一種硫脲浸金的方法
2023-12-03 06:54:26
一種硫脲浸金的方法
【專利摘要】本發明公開了一種硫脲浸金的方法，在用酸性硫脲溶液浸取金時，針對不同的含金礦源，如氧化礦、經氧化預處理（氧壓氧化、生物氧化或焙燒）難浸硫化礦後的礦漿或焙砂，將礦漿酸度控制在2.2pH≤3.5之間進行。通過調節、控制浸出溶液的酸、鹼度，來控制三價鐵離子濃度，顯著降低了酸的消耗；與氰化浸金體系相比，明顯降低了鹼（如氧化鈣或氫氧化鈣）的用量；在浸出氧化金礦時，與常用的硫脲浸出條件相比（pH1-2），明顯降低了酸的消耗。在此浸金條件下，不僅降低了酸、鹼用量，同時更為重要的是，更為經濟、有效地控制了三價鐵離子濃度、降低了硫脲消耗，並且保證了金的浸出動力學和浸出回收率。
【專利說明】一種硫脲浸金的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於非氰化無公害提取黃金【技術領域】，涉及一種能經濟、有效地降低硫脲消耗的浸金方法。
【背景技術】
[0002]黃金是重要的貴金屬之一，在自然界中，它以金屬狀態高度分散在地殼中。由於特殊的物理和化學性質，黃金除了用於首飾、金融儲備外，在電子、計算機、精密儀器、航空、航天等領域也得到廣泛的應用。
[0003]目前，黃金工業普遍採用氰化技術從礦物中提取黃金，因為該技術相對簡單、有效和經濟。由於氰化物毒性很高，成人致死量僅為50毫克，因此，使用氰化物已經引起人們對環境方面的擔憂。目前，一些國家和地區已經禁止使用氰化物；氰化技術提金過程動力學相對較慢，一般情況下需要24小時或更長時間；隨著地表易浸金礦的枯竭，發現的原生礦多為硫化礦。對這些含金礦，氰化效果不好，造成氰化物消耗過高或金浸取率很低，或兩者兼有。為了提高金的回收率，黃金工業已經開發和應用了氧化預處理技術，如化學氧化、氧壓(或高壓爸)氧化、生物氧化和焙燒(由於環境問題，焙燒技術的應用已受到限制)等。但經氧化預處理後產生的礦漿或焙砂多有過酸形成，如果氰化浸金，需要消耗相當的鹼(石灰等)進行中和，造成黃金冶煉成本提聞。
[0004]為了克服以上問題，化學家和冶金學家已經付出大量的努力尋求非氰化無公害酸性浸金試劑以取代氰化物，其中，硫脲被認為是最有希望的試劑，因為它幾乎無毒、適合酸性溶液、浸金動力又快，是氰化物浸金速率的5-10倍。
[0005]經研究發現，在硫脲浸金體系中，三價鐵離子(Fe(III))是最為經濟、有效的浸金氧化劑，因為硫脲/Fe (III)體系浸金速率較快；Fe (III)可就地取之，而不需要另加試劑；一般認為在硫酸鹽體系中，硫脲及硫酸根與Fe(III)能夠形成穩定的絡合物，硫脲被Fe(III)氧化分解較慢，硫脲消耗較低等優點。然而，在實際應用硫脲-三價鐵(Fe (III))酸性溶液(pH通常在1-2之間)浸金時，硫脲消耗和金的浸出率隨浸取操作條件和礦物性質的不同而變化很大，通常與氰化技術相比，硫脲和控制電位的試劑消耗成本較高和金的浸出率較低。為此，硫脲浸金技術的應用受到很大限制。
[0006]為了降低硫脲消耗，人們曾採用多種措施和方法來控制浸取體系電位或消除過多的三價鐵來實現，如在硫脲浸取之前用稀硫酸溶液預先洗滌、添加絡合劑穩定三價鐵以降低其活度、加入還原劑(二氧化硫SO2、亞硫酸鈉Na2SO3、連二亞硫酸鈉Na2S2O4等)將三價鐵離子還原成二價鐵離子等。這些措施都明顯地控制浸取電位或減少鐵(III)離子濃度、減低了硫脲消耗，並保證金的浸出速度和浸出率，但操作成本過高和不易操作等現象，以上方法難以為繼。用硫脲浸金的研究己有很多，各有優劣。專利CN88102653.0 「硫脲鐵浸法提金工業生產新工藝」中浸出物料粒度需為-320目，浸出時間需32-40小時，破碎耗時長，成本高，浸出周期太長；專利CN92105962.0 「用硫脲提取金、銀的方法」有浸出率高，生產周期短等優點，但其浸出過程中需添加含SO2的工業煙氣，汙染生產環境，且不利於人工操作；專利CN200310110091.6 「難浸金精礦的生物氧化-硫脲樹脂礦漿法提金工藝」預處理工藝繁瑣、耗時長；專利CN200810136957.3 「一種硫脲炭漿提金工藝」有回收率高、環保等優點。但以上專利都未提供在浸取過程中，如何控制浸出電位或Fe (III)濃度以及硫脲消耗等技術問題。
