高砷高鐵金礦的化工冶金提金及綜合利用方法

2023-11-30 14:59:56 2

高砷高鐵金礦的化工冶金提金及綜合利用方法
【專利摘要】本發明是一種高砷高鐵難選冶金礦，提取黃金並砷鐵綜合利用的化工冶金技術。其工藝步驟為：將粉碎後的高砷高鐵金礦在堆浸槽中，用完全反應所需計算量的分解劑硫代硫酸鈉、銨化鹼性劑硫酸銨與促進催化劑漂白粉配料混勻，形成所需濃度的浸取液，對礦物進行循環噴淋浸出。達到含金濃度的浸取液進入置換工序以鋁絲置換提金，渣用控制量的清水噴洗後作為砷鐵精礦出售或後加工為砷化工產品及鐵產品出售。海綿金鋁絲進行蒸鋁、撇渣鍊金製得黃金產品。母液達標循環使用。本發明工藝簡潔易行，成本低，回收率高、綜合利用好，特別是避免了傳統火法或溼法的砷之嚴重汙染及渣的遺留問題。很好地解決了高砷高鐵難選冶金礦的資源利用問題。
【專利說明】高砷高鐵金礦的化工冶金提金及綜合利用方法
[0001] 說明書摘要 本發明是一種全溼法處理高砷高鐵難選冶金礦，提取黃金並砷鐵綜合利用的化工冶金 技術。具體涉及對礦物中與砷化物(主要成份為毒砂）及黃鐵礦以微細粒狀態包裹於其中， 或賦存於毒砂及黃鐵礦的單晶體中的用傳統方法難選冶的金，進行無毒化汙染的高效提取 金的方法。本發明工藝步驟為：將粉碎後的高砷高鐵金礦在堆浸槽中，用完全反應所需計算 量的分解劑硫代硫酸鈉、銨化鹼性劑硫酸銨與促進催化劑漂白粉配料混勻，形成所需濃度 的浸取液，對礦物進行循環噴淋浸出。達到含金濃度的浸取液進入置換工序以鋁絲置換提 金，渣用控制量(下次配浸取液量）的清水噴洗後作為砷鐵精礦出售或後加工為砷化工產品 及鐵產品出售。海綿金鋁絲進行蒸鋁、撇渣鍊金製得黃金產品。母液達標循環使用。本發 明工藝簡潔易行，成本低，回收率高、綜合利用好，特別是避免了傳統火法或溼法的砷之嚴 重汙染及渣的遺留問題。很好地解決了高砷高鐵難選冶金礦的資源利用問題。
[0002] 高砷高鐵金礦的化工冶金提金及綜合利用方法。

【技術領域】
[0003] 本發明屬於一種處理難選冶共生礦的化工冶金技術，具體涉及對高砷高鐵難選冶 金礦的無毒化汙染的綜合處理方法。 技術背景
[0004] 開發處理高砷高鐵金礦，是目前礦冶界的難題，其難點在與金於砷化物(主要是毒 砂）以及黃鐵礦關係非常緊密，金往往以微細粒狀態包裹在其中，或賦存於毒砂及黃鐵礦的 單晶體中，使其難以用重選、浮選、磁選等方法使其分離富集。一般的和傳統的火法或溼法 處理，不但回收率很低，而且砷的毒化汙染也令人生畏：若對其進行火法處理或活化焙燒， 空氣中砒霜(氧化砷）的毒化汙染不可避免；而採用溼法處理，溶液中的砷化氫及亞砷酸根 的毒化也難於處理和避免。
[0005] 近年發現的越來越多大量的高砷高鐵難選冶金礦，急待有效無毒化汙染的工藝技 術開發利用。應用獨到而先進的化工冶金技術，讓黃金有效破解進入溶液的同時，將砷和鐵 組合成更緊密的難溶化合物留於渣中，再從金屬中置換提金，從渣中後續處理利用砷和鐵 製得相應的產品。不但從技術上根本解決了高砷高鐵難選冶金礦的黃金分離提取問題，而 且有效地避免了砷的毒化汙染，更進行了全面的綜合利用，對提高此類礦物的經濟效益和 社會效益，有著明顯的積極進步意義及顯著的經濟效益和社會效益。


【發明內容】

