CN1950524A - 回收金的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及从硫化物原料沥取所产生的含硫和铜的中间产物和残留物中回收金的方法。原材料中的金和其它贵金属的回收发生在氯化物环境中。在如下条件下使用二价铜和氯在氯化铜(II)－氯化钠溶液中对中间产物或残留物中包含的金进行回收，其中氧化－还原电位在650－750mV范围内且pH值在1－1.6之间。使用适当的碱中和氯供应中产生的酸。中和避免了溶解铁的费用。

Description

回收金的方法
技术领域
本发明涉及从沥取(leach)硫化物原材料产生的含硫和铁的中间产物或残留物中回收金的方法。原材料中金及其它有价值金属的回收在氯化物环境中进行。在氧化-还原电位为650-750mV且pH为1-1.6的条件下，用氯化铜(II)-氯化钠溶液中的二价铜和氯沥取中间产物或残留物中所含的金。用适当的碱中和氯供应过程中产生的酸。中合反应避免了溶解铁的费用。
背景技术
现有技术中已有几种用于与氯化物基铜回收工艺结合从含硫和铁的材料中沥取金的方法。
专利US4 551 213描述了一种方法，该方法可从含硫材料，特别是从湿法冶金工艺产生的残留物中沥取金。用于该方法的优选起始材料是清洁处理产生的残留物。该清洁处理是一种湿法冶金回收铜的过程，该过程在氯化物环境和提高的压力下进行。将含金的残留物淘洗到水中，调整所得悬浮液中氯化物的浓度到12-38的重量百分比。调整氧化-还原电位到650-750mV，pH值到0以下。将氯化铜(II)或氯化铁(III)添加到悬浮液中以氧化原材料中包含的金，以便金溶解。
专利EP646 185涉及在大气条件下用氯化物沥取从硫化物精矿中回收铜。将来自沥取残留物的金溶入电解液，该电解液包括两种或多种卤化物，如氯化钠和溴化钠。其目的是在铜电解阳极上储存溴络合物中的氧化能，从而从残留物中沥取金。
上述方法存在一些缺陷。在专利US4 551 213的方法中，沥取条件非常苛刻。该专利提到，在专利所述的条件下不能将硫溶解，但是所述并不能普遍适用，因为该专利中提到的硫元素和铁化合物的溶解趋势取决于产生所述硫和化合物的方式。在我们的测试中发现，在依照所述专利的条件下对大气条件下形成的沥取残留物进行处理时，硫和铁的溶解较为显著。根据该公开，由于硫和铁不溶解，没有提及如何从溶液中回收它们。专利EP646 185中使用溴络合物沥取金的方法从环境观点看不具有优势，因为在精矿沥取阶段可能产生有害的溴散发。
专利申请WO03/091463描述了一种从含铁和硫的沥取残留物或中间产物中沥取金的方法，该残留物或中间产物是在硫化铜精矿的大气氯化物沥取中产生的。该公开声称，在氧化-还原电位低于650mV且溶液的pH值在1-3范围内的条件下，可以用铜和氧将金从含铁和硫的材料中沥取到氯化铜(II)和氯化钠的水溶液中。在这些条件下，铁不溶解而硫在较大程度上仍保持不溶解状态。因此可以避免从溶液中去除铁和硫时费用的升高。从溶液中回收金可由现有技术方法其中之一实现，如电解法或活性碳法。所述方法其本身相当好，然而在实际中它有些慢。
发明目的
目前已开发了用于从硫化物原材料沥取时产生的含硫和铁的中间产物或残留物中回收金的方法。使用碱金属氯化物和氯化铜(II)的浓水溶液在大气条件下进行原材料的沥取。当将氧气或含氧气体通入硫化物精矿沥取阶段时，铁被氧化并且以氧化物或氢氧化物的形式沉淀，而金以外的有价金属溶解。在大气条件下，使用碱金属氯化物-氯化铜(II)的水溶液和氯气从剩余的残留物中沥取金。通过氯气可将沥取阶段的氧化-还原电位提高到650-750mV。高的氧化-还原电位使残留物中的单质硫溶解，结果在此阶段形成酸，该酸可被一些合适的碱中和。酸的同步中和可将pH值保持在1.0-1.6，从而防止铁溶解。通过现有技术中已知的一些方法将溶解的金回收。
本发明的基本特征将在后附权利要求书中更为清楚。
发明内容
将含金的中间产物或残留物沥取到含氯化铜(II)的氯化钠溶液中形成悬浮液，特别地通过二价铜和氯气得到沥取金所需要的氧化-还原电位。如果金沥取的原料仍包含未溶解的硫化铜或其它硫化物，可以在沥取阶段的开始通入含氧气体以便将其溶解。利用Pt电极和Ag/AgCl电极测量氧化-还原电位，并将电位保持在650-750mV。溶液中二价铜(Cu2+)的量优选为20-80g/l，且氯化钠的量为200-330g/l。根据下面的反应，金以氯的络合物形式溶解：
      (1)
沥取在大气条件下发生，其温度介于室温和悬浮液沸点之间，然而优选介于80℃和悬浮液沸点之间的温度。
因此，测试已经显示，用氯气提高反应浆液的氧化还原电位可加速金的溶解。然而，这种加速存在缺陷。提高氧化还原电位可增加待沥取材料中的单质硫(So)的溶解，这可能是依照下述反应(2)发生：
            (2)
反应式(2)显示产生了大量酸(8mol H+/mol So)。然而必须中和溶液中产生的酸，因为在低于1的pH值下，固体中的铁开始溶解。铁的溶解会引起处理成本增加，因为溶液的铁会循环并且消耗试剂。将铁保持在残留物中的优选pH范围是1.0-1.6。
