從水流中移除氰化物的製作方法

2023-04-29 14:25:21 1

專利名稱：從水流中移除氰化物的製作方法
從水流中移除氰化物背景本發明涉及從水流中移除氰化物，並且涉及從水流中回收金屬有價物(metal value)ο採礦作業，特別是採金作業，在浸提步驟中採用氰化物從礦石中提取金和其它貴 金屬。浸提溶液的一部分作為剩餘漿液排出。漿液中含有氰化物離子和弱酸可解離氰化 物(WAD氰化物)形式的氰化物，其是極為有毒的，並且必須在漿液能夠作為廢物水流處置 之前被破壞。根據國際氰化物規定(International Cyanide Code)，廢物流中的WAD濃度 (以WAD氰化物加上游離氰化物的形式計算)必須小於50ppm。現有技術中有許多可以用於從水流中移除氰化物的方法，然而這些方法產生必須 之後處置的其它有毒物質和/或操作起來昂貴。本發明的目的是提供一種用於從水流中移除氰化物並且回收金屬有價物的改進 且經濟的方法。概述本發明涉及一種用於處理含氰化物的水流，典型為來自碳浸提(carbon in Ieach(CIL))採礦作業的尾流(tail stream)的氰化物移除方法，其中在含氰化物的水流 的Eh (以mV測量的氧化還原電勢(oxygen reduction potential) (ORP))為0以上的條件 下，將所述水流與碳接觸以從所述流中移除氰化物，特別是WAD氰化物。Eh 可以為 0-500mV，典型地 0_300mV，優選 0_200mV。碳優選為顆粒形式，例如粒度為2_3mm的由椰殼製造的活性炭。將碳以含氰化物的流的5-100g/l，典型10-60g/l，優選20_60g/l的量加入。優選地，將水流的pH緩衝至7-9。緩衝優選在0. 5-1. 5小時、典型約1小時的時期 內發生。含氰化物的流的Eh可以通過下列方式控制在向流中加入氰化物之前或之後，使 含氰化物的流多次通過氧化裝置。氧化裝置典型地在高於1巴至約10巴的壓力，典型地約2. 5巴的壓力下運行。氧氣優選以氣泡的形式引入到氧化裝置中，所述氣泡的尺寸優選為1微米至1000 微米，優選1至500微米，典型地，平均值為100微米。有利地，氧化裝置對流提供高剪切。優選地，在氧氣注入點的氧氣管線壓力高於氧化裝置的壓力，典型地在約10巴的 壓力。氧化裝置的氧氣消耗量(Oxygen consumption)可以為0. 25kg/t至200kg/t液體。優選地，將水流以2次以上、典型2至300次、優選2至200次、更優選2至50次、 更優選2至10次、最優選2至5次再循環通過氧化裝置。在本發明方法的第一實施方案中，將含有氰化物的來自碳浸提(CIL)採礦作業的 尾流處理，以將Eh (以mV測量的氧化還原電勢(ORP))控制為OmV以上，
優選0-500mV,更優選 0_300mV，優選 0_200mV ；和與碳接觸以從流中移除氰化物，特別是WAD氰化物。碳優選為顆粒形式，例如粒度為2_3mm的由椰殼製造的活性炭。將碳以含氰化物的流的5-100g/l，典型10-60g/l，優選20_60g/l的量加入。優選地，將水流的pH緩衝至7-9。優選地，用如上所述的氧化裝置進行控制Eh的處理。可以將流以2至300次、典型2至200次、優選2至50次、更優選2至10次、更優 選2至5次、最優選2. 5次通過氧化裝置。優選地，與碳的接觸發生在與氧化裝置分離的罐中。罐典型地對大氣敞開。氰化物移除優選在多個階段中發生。在本發明方法的第二實施方案中，將含金屬有價物的水流在預氧化階段中處理；和進行CIL工藝；其中預氧化階段在這樣的條件下進行，所述條件提供OmV以上、優選0_500mV、更 優選0-300mV、最優選0-200mV的CIL工藝中水流的Eh (以mV測量的氧化還原電勢(ORP))。優選地，用如上所述的氧化裝置進行控制Eh的處理。可以將流以2至300次、典型2至200次、優選2至50次、更優選5至15次、最優
選10次通過氧化裝置。預氧化階段優選在9至10的pH進行。在本發明方法的第三實施方案中，將含有金屬有價物的水流以加速浸提的方式處理(treated an accelerated leach)，其中將 0. l_20kg/ t(按需要)氰化物加入到如上所述的氧化裝置中的流中。可以將流以2至300次、典型2至200次、優選2至50次、更優選5至10次、最優
