一種富集氰化金泥中金的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶金領域，公開了一種高效富集氰化金泥中金的方法，將氰化金泥在催化劑存在下的高溫氫氧化鈉溶液中通入氧氣加壓氧化，使Zn、MeS、SiO2、Al2O3和有機物溶解，Cu、Pb、Fe和Ag等完全氧化后進入堿性浸出渣，堿性浸出渣再用硝酸溶解時，使CuO、PbO、Ag2O、Fe2O3和CaO等全部進入溶液，金高效富集于溶解渣中。本發(fā)明采用兩段選擇性溶解過程實現(xiàn)氰化金泥中雜質深度脫除和金高效富集，雜質脫除率大于99.0%，富集物中金的含量在99.0%以上；過程中金始終不溶解，回收率大于99.999%；過濾速度快、技術指標穩(wěn)定；環(huán)境污染小、杜絕了氮氧化物逸出；工藝過程簡單、勞動強度小和處理成本低。
【專利說明】一種富集氰化金泥中金的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金領域中濕法冶金過程，特別是深度脫除氰化金泥中雜質并高效富集金的濕法冶金方法。
【背景技術】
[0002]氰化金泥是用鋅粉或鋅絲從含金的貴液中置換得到的一種富含金銀的黑色泥狀沉淀物，是氰化法提金工藝過程的主要產物，含有貴金屬(Au、Ag)、賤金屬(Zn、Cu、Pb和Fe)和非金屬化合物(S、Si02、A1203、Ca0和有機物)等三大類組分，由于金礦成分和處理工藝各不相同，氰化金泥中各組分的含量變化較大。其主要組分的含量范圍如下:金(1.5?30%)、銀(2 ?30%)、鋅(10 ?50%)、銅(I ?15%)、鉛(I ?20%)、鐵(0.4 ?3.0%)、硫(0.4 ?10%)、?丐(1.0?5.0%)、二氧化硅(1.0?15.0%)、有機物(1.0?10.0%)和水(25?40%)。其中，氰化金泥中鋅主要來自置換過程中過量加入的鋅粉或鋅絲；鉛主要來自置換時加入的鉛鹽(如醋酸鉛、硝酸鉛等)；銅主要來自氰化物溶解的銅被鋅置換后而留在金泥中；鐵、硫、二氧化硅、氧化鈣和有機物等主要來自礦石，這些成分含量多少取決于置換前貴液凈化的程度。
[0003]氰化金泥的處理目的是高效提取貴金屬金和銀，有關氰化金泥處理工藝的研究很多，主要包括預處理方法和貴金屬提取方法兩大類方法。其中，第一類預處理方法主要是脫除氰化金泥中的雜質并富集貴金屬的過程，主要有酸溶解法、控電位氯化法、焙燒法和熔煉法等；第二類是貴金屬提取方法，其中有電解法和溶解還原法等，不同的預處理方法與貴金屬提取方法組合起來就是完整的氰化金泥處理工藝。
[0004]預處理方法則通過不斷脫除雜質實現(xiàn)氰化金泥中金的富集，其中酸溶解法采用的有硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸，硫酸和鹽酸主要用來初步溶解氰化金泥中的鋅，在硫酸溶解過程中加入氧化劑使銅溶解，硝酸溶解使氰化金泥中的鋅、鉛、銅和銀全部溶解，氫氟酸溶解是脫除氰化金泥中的二氧化`硅雜質。酸溶方法雖然可以脫氰化金泥中的賤金屬等雜質，但是會帶來不利影響，如硫酸溶解會將鉛轉化為硫酸鉛而不利于后續(xù)提取金，鹽酸會造成銀的溶解分散，硝酸溶解會產生大量的氮氧化物氣體污染環(huán)境，氟硅酸溶解過程會導致設備腐蝕和貴金屬溶解分散(黎鼎鑫，王永錄.貴金屬提取與精煉.長沙:中南工業(yè)大學出版社，1996)?？仉娢宦然▌t是在氯化物體系中用控電位氧化溶解技術脫除氰化金泥中的主要雜質金屬，使金進一步富集進入氯化浸出渣中，該方法具有流程短、效率高的優(yōu)點，但是由于其采用氯化物體系故容易引起貴金屬金銀的溶解損失(吉慶軍，李希山，周力強等.一種從高品位金精礦中提金的工藝.專利號ZL201110032562.0，授權日:2012-11-28.)。焙燒法則是將氰化金泥中的部分賤金屬、有機物和硫化物氧化分解，減少硝酸溶解過程冒槽現(xiàn)象發(fā)生，該方法有利于硝酸浸過程的進行，但是存在操作環(huán)境差和物料機械損失大等缺點。熔煉法則是將氰化金泥或脫除賤金屬的富集渣配入碳酸鈉、硼砂和石英等熔劑熔煉產出合質金，采用的爐子主要有坩堝爐、轉爐、反射爐和電爐等，熔煉法的優(yōu)點是處理能力大，但是最大的缺點是熔煉渣中金夾雜損失導致的金直收率和回收率均較低(王云，孫留根，袁朝新等.一種含銅金泥的處理方法.專利號ZL201110239316.2，授權日:2012-12-26.)。
[0005]貴金屬提取方法中電解法是以預處理過程產出的合質金為原料，在氯化物體系中電解產出合格陰極金，該方法產品質量好，但是依然存在處理時間長、資金積壓多和金直收率低等缺點。溶解還原法則是以氰化金泥或其處理后的富集物為原料，采用氯化物體系加入氧化劑氧化溶解金，然后用還原劑還原產出金粉，采用的氧化劑有硝酸、氯氣、氯酸鈉和雙氧水等，傳統(tǒng)分為王水溶解法和氯化氧化法，使用的還原劑有亞硫酸鈉、草酸和雙氧水等，由于具有處理速度快的優(yōu)點，使其在工業(yè)上廣泛使用，但金回收率和金粉質量受原料的影響較大。為了產出高質量金粉，可以在還原之前用溶劑萃取或樹脂法提純含金溶液(席德立，華亭亭，唐晉.氰化金泥的全濕法精煉工藝.專利號ZL85100106.8，授權日:1987-5-13.;鞏春龍，陳民友，杜淑芬等.樹脂法提純黃金工藝.專利號ZL200610017035.1,授權日:2007-12-24.)。