[0006] 本發明要解決的技術問題是提供一種高砷高鐵金礦的化工冶金提金方法，它可以 將高砷高鐵金礦中的砷、鐵化合物"打開"，讓金有效地進入溶液，置換分煉製得黃金產品； 而砷和鐵重新組成難溶復鹽，以砷和鐵的精礦利用；母液含砷達標循環使用。
[0007] 解決本發明的技術問題所釆取的方案是：在氨化鹼性環境中，以硫代硫酸鈉作分 解劑，漂白粉作促進催化劑，使金成絡離子進入溶液，讓經氧化凝聚的砷、鐵、鈣成難溶復鹽 留於渣中。用鋁絲置換溶液中的金為海綿金，再經蒸鋁撇渣製得黃金產品。置換後的母液 含八3<0.3啤/1，達到循環使用。高砷高鐵渣【1^(0!1)3*111?64 3014*11(：〇3仏04)2】作為 砷精礦出售或後加工制氧化砷產品，餘後鐵渣燒結作煉鐵原料或制還原鐵粉。其原理是： 1、硫代硫酸鈉氨化鹼性分解金，使其成為絡合離子進入溶液 4Au+8Na2S203+16NH40H - 4[Au(NH4)4 · (S203) 2]+1+16NaOH 但該反應進行較為緩慢，達不到產業化要求。
[0008] 2、漂白粉氧化催化深入分解金，使其快而徹底地成為絡合離子進入溶液，被氧化 成高價的砷及鐵在自身反應造成的強鹼性環境下凝聚成難溶的砷、鐵、鈣復鹽，使砷鐵於 "渣"中得以回收利用，母液達到排放標準(循環配浸取液用）： 8Au+8NazS203+16NH40H+6Ca (0C1) 2+6H20 -4[Au(NH4) .(S303) 2]+1+4[AuCir2+6Ca(0H2)+16Na0H+30 2[6【0】] 值得注意的是：由於漂白粉在鹼性溶液中的分解行為是： 6Ca(0Cl)2+20H-Ca(0H2)+ 2【0】+2Cl_ ⑴、反應產生的新生態氧【〇】，起到氧化催化硫代硫酸金絡離子的生成反應，同時產生 的0Γ又加強了鹼性環境，進一步促進反應的快速和徹底： 4Au+8S203-2+4【0】+4H20 -4[Au(S203) 2]+1+ 80H- ⑵、產生的Cl_與Au進行又快又完全的反應生成溶液度極好的
[AuCl3r2 : Au+ 3Cr - [AuCl3r2 ⑶、加入廉價的漂白粉，提取同樣量的黃金，大大減少了高價硫代硫酸鈉和氨水的用量 未加漂白粉前 4Au+8 NazS203+16NH40H ^ 4 [Au (NH4) · (S203) 2]++16NaOH 加入漂白粉後 8u+8 NazS203+4NH40H+3Ca (CIO)+12 H20 ^4[Au(NH4) · (S203) 2]'2+4[AuC13]2'+ 6Ca(0H2)+ 16NaOH 從兩個反應式比較，漂白粉的加入，減少了一半硫代硫酸鈉和四分之三的氨水。
[0009] ⑷、漂白粉的強氧化性，保證了砷和鐵被氧化為高價而有效地沉澱 Ca (C10)2+2H3As03+3Ca(0H)2Ca (As04) I + CaCl2+6H20 Ca (C10)2+2Fe2++2H20 -2Fe(OH)3 丨 + CaCl2+0!T 從上述反應看出，漂白粉參加的氧化還原反應，不但生成了難溶化合物Ca (As04) 2而且 同時生成的Fe (0H) 3可作為載體，實現砷和鐵的微量深度聚合沉澱，使母液中的砷和鐵都達 到了排放標準 Fe(0H)3+ As043+ Fe+3+ Ca+2 ^ [L Fe(0H)3 · m Fe As04 · n Ca3(As04)2] I (5)、從以上反應看出，漂白粉的加入，反應產生之〇H_有利於加強硫代硫酸鈉的鹼性溶 金反應和三價鐵離子的沉澱聚合脫出。