選5次通過氧化裝置。優選地，氧化裝置中的流的Eh大於0。下面描述根據本發明的用於浸提含金屬有價物的水流的優選整體方法1)對所述流進行如本發明的第二實施方案中所述的任選的預氧化第一階段；2)對所述流進行如本發明的第三實施方案中所述的任選的加速浸提階段；3)對所述流進行CIL ；和4)對來自CIL的尾流進行氰化物移除階段(如第一實施方案中所述)，通過將所 述流與碳催化劑接觸而從所述流中移除氰化物，特別是WAD氰化物，其中將所述流的Eh控 制為OmV以上，優選0-500mV，更優選0_300mV，最優選0_200mV。實施方案說明本發明涉及從水流中移除游離氰化物(氰化物離子即Cf)和弱酸可解離氰化物 (WAD)形式的氰化物的方法。WAD是與金屬如Cu絡合的氰化物。該方法在從來自碳浸提 (CIL)採礦作業的尾流中移除氰化物中具有特別應用。本發明的方法通過下列方法進行在其中含氰化物的水流的Eh(以mV測量的氧 化還原電勢(ORP))為0以上的條件下，將所述水流與碳接觸。Eh可以為0-500mV，典型為 0-300mV，優選為0-200mV。碳優選為顆粒形式，例如粒度為2_3mm的由椰殼製造的活性炭。將碳催化劑以含氰化物的流的5-100g/l，典型10-60g/l，優選20-60g/l的量加入。有利地， 將溶液的PH緩衝至7-9。根據本發明，含氰化物的流的所需Eh(高於0)通過下列方法控制如果必要，將 PH調節至7-9，並且在將所述流在包含管束(pipe columns)的罐或任何其它容器之上再 循環的同時，將流泵送通過在線高剪切靜態氧化裝置。將流泵送通過氧化裝置，從而產生1 巴至10巴，典型約2. 5巴的漿液反壓。裝置的反壓從壓力計讀取。氧氣經由適當尺寸的流 量計注射進入到裝置中。在注射點的氧氣管線壓力應當高於氧化裝置的反壓，優選為約10 巴，以克服裝置的漿液反壓，並且實現需要的氧氣流動速率。應當在氧氣管線上安裝止逆 閥，以阻止漿液進入到氧氣系統中。通過氧化裝置的通過次數可以在2次以上至300次的範圍內。在氧化裝置中生成 的氣泡尺寸可以在1微米至1000微米，優選1至500微米的範圍內，典型地為100微米的平 均尺寸。所述流應當以5至20m/s的速率、典型地為約lOm/s的速率泵送穿過氧化裝置，以 在單元內產生內剪切。裝置的反壓可以在約1巴至約10巴的範圍內。裝置採用非堵塞多孔 介質(例如PTFE燒結物(fritte))的配置，或槽式或板式噴嘴文丘裡系統，以將微小的氧 氣氣泡注入到漿料中。隨後的壓力室系統引起了這些氣泡的迅速膨脹和收縮(空穴現象)， 這促使了氧氣的溶解。裝置的設計阻礙了氣泡聚結，並且壓力滯留量(pressure hold-up) (約2. 5巴，但是可以在大於1巴至約10巴的範圍內)也促進氧氣溶解。氧氣消耗量可以 在20kg/1至200kg/1的範圍內。如上所述的氧化裝置和操作它的方式能夠將水流的Eh(以伏測量的氧化還原電 勢(ORP))升高至足夠高的水平，從而將游離氰化物和WAD氰化物氧化成氰酸根(CN0-)離 子。氰酸根離子隨時間分解成氨和二氧化碳。關於碳催化的機理，據信活性炭吸附游離氰 化物和WAD氰化物，從而促進氰化物離子被氧氧化。然後將反應產物(氰酸鹽和金屬離子) 釋放回到溶液中。儘管在上述方法中，氧化在碳催化劑的存在下發生，但可以在催化劑的引 入之前使用上述裝置和方法進行氧化，隨後將催化劑引入到流中，並且實現所需的氰化物 移除。還可以用其它方式將水流的Eh控制到所需水平。例如，這可以通過向溶液中加入 酸和/或CuSO4實現。這些試劑還可以與如上所述的氧化裝置結合使用。然而，這些方法不 如本發明成本有效，因為它們需要使用另外的試劑並且還可能在流中產生其它有毒物質。比較例1、2和3顯示了對來自金設備的CIL樣品進行的試驗的結果，其中對樣品 進行多次通過如上所述的氧化裝置，並且用不同量的活性炭處理。在實施例1、2和3中，多 次通過(至多80次)和至多50g/l碳無法將CN Wad降低至低於50ppm的可接受水平。在 實施例2和3中，分別將樣品緩衝至pH 9和8，即使這樣的pH和多次通過(至多30次)和 至多50g/l碳也無法將CN Wad降低至低於50ppm的可接受水平。然而，在實施例4中，在 Eh大於0的情況下，當用50g/l處理時，無論通過的次數，都成功地將CN Wad的水平降低至 低於50ppmo在實施例5中，在高於0的Eh對來自實施例4的尾料(tail)進行加工，並且成功 地將CN Wad降低至小於lppm。在實施例6中，在高於0的Eh對來自實施例5的尾料進行 加工，並且一致地將CN Wad降低至小於lppm。這顯示了可以用多階段式得到的益處。實施例7顯示了在加入CuSO4的情況下進行的方法。僅在當Eh大於0時，當用50g/l的碳處理時，成功地將CN Wad的水平降低至低於50ppm。實施例9顯示了可以從用本發明方法處理的來自採礦作業的CIL原料流得到的金 回收。上述方法可以用在用於浸提含有金屬有價物(典型為貴金屬)的水流，例如碳浸 提(CIL)採礦作業中的原料流的整體方法中。參照附圖
，在第一(任選的)預氧化階段10，在預氧化步驟中，將含有貴金屬的原 料流12多次(2至300次，典型2至200次，優選2至50次，更優選5至10次，最優選5次) 通過如上所述的氧化裝置。FeS礦物根據它們的反應性以不同程度消耗氰化物。反應性以如下順序增加砷 黃鐵礦 < 黃鐵礦 < 白鐵礦 < 磁黃鐵礦。以下方程式描述反應 FeS+l/202+7CN-+H20 = Fe (CN) 6[+SCN-+20H_...............(1)以上方程1示出溶液中的Fe2+如何通過形成六_亞鐵氰化物絡合物消耗氰化物。 硫僅消耗1個氰化物離子以形成硫氰酸鹽。因而亞鐵離子單獨可以消耗其溶液濃度的至多 6倍的氰化物離子。此不期望的副反應可以導致不必要的高氰化物消耗。