后的所述浸提剂中,并搅拌均匀,得到所述环保提金剂。
2.根据权利要求1所述的环保提金剂的制备方法,其特征在于,所述混合反应步骤中的反应温度为650-850℃,升温速率为5℃/min-15℃/min,所述保温反应时间为2-4小时。
3.根据权利要求2所述的环保提金剂的制备方法,其特征在于,所述冷却、粉碎步骤中,将所述浸提剂的粒径粉碎至15-30mm。
4.根据权利要求1所述的环保提金剂的制备方法,其特征在于,所述硅酸盐为:硅酸铝、硅酸铁、硅酸钙、硅酸镁、硅酸钾、硅酸钠中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的环保提金剂的制备方法,其特征在于,所述氯盐包括氯化钠、氯化钙、氯化钾及氯化镁中的一种或多种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法得到的环保提金剂的应用,其特征在于,包括如下步骤:
(1)向矿堆或矿浆中加入碱性物质,搅拌混合,将矿堆或矿浆的pH值调至11-12;
(2)将所述环保提金剂溶于水,配制成质量浓度为0.03-1%的溶液,对矿堆或矿浆进行喷淋反应,得到富液和尾矿渣;
(3)采用活性炭吸附、离子交换树脂提取或采用还原剂还原的方式提取所述富液中的金。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述碱性物质包括氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钙中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述环保提金剂的用量为100-1500克/吨矿。
9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述喷淋反应温度为5-70℃,压力为常压,所述喷淋反应时间为8-72h。
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