[0010] 2、本發明用鋁絲置換金代替傳統的鋅絲，從金的浸取液中置換金，有突出的兩大 優勢： ⑴、1克分子的A1可以置換1克分子的Au，而1.5克分子的Zn才可以置換1克分子的 Au〇
[0011] 【AuC13】_2+A1 - Au I + A1 Cl3 2【AuCl3】_2+3Zn - 2 Au+3Zn Cl2 ⑵、由於A1的原子量比Zn小得多，A1在置換Au時比用Zn置換Au時，絕對用量就少 得多（僅為Zn的28%) : (A1的原子量：27, Zn的原子量：65 ;置換1克分子金（197克）：需要 Zn :65gX 1. 5=97. 5g ;需要鋁僅為：27gX l=27g)。
[0012]⑶、歷史至今，鋁的市場價都比鋅便宜得多,一般在鋅價的85%，就目前而言，每噸 1號鋅價為?1. 5萬元，而每噸1號鋁價僅為?丨.3萬元。
[0013]綜上三條，從經濟角度看，以鋁代替鋅，可大大降低生產成本。
[0014]⑷、從兀素的活動順序看，A1比Zn活潑得多，這更有利於Au的置換反應的快速與 佔麼 Tti3E 〇
[0015]總之，本發明在置換金時，以鋁代替傳統的鋅，是一個多快好省的技術創新。
[0016] 3、掛於鋁絲的海綿金進行蒸鋁撇渣鍊金製得純度達到99%以上的黃金產品。
[0017] 4、反應得到的砷鐵鈣復鹽可作為砷精礦出售或進行後加工製取砷化工產品和鐵 精礦煉鐵或還原鐵粉。
[0018] 5、堆浸噴淋洗水及反應達標"母液"，作為配浸取液配水循環使用。
[0019] 本發明的實現步驟如下： 1、高砷高鐵金礦的分解浸金 ⑴、礦石在鄂式破碎機中破碎為公分石，再經錘式粉碎機粉碎至40?80目，在堆浸槽 中進行堆浸。
[0020] ⑵、堆浸液由漂白粉、硫代硫酸鈉和硫酸銨按2 : 1?3 : 2的比例配為10?30% 的水溶液。
[0021] ⑶、堆浸在循環噴淋下進行，時間為72-120h. ⑷、噴淋達到含金濃度及丟渣含金合格後，浸取液送置換工序；渣用清水噴淋洗滌(用 量控制在下次配製浸取液量以內），所得洗水用作下次配浸取液；渣作為砷鐵精礦出售或後 處理生產砷化工產品和鐵精礦或鐵產品。
[0022] 2、在三級循環置換槽中鋁絲置換制海綿金，各分排散懸掛鋁絲，讓上述金的浸取 液相繼循環通過三級置換槽，製得黑色海綿金。
[0023] 3、將海綿金放入石墨坩堝，海綿金蒸鋁撇渣鍊金，置於焦炭鼓風爐上加熱熔融，蒸 發棄鋁，多次撇渣後鑄錠成黃金產品。
[0024] 本發明的有益效果是 1、創造性地進行了以漂白粉為促進催化劑，硫代硫酸鈉為分解劑的銨化鹼性液噴淋堆 浸高砷高鐵難選冶金礦，其優點有三： ①、漂白粉反應分解出的氯離子（cn本身就是一個溶金的極好試劑，使金的浸提直 接、快速、徹底。
[0025] ②、漂白粉反應分解出的活性氧【0】，不但極大地催化和促進了硫代硫酸金絡離子 的生成反應速度及反應的徹底性，而且使鐵和砷都氧化為高價，使其在鹼性環境中生成難 溶的Fe(0H) 3· Fe八3〇4聚合物。
[0026] ③、漂白粉反應分解同時產生的氫氧根，不但加強了鹼性環境，進一步促進硫代硫 酸鈉分解金生成硫代硫酸金絡離子的反應速度加快和反應的徹底完成，而且配合分解出的 ?丐離子及被氧化成的高價鐵、砷離子，形成了 Fe As04· CaAs04*Fe(0H)3聚合形難溶復鹽， 使砷和鐵盡完全地滯留於渣中，實現了無毒無汙染提金的目的。