鐵通常以可溶的形式作為Fe2+和Fe3+的混合物存在，二者的比例由溶液的氧化還 原電勢規定。已經發現，六-亞鐵氰化物絡合物的形成可以在浸提之前被此預氧化階段抵消， 這促進鐵離子的形成和隨後在加入石灰的條件下氫氧化鐵的沉澱。另外，預氧化階段促進在硫化鐵礦物表面上氫氧化鐵鈍化層的形成，從而降低硫 化鐵在隨後氰化物浸提流程中溶解的速率。預氧化階段優選在9至10的pH發生，以提供在下面階段中尾料的9的pH(氧化 步驟由於從硫氧化生成硫酸而自然地降低pH)。預氧化階段的優點在於其將許多的鐵和其它賤金屬作為氫氧化物沉澱，從而防止 它們在隨後的氰化階段中消耗氰化物。這降低在浸提中對於給定的游離氰化物水平的氰化 物消耗量，因而降低流程的氰化物負載，從而在設備的尾端留下較低水平的要處理的氰化 物。預氧化階段的另一優點在於硫被氧化，這限制了當加入氰化物時SCN-的形成。預氧化階段的另一優點在於其導致石灰的幾乎完全水解，從而導致幾乎為零的保 護性鹼度，使得上述PH的自然減少成為可能。在預氧化階段之後，在加速浸提階段14中，通過加入氰化物和使用如上所述的氧 化裝置，對流進行任選的加速浸提步驟。這加快動力學並且減少在下面的CIL工藝中所需 的罐的數目。廣泛接受的是，以下Eisner方程描述金浸提反應4Au+8NaCN+02+H20 = 4NaAu (CN) 2+4Na0H....................(2)從該方程可以看到，氧氣是浸提的必要條件。平衡方程似乎暗示8 1的CN O2 比率。然而，由Habashi完成的工作(其考慮了氰化物和氧氣的擴散率)似乎暗示該比率 應當為6 1。例如，如果游離氰化物濃度為150ppm，為了將氰化物有效用於浸提，則DO應 當為25ppm。
進一步被廣泛接收的是，可以通過使用氧氣代替空氣，如果需要在壓力下，增加攪 動和提高溫度實現提高的氰化速率(Stanley)。使用如上所述的氧化裝置以上述多次通過_2至300次，典型2至200次，優選2至 50次，更優選5至10次，最優選5次)進行加速浸提階段14 (加入0. Ι-lkg/t，典型0. 5kg/ t氰化物)。然而，如果在礦石中存在「劫金物(preg-robber)」，則需要額外防範。防範措 施包括在停留時間小於25分鐘的柱上的高剪切氧化裝置的操作和任選向再循環容器加入 柴油。實施例10顯示了可以使用加速浸提步驟達成的益處。在加速浸提階段14之後，對流進行常規碳浸提(CIL)工藝16，其中將其在多個罐 I-V中處理。CIL可以發生在含有活性炭的對大氣敞開的攪動浸提罐中。在CIL工藝16之後，對流進行本發明的氰化物移除工藝_結尾階段18。階段18 包括將流與顆粒碳催化劑接觸，所述流具有大於OmV、典型0-300mV、優選0_200mV的Eh，所 述顆粒碳催化劑處於5-100g/l、典型30-60g/l、優選45-55g/l、最優選50g/l的濃度。在本發明的此實施方案中，氰化物移除階段包括多個階段_第一階段20和第二階 段22。在第一階段20中，將流以多次通過(2至300次、典型2至200次、優選2至50次、 更優選2至10次、更優選2至5次、最優選2. 5次)引入到如上所述的氧化裝置20A中，如 果必要將pH調節到9至10，以使流的Eh達到OmV以上，例如0_500mV，典型0_300mV，優選 0-200mV。然後將流引入到罐20B中，在那裡將其與含氰化物的流的5_100g/l、典型10_60g/ 1、優選20-60g/L的顆粒碳接觸。此階段能夠將流中WAD氰化物的量降低至低於50ppm。然後對來自第一階段的流進行第二階段22，並且將其以多次通過(2至300次、典 型2至200次、優選2至50次、更優選2至10次、更優選2至5次、最優選2. 5次)引入到 如上所述的氧化裝置22k中，如果必要將pH調節到9至10，以使流的Eh達到OmV以上，例 如0-500mV，典型0-300mV，優選0_200mV。然後將流引入到罐22B中，在那裡將其與含氰化 物的流的5-100g/l、典型10-60g/l、優選20-60g/L的顆粒碳接觸。此階段能夠將流中WAD 氰化物的量降低至低於lOppm。可以向結尾階段18增加其它階段，或通過在如上所述的氧化裝置中將流與銅、鐵 或鋅或石墨催化劑接觸，可以對流進行進一步的氰化物移除步驟。預氧化階段10和加速器階段14，儘管優選，但是任選的，並且可以使用沒有階段 10和14的結尾階段18對CIL尾料(tailing)成功地進行本發明的方法。本發明的方法還可以在沒有結尾階段18的條件下成功地進行，其中游離和WAD氰 化物的移除發生在CIL階段16中。在本發明的此實施方案中，將流12的pH調節到pH 9至 10，並且控制以多次通過(5至300次，典型10至200次，優選10至50次)經過如上所述 的氧化裝置，以提供OmV以上，例如0-500mV，典型0_300mV，優選0_200mV的CIL工藝中流 的Eh。當流處於0以上的Eh時，通常加入CIL中以吸附浸提的金的碳還催化氰化物破壞。本發明方法的關鍵步驟是在碳浸提罐中利用氧化裝置將含有要破壞的氰化物物 種的漿料的Eh(ORP)充分升高。罐中所含的活性炭作為用於游離氰化物和WAD氰化物二者 的氧化的催化劑是關鍵的。為了更完全的破壞，可以另外使用硫酸銅。也可以使用硫酸鐵 和硫酸鋅，但它們較不有效。除了破壞游離氰化物和WAD氰化物物種以外，任何殘餘的未溶 解的金也被浸提以得到額外的收入。金被活性炭吸附的效率也將顯著地改善。
