一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝的製作方法
2023-06-18 11:23:21 4
專利名稱：一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於溼法冶金技術，特別是一種硫酸燒渣提金技術。
我國年產含金硫酸燒渣幾十萬噸，但是，金並沒有得到充分回收。遍查國內外文獻，從硫酸燒渣中回收金的技術僅限於氰化工藝、重選、浮選、磁選、硫脲工藝及水氯法等。
現在工業上使用的氰化工藝僅適合處理金品位高於2.5克/噸的硫酸燒渣，品位再低則沒有經濟效益，其原因在於；為了能使硫酸燒渣在浸出反應槽中均勻分散，必須予先把硫酸燒渣磨細，這就需要增設磨礦工段和大量設備，同時也提高了生產成本。為了過濾氰尾又需增加分離設備，這都需足夠大的場地，無疑也增加了電力等資源的消耗，再者由於採用鋅粉置換，將使貧液中鋅濃度增加，也增加了汙染因子，由於貧液的排放又可造成環境汙染；重選、磁選和浮選雖然能回收硫酸燒渣中的一部分金、但回收率不如氰化法而且從產生的精礦中再回收金時其回收率也不理想，難以推廣；硫脲法藥劑成本較高，且浸出條件不易控制，溶液中金的回收尚無滿意的方法；水氯法雖在國內外文獻上有所報導，但只是處於研討探索階段，目前尚未見有用於工業生產的工藝和設備。
本發明的目的在於變廢為寶，充分利用國家資源，降低生產成本，又能避免對環境的汙染。
本發明是根據氯的強氧化性並能與金形成穩定的絡合物特性而提出的，一種水氯法硫酸燒渣提金工藝，其流程如下硫酸燒渣(10)加入反應器(1)、與加入的浸出液(61)進行溶金反應，經2分鐘以上時間後，含已溶金的礦漿(12)進入液固分離設備(2)，產生的含金液體-貴液(22)進入貯液槽(3)、浸渣(23)廢棄；貴液(22)再進入吸附設備(4)、在吸附設備(4)中回收貴液(22)中的金，載金重吸附劑(42)採用常規方法生產出合質金；經吸附設備(4)處理後的溶液-貧液(41)進入貯液槽(5)，再進入加氯設備(6)，經液氯瓶(7)補加氯氣(71)後，製成浸出液(61)，再進入反應器(1)，以形成循環重複使用，由於浸渣(23)帶走一部分水，所以為達到水平衡補加新水(24)。
本發明的其它特徵是首先它特別適用於大顆粒硫酸燒渣(10)物料的直接浸出，不用再研磨，其設備簡單。其次是硫酸燒渣(10)在反應器中反應時間短，只需2分鐘，這就可以節省投資，降低生產成本提高經濟效益，又由於使用氯氣做浸出劑即提供了有效氯，又調節了酸度，避免了氰化物對環境的汙染。再，本工藝流程所產生的廢液全部循環使用、不外排也避免了氯對環境的汙染。最後，本發明所述的回收貴液中的金，採用吸附法，所採用的吸附材料為活性炭。
下面是本發明的一個具體實施例
附
圖1所示是本發明實施例的工藝示意圖。
如圖1所示，一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝流程，將硫酸燒渣(10)加入反應器(1)，與加入的浸出劑(61)進行溶金反應、經2分鐘以上時間後，含已溶金的礦漿(12)，進入液固分離設備(2)，產生的含金液體-貴液(22)進入貯液槽(3)、浸渣(23)廢棄；貴液(22)再進入吸附設備(4)、在吸附設備(4)中回收貴液(22)中的金，載金吸附劑(42)採用常規方法生產出合質金；經吸附設備(4)處理後的溶液-貧液(41)進入貯液槽(5)，再進入加氯設備(6)，經液氯瓶(7)補加氯氣(71)後，製成浸出液(61)，再進入反應器(1)；循環使用，由於浸渣(23)帶走一部分水，所以為達到水平衡需補加新水(24)。
通過大量的研究和試驗選擇水氯法工藝，試驗結果表明，浸出率與氰化法相同，均由硫酸燒渣的性質決定(氰尾渣制酸時的焙燒溫度致關重要)。
水氯法試驗根據國內外文獻，水氯法的浸金條件主要包括浸出液PH值、活性氯濃度、氯離子濃度和反應時間。
(一)試驗條件1、試驗原料山東省萊州市化工總廠的硫酸燒渣，該硫酸設備以三山島金礦、萊州黃金冶煉廠等廠礦的氰尾的原料，焙燒溫度高達800℃，採用幹法出渣，不進行水淬，燒渣含水1.5％。
2、試驗用試劑採用工業鹽酸、由於小試用氯氣不方便，採用次氯酸鈉試劑代替，使用食用鹽做氯離子來源。
3、吸附劑採用赤峰市產杏核活性炭。粒度12-16目。
4、分析方法用日立Z-8000型原子吸收分光光度計分析浸出液中金濃度，通過加標，加三價鐵離子的試驗、證明浸出產生的三價鐵離子濃度不影響金分析的準確性。