可使用选自NaOH、KOH、CaO、CaCO3或MgO中的一些适当的碱来中和酸。如果将该方法与生产铜的氯化物基湿法冶金工艺结合，其中从沥取在二价铜沉淀物中产生碱式氯化铜(II)，使用该氯化铜(II)是最好的选择。当碱式氯化铜(II)溶解时，所产生的氯化铜(II)可用于原材料的沥取。盐酸的中和与氯氧化铜(II)的沥取按如下反应进行：
    (3)
可以用例如石灰将产生的硫酸中和：
       (4)
可通过现有技术中的一些已知方法从溶液中回收金，如活性碳法，电解法或化学沉淀法。
附图说明
图1的流程图进一步说明了本发明的方法，其中金的回收与铜的湿法冶金回收结合进行。
具体实施方式
根据图1，将硫化物原材料(如硫化铜)的精矿2加入到第一沥取阶段1中，来自后续处理阶段的溶液3也在此阶段循环利用，溶液3是氯化铜(II)和氯化钠的水溶液。较粗的箭头表示固体，较细的箭头表示溶液的流动。该阶段始终包含一个或多个反应器和增稠处理。精矿中的铜和其它有价金属主要溶解到处理溶液中，而产生的溶液4包括氯化铜，其中约70g/l的铜主要为单价。这里对氯化铜溶液进一步处理的细节不作介绍。
继续在第二沥取阶段6中用溶液7对来自第一沥取阶段的固体5进行沥取，溶液7取自后面的处理阶段。为了促进贵金属的沥取并使铁沉淀，在这个阶段中将空气通入反应器。增稠处理在该阶段的最后进行。
将第二阶段产生的溶液3送到第一沥取阶段1以便沥取精矿。在第三阶段9中对第二沥取阶段产生的固体8继续进行沥取，以便沥取剩余的铜和金。在第三沥取阶段，也就是金沥取阶段，用氯化铜(II)-氯化钠溶液10沥取残留物，溶液10中Cu2+的含量为20-80g/l，氯化钠的含量为200-330g/l。如果进入该沥滤阶段的残留物仍然含有未溶解的硫化物，可以在该阶段开始时将氧气、优选以空气形式的氧气通入第一反应器中。在金溶解前，应从残留物沥出铜和硫化物。为了将氧化还原电位提高到650-750mV，还可以将氯气11通入反应器中。由于高的电位，硫开始溶解，结果在该阶段形成酸。为了使该阶段的pH不会降到1.0以下，可向其中加入一些碱12，如NaOH、KOH、CaO、CaCO3或MgO。如果该方法与氯化物基湿法冶金生产铜的方法结合，其中会由沥取在二价铜的沉淀物中产生碱式氯化铜(II)，则使用该碱式氯化铜(II)。
将沥取阶段得到的金-氯配合物的溶液13直接或过滤后送至金回收阶段，在这种情况下，在碳塔(Column)14中使用活性碳进行该金回收。从碳塔得到金产物15。由碳塔14排出的溶液是不含金的溶液16，将该溶液循环到第二沥取阶段6，在此处可根据需要加入氯化钠溶液，以获得适当的氯化铜(II)含量以便进行沥取。在一般的后处理之后，如过滤和清洗(图中未详细显示)，金回收阶段的残留物会变成最终的沥取残留物17，该残留物包含精矿中几乎所有的硫和铁。将残留滤液和冲洗水返回，例如返回到精矿沥取处理中。
图1中的流程图代表了与含铜原材料沥取结合的金沥取方法，但本发明的方法不限于流程图中所示的含铜原材料的沥取处理。本方法的关键在于使用二价铜和氯在如下条件下进行含金材料的沥取，其中将溶液的氧化还原电位提高到650-750mV，将硫溶解过程中形成的酸中和以便pH最小值为1，优选至少为1.0-1.6。

Claims (9)

1.一种从含硫和铁的中间产物或沥取残留物中回收金的方法，其中该中间产物或沥取残留物来自于在大气氯化物沥取条件下的硫化物原材料的沥取，其特征在于在大气条件下在氯化铜(II)-氯化钠水溶液中，使用氯和溶液中包含的二价铜从中间产物或残留物中回收金，其中形成的悬浮液的氧化-还原电位保持在650-750mV范围内；使用碱中和硫溶解过程中产生的酸，从而将pH值保持在1-1.6之间，因而铁主要保持在未溶解状态；通过这类已知的方法沥取溶解的金。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于溶液中二价铜的含量为20-80g/l。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于溶液中氯化钠的含量为200-330g/l。
4.根据前述权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于温度保持在80℃到悬浮液沸点之间。
5.根据前述权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于使用碱式氯化铜(II)中和硫溶解过程中产生的酸。
6.根据前述权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于使用碱中和硫溶解过程中产生的酸，该碱是NaOH、KOH、CaO、CaCO3或MgO中的一种。
7.根据前述权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于用活性碳回收溶解的金。
8.根据前述权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于通过电解回收溶解的金。
9.根据前述权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于通过化学沉淀回收溶解的金。
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