氰化物破壞所需的氧化裝置通過不需要限於單一罐，並且可以跨越整個罐區分 散，條件是通過的總次數足以將溶液的Eh升高至當與碳接觸時對於氰化物破壞足夠高的 點。考慮到這一點，氧化裝置可以任選地運行預氧化以降低氰化物消耗量，其通過沉澱賤 金屬和在礦物表面上形成氫氧化鐵的表面膜以及提供用於提高漿料Eh的第一階段。加速 浸提，其通過在具有氰化物的管束中運行氧化裝置，允許較低的氰化物加入速率和降低浸 提中的氰化物負載，從而在尾料中留下較少的要處理的氰化物，並且提供用於升高漿料Eh 的另一個階段。第一碳浸提罐(Carbon in Leach Tank)可以任選地以不低於50g/l的碳 濃度運行，以增強碳對氰化物氧化的催化效果，並且還阻止任何可能的劫金物從而將金回 收率最大化最後的碳浸提罐可以任選地以不低於50g/l的碳濃度運行，以最大化碳對氰化物 氧化的催化效果，並且還將可溶性金損失降低至最小值。本發明方法的優點在於將氰化物移除至低於根據國際氰化物規定(International Cyanide Code)的最 大可允許50ppm WAD。將氰化物破壞成氰酸鹽，其隨時間分解成氨和二氧化碳(全部是無毒化合物)。利用最少的其它試劑。安裝簡單且安全。 非常成本有效(在運作(opex)上比備選方法便宜約50倍)。降低氰化物消耗量和另外的金回收率，其可以抵償整個氰化物破壞方法的成本。試劑是無毒的且易於在回收設備上得到。降低的氰化物消耗量(高達25% )，其來自預氧化階段的安裝和氰化物設定點的 最優化與對於尾料的滾瓶處理(bottle rolls)結合。在CIL罐I上的較高金負載，其歸因於來自在CIL之前在浸提柱上運行高剪切氧 化裝置的加速動力學。較低的溶解金損失，其歸因於來自加速浸提動力學的溶解金與碳的較長接觸時 間，以及對於第一和最後的罐提議的較高碳存量。降低的石灰消耗量，其通過對設備進料運行較低PH更穩定的回收率和更「溫和的 (forgiving)，，設備。本發明的氰化物破壞方法還得到增加的金回收率(將可能損失到尾料中的金)， 其可以補償破壞方法的成本。現在將參照以下非限制性實施例更詳細地描述本發明。在實施例中，氧化裝置是可得自Maelgwyn Mineral Services Ltd.的Aachen 曝 氣器。在實施例中，以下術語具有如下含義UD 未檢測N/R:未要求通過ISE的CN游離理論上與滴定相同(但是實踐中更接近穩定常數計算的CN 游離)CN WAD 包括CN游離(以及Zn、Cu和Ni絡合物種)CN總和積累的CN游離、CN WAD的剩餘部分和CN SAD
CN SCN 硫氰酸鹽的氰化物部分CN:CNO是氰化物的氧化產物。g 加入滾瓶中的克/升的碳。實施例11. 1 稈序使用來自金設備的CIL尾料樣品。PH如所得到，沒有進行緩衝。Aachen運行最多80次通過。以規則間隔記錄溫度、pH和Eh。在預定的Aachen通過之後提取漿料樣品，並且滾瓶處理24小時，其中對於採取的 每個樣品增加碳濃度。1.2結果表^l-在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh讀數 ^2-在氰化物破壞之後的產物分析 1. 3 討論實施例1的結果是不成功的(WAD氰化物高於50ppm目標)失敗可以歸因於負的Eh讀數和pH > 10。高的Aachen通過和高的碳濃度沒有將WAD降低至50ppm。表明單獨的吸附到碳上的機理是不充分的。實施例22. 1 稈序使用來自金設備的CIL尾料樣品。用3. 26kg/1 H2SO4 緩衝 Ih 至 pH 9Aachen運行最多30次通過以規則間隔記錄溫度、pH和Eh。在定時的間隔提取漿料樣品，並且滾瓶處理24小時，其中對於採取的每個樣品增 加碳濃度。2. 2結果表^3-在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh以及讀數 ΜΛ-氰化物破壞之後的產物分析 2. 3 討論實施例2是不成功的(WAD氰化物高於50ppm目標)，即使將pH緩衝至9。可以歸因於負的Eh值。實施例33. 1 稈序使用來自金設備的CIL尾料樣品。用5. 89kg/1 H2SO4將pH緩衝至8歷時1小時Aachen運行30次通過以規則間隔記錄溫度、pH和Eh。在定時的間隔提取漿料樣品，並且滾瓶處理24小時，其中對於採取的每個樣品增 加碳濃度。3. 2結果表表5-在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh以及讀數