5、試驗設備浸出使用調速攪拌機，攪拌杆和攪拌槳均由有機物製成，吸附試驗採用有機玻璃柱，用計量泵輸送浸出液。
(二)試驗結果1、氯化鈉加量確定固定條件100g硫酸燒渣，200ml水，2ml鹽酸，3ml次氯酸鈉10％水溶液，反應了3分鐘，靜止5分鐘後過濾上部清液層，不同氯化鈉加量時的金浸出量數據如下；試驗序號 1 2 3 4 5 6氯化鈉加量(g) 0 2 4 6 8 10浸出液金濃度(mg/1) 0.27 0.34 0.4 0.44 0.4 0.342、次氯酸鈉加量確定因定條件100g硫酸燒渣，200ml水，3ml鹽酸，6g氯化鈉，反應10分鐘，靜止5分鐘後過濾上部清液層，不同次氯酸鈉加量時金浸出量數據如下試驗序號 1 2 3 4次氯酸鈉加量(ml) 2.0 3.0 4.0 5.0浸出液金濃度(mg/l) 0.220.310.280.23、鹽酸加量的確定固定條件100克硫酸燒渣，200ml水，6克氯化鈉，3ml次氯酸鈉，反應3分鐘，靜止5分鐘後過濾上部清液層，不同鹽酸加量時金浸出量數據如下試驗序號 1 2 3 4 5鹽酸加量(ml) 0 0.51.02.03.0浸出液金濃度(mg/l) 0.260.39 0.46 0.40.414、反應時間的確定固定條件100克硫酸燒渣，200ml水，6克氯化鈉，2ml鹽酸，3ml次氯酸鈉，反應時間與浸出量關係如下反應時間(分) 1 2 5 10 20金浸出濃度(mg/l) 0.39 0.44 0.4 0.37 0.345、最佳浸出條件(以1M3浸出液為例)氯離子濃度20kg/M3、鹽酸濃度1.8kg/M3；氯氣濃度1.5kg/M3；浸出時間2分鐘，反應類型全返混(攪拌)液固比2∶1。
6、浸出液的腐蝕性把不鏽鋼板放入浸出液中，二天後有明顯腐蝕現象，故本工藝不能使用不鏽鋼設備和材料。
7、與氰化物對比試驗(1)500克硫酸燒渣，1000ml水，用燒鹼調PH，加30％濃度液體氰化鈉3ml，結果如下浸出時間(時) 0 2 5 102024浸出液金濃度(mg/l) - 0.34 0.3 0.32 0.35 0.34試驗過程中PH值不穩定，金浸出率有所變化，故改用氧化鈣調節反應PH值。
(2)500克燒渣，1000ml水，加6.6克氧化鈣，加氰化鈉液體3ml，加過氧化氫1ml，結果如下浸出時間(時) 0 1 2 3 4浸出液濃度(mg/l) - 0.32 0.35 0.34 0.39本次試驗PH穩定，從以上兩次氰化浸出看，結果大致相同，浸出時間從2小時至24小時，浸出率並沒有多大變化，浸出量在0.7-0.78g/t之間，與水氯化浸出相比，浸出率略低。
8、水氯法浸出貴液用活性炭吸附金試驗試驗條件杏核活性炭20克，裝入Φ15mm有機玻璃柱內，用計量泵向吸附柱內注貴液，處理量不同時吸附率數據如下吸附速度(ml/h) 180 280 530
金吸附濃度(mg/l) 0.0 0.03 0.08金的吸附率(％) 100 96.3 90.1炭處理能力(M3/t.h) 9.0 14.0 26.5試驗結果表明1、鹽酸加量、氯化鈉加量、次氯酸鈉加量與金浸出量均存在最佳值關係，這是反應熱力學性質決定的，硫酸燒渣中鐵含量高達25％以上，呈FeO形式存在，在酸性條件下，FcO比金更容易氧化，因此，過多加入浸出藥劑會使鐵大量溶解，消耗了藥劑，降低了金的浸出率。
2、氯化鈉加量在實際生產中，將由於貧液的循環和氯氣的加入而減少到零。
3、反應時間增加時可能由於氰尾中鐵屑氧化，磨礦中產生外表面的氧化層被逐步溶解，從而使已溶金還原在鐵表面上導致浸出液中金濃度下降，因此反應時間不要超過5分鐘。
4、在炭吸附開始時，炭使貴液酸度降低，可能由於貴液中含鐵、銅、鋅等離子，產生白色沉澱，工業上可能需要定期處理貧液、除去雜質。
(三)水氯法生產工藝的確定和設備的選型根據試驗結果，選擇硫酸燒渣不細磨直接浸出的工藝，浸出後直接進行液固分離，尤其是採用真空帶式過濾機比較合適，未經細磨的硫酸燒渣特別容易過濾和洗滌，從而節約了大量的電力和鋼球、襯板，與氰化法相比，反應時間的減少意味著設備的減少和電耗的降低，而且投資和生產成本均大幅度降低，貧液的循環使用，解決了汙水外排問題，用吸附法從貴液中回收金，使工藝更為簡單易操作，投資和生產成本都有較大的降低。由於使用氯氣，操作場所的環境必須避免汙染，為此設置通風系統，設置吸附氯氣等有害氣體的成套設備。
本發明的積極效果1、本浸出方法使用氯氣及少量助劑，避免了氰化物的汙染，藥劑成本低於氰化法。