[0007]現有硫脲浸金技術在浸取過程中，存在硫脲消耗過高和控制Fe (III)濃度方法不足，亟需一種能經濟、有效地降低硫脲消耗的硫脲浸金方法。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種經濟、高效的硫脲浸金的方法，通過調節浸金溶液的酸鹼度來控制三價鐵離子濃度或浸取電位，在保證溶金動力學的情況下顯著降低硫脲的消耗，並能提高金的回收率的硫脲浸金的方法。
[0009]為了獲得本發明的方法，本發明 申請人:通過對硫脲浸金體系理論分析顯示，在應用硫脲-Fe(III)體系從礦物提金時，金的溶解需要消耗的Fe (III)離子量是非常低的，如每噸礦物中含金10克，只需要消耗2.84克的Fe(III)。但在實際浸金過程中，為了金的溶解需要維持浸金溶液一定的氧化電位或一定的Fe(III)濃度。另外，經本發明人研究發現，在簡單溶液中硫脲被Fe (III)氧化分解的速率分別與硫脲和Fe(III)濃度各為一級反應。如果Fe (III)過多，將造成硫脲大量分解或硫脲消耗過高。因此，如何控制Fe (III)在浸金體系中的必要、合適的濃度又能確保浸金速率，是該體系降低硫脲的最關鍵技術之一。
[0010]硫脲浸金時三價鐵離子作為氧化劑，在現有技術中礦漿酸度或pH值普遍控制在pHl-2之間，這是因為根據溶液化學，Fe(III)離子在pH2.2時產生沉澱。當pH值高於2.2時，Fe(III)的活度(aFe(m))與溶液pH值有如下關係:
[0011]log aFe(III)=3 .417-3pH (I)
[0012]根據(I)式可計算出Fe(III)在不同pH值的活度。如果在稀溶液或離子強度較低條件下，Fe (III)的活度係數計為1.0，經計算pH為2.3、2.5、3.0、3.5時Fe (III)的溶解
濃度分別如下:
[0013]
【權利要求】
1.一種硫脲浸金的方法，其特徵在於具體包括以下步驟: (1)對金礦原料進行氧化處理後形成的酸性礦漿，加入鹼中和沉澱三價鐵離子，將礦漿的酸度控制並穩定在2.2〈pH ≤ 3.5 ； (2)硫脲浸金:向礦漿中加入硫脲進行浸金，在浸金過程中，通過加鹼或酸調節溶液pH值控制並穩定在2.2<pH≤3.5之間。
2.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所訴的金礦原料為硫化金礦、氧化金礦，其中，硫化金礦為原生礦或精礦，包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、砷黃鐵礦或毒砂。
3.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所述的金礦原料中，如礦源中有酸溶性三價鐵氧化物存在，直接加酸使其溶解作為氧化劑；如果沒有或沒有足夠的酸可溶性三鐵的氧化物，在硫脲溶液中加硫酸高鐵作氧化劑，三價鐵濃度為0.2-0.5克/升或者0.6-1.5公斤/噸礦。
4.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所述的金礦原料氧化處理技術，包括氧壓氧化、生物氧化、化學氧化或焙燒。
5.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所述的金礦原料氧化處理後的礦漿中，含硫酸、硫酸鐵和鹼土金屬硫酸鹽等過高時，需進行固液分離後，濾餅再進行硫脲浸金。
6.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所述的硫脲浸金的硫脲濃度1-4克/升。
7.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所述的硫脲浸金的固液比 1:2.5-4.0。
8.根據權利要求1所述的一種硫脲浸金的方法，其特徵在於:所述的浸取在10-25°C進行。
【文檔編號】C22B11/00GK103789546SQ201410042871
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】李盡善, 呂智, 周衛寧 申請人:中國有色桂林礦產地質研究院有限公司