^6-氰化物破壞之後的產物分析 3. 3 討論實施例3是不成功的(WAD氰化物高於50ppm目標)可以歸因於負的Eh值Ih緩衝時間對於得到正的Eh是不足夠的。實施例44. 1 稈序使用來自金設備的CIL尾料樣品。用14. 6kg/1 H2SO4緩衝至pH 7歷時4小時。Aachen最多運行30次通過以規則間隔記錄溫度、pH和Eh並且製成表格。在定時的間隔提取漿料樣品，並且滾瓶處理24小時，其中對於採取的每個樣品增 加碳濃度。4. 2結果表MJr在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh以及讀數 ^8-氰化物破壞之後的產物分析 4. 3 討論實施例4是成功的-將CN Wad從827ppm降低至7. 55ppm，並且將CN總和從944ppm 降低至85. 5ppm。
正的Eh值增加緩衝時間(Ih至4h)有益50g/L碳濃度一致地給出< IOppm WAD實施例55. 1 稈序樣品為來自實施例4的Aachen尾料，與50g/l的碳一起攪拌24h篩去碳用2. 09kg/t H2SO4 將 pH 緩衝至 7Aachen運行30次通過以規則間隔記錄溫度、pH和Eh。5. 2結果表^9-在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh以及讀數 表10-氰化物破壞之後的產物分析 5. 3 討論實施例5是成功的-將CN Wad從3. 72ppm降至0. 032ppm,並且將CN總和從 27. 3ppm 降至 8. 32ppm。正的Eh值(比試驗8更正)一致地得到 WAD CN < lppm。顯示了多階段式Aachen處理(multistaging of the Aachening)和碳接觸步驟 得到極低的WAD值(< Ippm)實施例66. 1 稈序樣品為來自實施例5的Aachen尾料，與50g/l的碳一起攪拌24h篩去碳用1. 56kg/t H2SO4 緩衝至 pH 7
Aachen運行30次通過以規則間隔記錄溫度、pH和Eh。6. 2結果表表11-在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh以及讀數 ΜΛ2-氰化物破壞之後的產物分析 6. 3 討論實施例6是成功的-將CN Wad從0. 78ppm降至0. 040ppm,並且將CN總和從 5. 14ppm 降至 1. 75ppm。正的Eh值(比實施例5更正)一致地實現 WAD CN < lppm。
再次顯示多階段式是極為有利的。實施例77. 1 稈序使用來自金設備的CIL尾料樣品。用3. 93kg/1 H2SO4 緩衝至 pH 9 歷時 Ih在1次通過之後加入0. 53kg/t CuSO4在11次通過之後加入1. Okg CuSO4在21次通過之後加入2. Okg/t CuSO4
Aachen最多運行30次通過以規則間隔記錄溫度、pH和Eh並且製成表格。在定時的間隔提取漿料樣品，並且滾瓶處理24小時，其中對於採取的每個樣品增 加碳濃度。7. 2結果表表13-在Aachen通過過程中的溫度、pH和Eh以及讀數 表14-氰化物破壞之後的產物分析 7. 3 討論負的Eh值實施例7僅在Eh從負值增加到0變得成功。其它關鍵條件是pH 9和向滾瓶中加入50g/l碳。實施例88. 1 稈序樣品為Aachen運轉(10次通過)和36小時金浸提之後的CIL尾料。利用Aachen將前面pH (upfront pH)保持在9. 5至10的範圍內，以使石灰完全反 應，並且提供小至沒有的保護性鹼度，以實現在金浸提之後8至8. 5的pH衰減殘值。在定時的間隔提取漿料樣品(500ml漿液)，並且滾瓶處理24小時，其中對於不同 樣品增加碳濃度。加入0.5kg/t氰化物用於浸提。
以規則間隔記錄pH和Eh (Eh保持為正的)。所附表格顯示來自試驗的溫度、pH和Eh讀數。8. 2結果表表15-在氰化物破壞過程中的pH、Eh和溫度讀數 氰化物破壞之後的產物分析 8. 3 討論此試驗顯示本發明的方法成功地使WAD氰化物達到遠低於2ppm。此試驗工作結合了 Aachen預處理，其中目的是將Fe2+氧化成Fe3+並且作為氫氧 化物沉澱(與可能存在的任何其它賤金屬即Cu、Ni、Zn和Pb —起)。這些賤金屬報告為 SAD和WAD絡合物，它們必須在設備的尾端處理。將它們沉澱出來因而減輕對於在尾端去毒 的負擔。此方法的有效性由對方法進料的低WAD確定(bourne out)。預處理步驟的目的是更完全地反應任何未反應的石灰，因而保證在沿罐區向下的 最小保護性鹼度。這與在預處理步驟中介於9. 5至10的pH範圍結合一起允許尾料中介於 8至8. 5的pH的自然衰減。通過在設備的尾端運行本發明的方法將進一步輔助pH的此自 然衰減和Eh的升高。儘管此具體試驗顯示了極低的WAD，但在設備的尾端仍推薦多階段式，以提供對於 參數的更大靈活性和長期成功的連續保證。另外，具有對於金浸提和吸附的安全網的附加 益處是另外的優點。溶解損失可以容易地降低至零，並且此經濟益處可以補償本發明方法 的成本。還將總氰化物減少至低於lOppm。沒有檢測到氰酸鹽、亞硝酸鹽或硝酸鹽。