2、本方法浸出時間僅2分鐘，因此浸出設備有效容積僅為氰化法的0.2-0.4％，以處理能力100t/d的工廠為例，浸出設備有效容積僅0.5M3，不但投資可大幅度減少，浸出的電耗也可降低4-5kwh/t。
3、使用新式浸出設備具有如下優點適應大顆粒物料的浸出，常規浸出設備只適用於處理200目以下的礦漿，否則就會出現「沉槽」、壓攪拌漿等故障，本設備容積很小，可採用其它方法解決反應器問題，避免攪拌不均，由於這一優點，省去了磨礦及相應的分級、濃密設備，減少投資50萬元左右；節省佔地1000M2；減少材料消耗10元/t；減少電費5元/t；減少操作工3-6人。
4、不細磨的硫酸燒渣本身粒度較大，一般在80目佔70％以上，40-80目佔25％左右，其餘5％在20-40目之間，用本發明可進行直接液固分離，這種設備投資少，易於操作，與氰化工藝相比，省去了過濾前濃密機，減少投資幾十萬元。
5、採用吸附法回收浸出液中的金，考慮到在吸附過程中可能產生沉澱物，採用本單位已授權專利ZL94246509.1從氰化含金廢水中回收金的吸附槽設備。
6、由於在酸性含氯溶液中吸附金氯絡合物，並使金離子最終轉變為單質金，因此載金炭上金品位至少可富集到10kg/t，飽和載金炭採用焚燒-王水溶解-還原的聯合工藝即可生產出純金，冶煉工藝設備簡單，僅使用常規藥劑，與氰化法比，冶煉工段節約設備投資30萬元，冶煉成本降低5元/t。
7、與常規氰化工藝相比，本發明建設100t/d處理能力的提金廠，可節約設備投資100萬元，降低生產成本30元/t，使那些用氰化法處理沒有利潤的低品位硫酸燒渣提金成為可能。
以處理能力100t/d的工廠為例，設備投資80-100萬元，供電不超過60kw，處理成本約40元/t，即使硫酸燒渣品位低至1.5g/t，浸出率為55％，年利潤也可達100萬元。我國有這類燒渣的工廠至少10座，金品位都在2g/t左右，如果推廣本發明，每年至少回收金250kg，利稅1000萬元以上。
權利要求
1.一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝，其特徵在於將硫酸燒渣(10)加入反應器(1)、與加入的浸出液(61)進行溶金反應，經2分鐘以上時間後，含已溶金的礦漿(12)進入液固分離設備(2)，產生的含金液體一貴液(22)進入貯液槽(3)、浸渣(23)廢棄；貴液(22)再進入吸附設備(4)、在吸附設備(4)中回收貴液(22)中的金，載金吸附劑(42)採用常規方法生產出合質金；經吸附設備(4)處理後的溶液-貧液(41)進入貯液槽(5)，再進入加氯設備(6)，經液氯瓶(7)補加氯氣(71)後，製成浸出液(61)，再進入反應器(1)；循環使用，由於浸渣(23)帶走一部分水，所以為達到水平衡，補加新水(24)。
2.根據權利要求1所述的一種水氯法硫酸燒渣提新金工藝其特徵在於所述的硫酸燒渣(10)可以是大顆粒物料、可直接浸出金，不用研磨。
3.根據權利要求1所述一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝其特徵在於所述的硫酸燒渣(10)在反應器(1)中的反應時間要大於2分鐘。
4.根據權利要求1所述的一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝其特徵在於所述的在吸附設備(4)中回收貴液(22)中的金採用吸附法。
5.根據權利要求1所述的一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝其特徵在於所述的廢液全部循環使用，不外排。
6.根據權利要求1、4所述的一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝其特徵在於所述的吸附劑是活性炭。
全文摘要
本發明公開了一種水氯法硫酸燒渣提金新工藝，屬於溼法冶金技術，它特別適用於從含金焙燒廢料中回收金，本發明是根據氯的強氧化性並能與金形成穩定的絡合物特性而提出的。硫酸燒渣(10)不用研磨，直接進入反應器(1)中與浸出液(61)混合，瞬時完成溶金過程，液固分離設備(2)將貴液(22)與浸渣(23)分開，貴液(22)在吸附設備(4)中用吸附劑(42)回收其中的金，貧液(41)進入加氯設備(6)，經液氯瓶(7)補加氯氣(71)後製成浸出液(61)，再進入反應器(1)，循環使用。
文檔編號C22B3/04GK1147559SQ9610653
公開日1997年4月16日 申請日期1996年6月18日 優先權日1996年6月18日
發明者高大明 申請人:高大明