[0027] 2、漂白粉的促進和催化，氧化和氯化作用，使前人提出的因反應速度慢，反應不 徹底的硫化硫酸法提金不能產業化，變成了能多快好省地提取黃金的產業化工程技術。
[0028] 3、創造性地用分子量小、化合價高、市價便宜的鋁絲代替傳統的鋅絲作為金的置 換劑，極大地加快了置換速度，降低了生產成本，提高了經濟效益。
[0029] 4、由於砷、鐵、鈣的氧化高價鹼性聚合沉澱完全，使置換母液含As < 0. 3噸/1，不 但達到排放標準，而且完全循環用於配製浸取液，實現了液的零排放。
[0030] 5、本發明產生的高砷高鐵渣，不僅可直接作為砷鐵精礦出售，而且提出了進一步 後處理，生產高價值砷化工產品和還原鐵粉的方案。
[0031] 6、工藝路線和工藝參數選擇科學、經濟、合理，實現了低成本、高效益，無汙染及全 面綜合利用。
[0032] 綜上所述，本發明為高砷高鐵難選冶金礦提金及無汙染的全面綜合利用開闢了新 途徑。
[0033] 具體實施實例： 實例一：緬甸班康大型高砷高鐵金礦提取黃金，伴產砷精礦。
[0034] 一、原料主要成份分析

【權利要求】
1. 一種化工冶金處理高砷高鐵難選冶金礦，提取黃金並砷鐵綜合利用的方法； 其特點在於：在銨化鹼性環境中以漂白粉為促進催化劑，硫化硫酸鈉作分解劑，對礦物 進行噴淋堆浸，使金成絡離子進入溶液，讓經氧化凝聚的高砷、高鐵及鈣在鹼性環境中形成 難溶復鹽滯留渣中；用鋁絲置換溶液中的金為海綿金，再經蒸鋁撇渣製得黃金產品； 置換後的母液含As < 0. 3 mg /1，達標並循環配浸取液用；高砷高鐵渣【LFe(OH)3 · m FeAs014 · n C〇3(As04)2】作為砷精礦出售或後加工制氧化砷產品，餘後鐵渣燒結煉鐵或制還 原鐵粉。
2. 根據權利要求1所述的對高砷高鐵金礦用漂白粉為促進劑，硫代硫酸鈉作分解劑， 氨化鹼性噴淋堆浸提取黃金並砷鐵綜合利用的方法，其特徵在於：選用漂白粉為促進催化 齊?，硫代硫酸鈉作分解劑，氨水作氨化鹼性劑配合溶混為噴淋浸取液，其配比為：2 : 1?3 :2,浸取液濃度為10-30%。
3. 根據權利要求1所述的對高砷高鐵金礦用漂白粉為促進劑，硫代硫酸鈉作分解劑， 氨化鹼性噴淋堆浸提取黃金並砷鐵綜合利用的方法，其特徵點在於：用鋁絲代替傳統鋅絲 作為置換劑置換浸取液中的金為海綿金。
4. 根據權利要求1所述的對高砷高鐵金礦用漂白粉為促進劑，硫代硫酸鈉作分解劑， 氨化鹼性噴淋堆浸提取黃金並砷鐵綜合利用的方法，其特徵在於：將海綿金置於石墨坩堝 中熔融攪拌蒸鋁，反覆撇渣脫雜，鑄錠製得黃金產品。
5. 根據權利要求1所述的對高砷高鐵金礦用漂白粉為促進劑，硫代硫酸鈉作分解劑， 氨化鹼性噴淋堆浸提取黃金並砷鐵綜合利用的方法，其特徵在於：浸取金後的高砷高鐵渣 進行化工冶金後處理製取氧化砷和生鐵或還原鐵粉。
6. 根據權利要求1所述的對高砷高鐵金礦用漂白粉為促進劑，硫代硫酸鈉作分解劑， 氨化鹼性噴淋堆浸提取黃金並砷鐵綜合利用的方法，其特徵在於，控制洗渣水，合併置換母 液作為浸取液的配用水。
【文檔編號】C01G28/00GK104232893SQ201410171583
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】戴元寧 申請人:戴元寧