對於設備應用，推薦下列內容(假定11個罐)在罐1上5次Aachen通過用於預氧化(圖中的階段10)。在罐2上5次Aachen通過用於加速浸提(使用氰化物)(圖中的階段14)。5個CIL罐(圖中的階段16)不使用碳，在罐8上2. 5次Aachen通過(圖中的階段20A)。在罐9中50g/l碳濃度(圖中的階段20B)。在沒有碳的條件下，在罐10上2. 5次Aachen通過(圖中的階段22A)在罐11中50g/l碳濃度(圖中的階段22B)。將碳加入罐11中；然後泵送至罐9 ；然後泵送至罐7，然後按慣例沿序列泵送實施例9試驗程序對來自金設備的CIL尾料進行四次Aachen 反應器試運轉。樣品以含有殘餘氰化 物的漿液形式採取自設備，並且在試運轉之間儲存在黑暗的容器中。
下列程序適用於各種試運轉殘餘物運轉1將30升樣品「照得到的原樣」轉移到Aachen 再循環罐中Aachen 運轉總共40分鐘在0、10、20、30和40分鐘的時間提取樣品在採取樣品30分鐘之後，加入CuSO4,以提供在Aachen再循環罐中的溶液中的 50ppmCu2+除了進行24小時滾瓶處理以外，對採取的樣品的合適等分試樣進行分析在時間30進行兩種滾瓶處理一種「照原樣」一種加入CuSO4以提供在滾瓶中的溶液中的50ppm Cu2+殘餘物運轉2將30升樣品「照得到的原樣」轉移到Aachen 再循環罐中在開始Aachen之前，加入CuSO4,以提供在溶液中的IOOppm Cu2+Aachen 運轉總共40分鐘在0、10、20、30和40分鐘的時間提取樣品除了進行24小時滾瓶處理以外，對採取的樣品的合適等分試樣進行分析殘餘物運轉3將30升樣品「照得到的原樣」轉移到Aachen 再循環罐中在開始Aachen 之前，加入CuSO4和FeSO4,以提供在溶液中的IOOppm Cu2+和Fe2+Aachen 運轉總共40分鐘在0、10、20、30和40分鐘的時間提取樣品除了進行24小時滾瓶處理以外，對採取的樣品的合適等分試樣進行分析殘餘物運轉4在將30升樣品轉移到Aachen 再循環罐中之前，使用98%硫酸將pH校正至9在採取20分鐘樣品之後，加入CuSO4和FeSO4,以提供在溶液中的IOOppm Cu2+和 Fe2+Aachen 運轉總共40分鐘在0、10、20、30和40分鐘的時間提取樣品除了進行24小時滾瓶處理以外，對採取的樣品的合適等分試樣進行分析在處理之前將流的pH調節至9。試驗的結果提供在下表17中。在表中，關於使用的流量，Imin等於通過反應器1 次。表17 對於殘餘物氰化物破壞Aachen 運轉的Au固體檢驗(Au on SolidAssays)、回收率以及游離和WAD CN上表3顯示了對殘餘物樣品的氰化物破壞試運轉得到的結果。平均而言，氰化物 破壞試運轉得到0. 20g/t的滾瓶處理尾料，比「照得到的原樣」等級的0. 35g/t低0. 15g/t。殘餘物運轉1 (Aachen 運轉40分鐘，開始時加入IOOppm的銅、鐵和鋅，並且在開 始時將Ph校正至9)pH調節至9顯示了在滾瓶處理之前游離和WAD氰化物二者水平的明顯降低。這通 過將沒有調節PH的運轉3的時間0結果與調節pH的運轉1的時間0結果比較而看到。WAD值在滾瓶處理之前主要保持不變，並且在滾瓶處理之後通過顯示低WAD值證 實碳催化的趨勢。殘餘物運轉2 (Aachen 運行40分鐘，開始時加入IOOppm銅和鋅，並且在開始時將 Ph校正至9)pH調節至9同樣顯示了在滾瓶處理之前游離和WAD氰化物二者水平的明顯降低。 這通過將沒有調節PH的運轉3的時間0結果與調節pH的運轉2的時間0結果比較而看到。WAD值在滾瓶處理之前主要保持不變，並且在滾瓶處理之後通過顯示低WAD值證 實碳催化的趨勢。殘餘物運轉3 (Aachen 運轉40分鐘，開始時加入50ppm銅、鋅和鐵，沒有pH調節)加入的較低濃度的金屬提供了在滾瓶處理之前從Aachen再循環罐中採取的樣品 的略微較高的游離氰化物值。在滾瓶處理之後WAD值再次顯著下降。此實施例顯示
Ph調節至9顯著降低了游離和WAD氰化物二者的值。銅加入僅減少游離氰化物，留下WAD值不變。鐵和鋅的加入對游離和WAD氰化物值沒有顯著影響。最突出的趨勢是在Aachen 處理之後游離和WAD氰化物二者氧化的碳催化的趨勢。可以通過該方法從CIL尾料得到金回收率。實施例10試驗稈序首先將30升水轉移到Aachen反應器再循環罐中。通過記錄填滿5升燒杯的時間 測量通過系統的流量。此數據用於計算運轉時間與通過氧化裝置(在此案例中為可得自 Maelgwyn Mineral Services Ltd的Aachen 反應器)的次數之間的關係。將30升的增稠劑底流樣品轉移到Aachen 反應器再循環罐中。將氰化物加入漿液中以得到300ppm的游離氰化物濃度。然後將Aachen 反應器在3巴的反壓和10升/分鐘的氧氣流量下運轉35分鐘的 時間。在0、5、10、20、30和35分鐘的時間採集樣品，並且用10g/l碳進行標準24h CIL滾 瓶處理。在時間35的樣品用氰化物進一步摻料(spiked)以在滾瓶中提供另外300ppm的 氰化物。在CIL滾瓶處理之前對採取的樣品的等分試樣進行檢驗以確定在Aachen 反應器 內浸提的程度。以規則間距記錄pH、溫度和DO (溶解氧)。表18提供對於增稠劑底流樣品浸提Aachen運轉的Au固體檢驗結果和回收率。表18 =Au固體檢驗，Au回收率。
以上表18顯示極為快速的浸提，其中浸提的約70%發生在運轉的最初5分鐘內。此實施例顯示在本發明的加速浸提步驟中可以得到的益處。
權利要求
一種用於從水流中移除氰化物的方法，所述方法包括下列步驟在其中所述水流的Eh(以mV測量的氧化還原電勢(ORP))為0以上的條件下，將所述流與碳接觸，以從所述流中移除氰化物。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述水流是來自碳浸提(CIL)採礦作業的尾流。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中從所述水流中移除WAD氰化物。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述Eh為0-500mV。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述Eh為0-300mV。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述Eh為0-200mV。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述碳為顆粒形式。
8 根據權利要求7所述的方法，其中所述顆粒的尺寸為2-3mm。
9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述碳為活性炭。
10.根據前述權利要求中任一項中所述的方法，其中所述碳以所述含氰化物的流的 5-100g/l的量加入。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述碳以所述含氰化物的流的10-60g/l的量加入。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述碳以所述含氰化物的流的20-60g/l的量加入。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中將所述水流的pH緩衝至7-9。
14.根據權利要求13所述的方法，其中所述緩衝在0.5-1. 5小時的時期內發生。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述緩衝在約1小時的時期內發生。
16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中通過下列方式控制所述流的Eh在 向所述流中加入氰化物之前或之後，使所述流多次通過氧化裝置。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述氧化裝置在高於1巴至約10巴的壓力運行。
18.根據權利要求17所述的方法，其中所述氧化裝置在約2.5巴的壓力運行。
19.根據權利要求16至18中任一項所述的方法，其中將氧氣以氣泡的形式引入到所述氧化裝置中。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述氣泡具有1微米至1000微米的尺寸。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述氣泡具有1至500微米的尺寸。
22.根據權利要求19所述的方法，其中所述氣泡具有100微米的平均尺寸。
23.根據權利要求16至22中任一項所述的方法，其中所述氧化裝置對所述流提供高剪切。
24.根據權利要求16至23中任一項所述的方法，其中在氧氣注入點的氧氣管線壓力高 於所述氧化裝置的壓力。
25.根據權利要求24所述的方法，其中所述在氧氣注入點的氧氣管線壓力高於約10巴 的壓力。
26.根據權利要求16至25中任一項所述的方法，其中所述氧化裝置的氧氣消耗量為 0. 25kg/t 至 200kg/t 液體。
27.根據權利要求16至26中任一項所述的方法，其中以2次以上通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
28.根據權利要求27所述的方法，其中以2至300次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
29.根據權利要求28所述的方法，其中以2至200次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
30.根據權利要求29所述的方法，其中以2至50次通過將所述水流再循環通過所述氧裝置。
31.根據權利要求30所述的方法，其中以2至10次通過將所述水流再循環通過所述氧裝置。
32.根據權利要求31所述的方法，其中以2至5次通過將所述水流再循環通過所述氧裝置。
33.一種用於處理含氰化物的流的方法，其中將所述流處理以將Eh (以mV測量的氧化還原電勢(ORP))控制到0以上；和 與碳接觸以從流中移除氰化物。
34.根據權利要求33所述的方法，其中從所述流中移除WAD氰化物。
35.根據權利要求33或34所述的方法，其中將Eh控制到0_500mV。
36.根據權利要求35所述的方法，其中將所述Eh控制到0-300mV。
37.根據權利要求36所述的方法，其中將所述Eh控制到0-200mV。
38.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述碳為顆粒形式。
39.根據權利要求38所述的方法，其中所述顆粒的尺寸為2-3mm。
40.根據權利要求33至39中任一項所述的方法，其中所述碳為活性炭。
41.根據權利要求33至40中任一項所述的方法，其中所述碳以所述含氰化物的流的 5-100g/l的量加入。
42.根據權利要求42所述的方法，其中所述碳以所述含氰化物的流的10-60g/l的量加入。
43.根據權利要求42所述的方法，其中所述碳以所述含氰化物的流的20-60g/l的量加入。
44.根據權利要求33至43中任一項所述的方法，其中將所述水流的pH緩衝至7-9。
45.根據權利要求44所述的方法，其中所述緩衝在0.5-1. 5小時的時期內發生。
46.根據權利要求45所述的方法，其中所述緩衝在約1小時的時期內發生。
47.根據權利要求33至46中任一項所述的方法，其中以如權利要求16至32中任一項 中定義的方法在氧化裝置中控制Eh。
48.根據權利要求47所述的方法，其中以2.5次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
49.根據權利要求17至48中任一項所述的方法，其中所述與碳的接觸發生在與所述氧 化裝置分離的罐中。
50.根據權利要求17至49中任一項所述的方法，其中所述氰化物移除在多個階段中發生。
51.一種用於處理含有金屬有價物的水流的方法，所述方法包括下列步驟在預氧化階段中處理所述流；和 對所述流進行CIL工藝；其中所述預氧化階段在提供OmV以上的CIL工藝中的所述水流的Eh (以mV測量的氧 化還原電勢(ORP))的條件下進行。
52.根據權利要求51所述的方法，其中將所述Eh控制到0-500mV。
53.根據權利要求52所述的方法，其中將所述Eh控制到0-300mV。
54.根據權利要求53所述的方法，其中將所述Eh控制到0-200mV。
55.根據權利要求33至46中任一項所述的方法，其中以如權利要求16至30中任一項 中定義的方法在氧化裝置中控制Eh。
56.根據權利要求55所述的方法，其中以5至15次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
57.根據權利要求56所述的方法，其中以10次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
58.根據權利要求51至57中任一項所述的方法，其中所述預氧化在9至10的pH發生。
59.一種用於處理含有金屬有價物的水流的方法，所述方法包括下列步驟以加速浸提的方式處理所述流，其中以如權利要求16至30中任一項中定義的方法將 0. l_20kg/t(按需要)氰化物加入氧化裝置中的所述流中。
60.根據權利要求59所述的方法，其中以5至10次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
61.根據權利要求60所述的方法，其中以5次通過將所述水流再循環通過所述氧化裝置。
62.根據權利要求59至61中任一項所述的方法，其中所述氧化裝置中的所述流的Eh大於0。
63.一種用於浸提含金屬有價物的水流的整體方法，所述方法包括下列步驟1)通過將所述流以多次通過經過如上所述的氧化裝置，對所述流進行如權利要求51 至58中任一項定義的任選的預氧化第一階段；2)對所述流進行如權利要求59至62中任一項定義的任選的加速浸提階段；3)對所述流進行CIL；和4)對來自所述CIL的尾流進行如權利要求33至50中任一項定義的氰化物移除階段。
全文摘要
本發明涉及一種從水流中移除處於游離氰化物(氰化物離子即CN-)和弱酸可解離氰化物(WAD)形式的氰化物的方法。WAD是與金屬如Cu絡合的氰化物。該方法在從來自碳浸提(CIL)採礦作業的尾流中移除氰化物中具有特別應用。本發明的方法通過下列方法進行在其中含氰化物的水流的Eh(以mV測量的氧化還原電勢(ORP))為0以上的條件下，將所述水流與碳接觸。有利地，將溶液的pH緩衝至7-9。
文檔編號C02F101/18GK101909771SQ200880124718
公開日2010年12月8日 申請日期2008年11月17日 優先權日2007年11月15日
發明者阿德裡安·辛格 申請人:梅爾溫礦物服務非洲(私人)有限公司