[0006]將不同的預處理方法與貴金屬提取方法結合起來，就組成了相應的氰化金泥處理工藝，相關研究的工藝 較多，但是真正應用于工業(yè)生產的主要有這兩個典型工藝:硫酸溶解一焙燒一熔煉一電解工藝(楊天足.貴金屬冶金及產品深加工.長沙:中南大學出版社，2005)和硝酸溶解一王水分金一還原工藝(李忠山，劉春謙，汪丹等.氯氨凈化法黃金提純工藝.專利號ZL01100059.7，授權日:2005-3-30.)，這兩個工藝雖然都比較成熟，但是由于采用的預處理方法不能深度脫除氰化金泥中的雜質，產出很多含金的廢渣，導致金的直收率和回收率較低。另外，文獻報道在硫酸氧化溶解和硝酸溶解過程之間增加氫氧化鈉溶液浸出過程，以消除硅的不利影響和轉化鉛的存在形態(tài)，但是其依然存在雜質脫除率低、液固分離難和工藝過程長的缺點。(紀壽昌，王振忠，王福祥等.一種從金泥中提取有價金屬的工藝方法.專利號ZL96116082.9，授權日:1999年6月23日)。

【發(fā)明內容】

[0007]針對目前傳統(tǒng)氰化金泥處理方法存在的問題，根據貴金屬提取的不斷富集原則，本發(fā)明的目的是提出一種富集氰化金泥中金的方法，采用無污染方法實現(xiàn)氰化金泥中雜質兀素的聞效脫除和金的深度富集，廣出聞品質的金富集物。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案為:
[0009]一種富集氰化金泥中金的方法，包括步驟:
[0010]I)堿性加壓催化氧化溶解
[0011]氰化金泥與摩爾濃度為2.5?5.5mol/L的氫氧化鈉溶液按液固比(液體體積與固體重量之比，g:mL)2?5:1混合，同時加入氰化金泥質量比0.1?1.0%的硝酸鈉作為催化劑，將混合料液加入到不銹鋼高壓反應釜中，控制反應溫度200?260°C并通入氧氣，控制反應釜內總壓力1.6?5.0MPa，其中氧氣分壓為0.1?0.5MPa，反應0.5?2.0h,反應完成后降溫并真空過濾，取浸出渣；
[0012]2)氰化金泥的堿性加壓浸出渣用硝酸溶液溶解
[0013]配制摩爾濃度為0.5?5.0mol/L的硝酸溶液，然后按液固比為2?5: I加入步驟I)所得堿性加壓浸出渣，控制溫度25?60V反應I?2h后，進行真空過濾，取固相。
[0014]其中，所述氰化金泥為黃金冶煉過程產生的沉淀物，其主要成分范圍以重量百分比計為:Aul.0 ?50.0、Agl.0 ?50.0、Znl0.0 ?50.0、Cul.0 ?15.0、Pbl.0 ?10.0、Fe0.4 ?3.0、S0.4 ?15.0、SiO2L O ?15.0、CaOl.0 ?5.0 和有機物 1.0 ?10.0。
[0015]優(yōu)選地，步驟I)中加入氰化金泥質量比0.2?0.5%的硝酸鈉作為催化劑。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明采用堿性加壓催化氧化和硝酸溶解兩個步驟，實現(xiàn)氰化金泥中雜質的深度脫除和金的高效富集，各雜質的脫除率均大于99.0%，富集物中金的含量在99.0%以上；
[0018]2、本發(fā)明過程采用貴金屬提取的不斷富集原則，始終不溶解金，金的回收率大于99.999%，兩段浸出過程的液固分離速度快，提高了雜質金屬與金的分離效果；
[0019]3、取消了王水溶解-還原方法制備99.0%粗金粉的過程，杜絕了傳統(tǒng)處理方法的冒槽和環(huán)境污染問題；
[0020]4、本發(fā)明具有工藝過程簡單、技術指標穩(wěn)定、勞動強度小和生產成本低等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖；
【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)以以下最佳實施例來說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0023]實施例1:
[0024]按照圖1所述工藝流程進行操作。
[0025]氰化金泥的主要成分以重量百分比計為(％):Aul9.80、Agl4.50、Zn38.40、Cu5.82、Pb2.85、Fe0.80、S4.85、Si024.70、CaO1.20 和有機物 1.80。
[0026]將上述成分的氰化金泥300g與900ml摩爾濃度為4.5mol/L的氫氧化鈉溶液混合，另外加入1.0g硝酸鈉，待物料混合均勻后加入到IL不銹鋼高壓反應釜中，控制反應溫度240°C和總壓3.75MPa，其中氧氣分壓為0.4MPa，，反應1.5h后降溫并真空過濾，堿性浸出渣用水洗滌后烘干稱重為136.75g，其中金銀含量分別為43.45%和32.18%，其他Zn、S、Si02和有機物的含量均小于0.01%。經過該堿性加壓催化氧化浸出過程，實現(xiàn)了氰化金泥中堿性可溶雜質的深度脫除和金的初步富集。
[0027]將上步驟得到的堿性浸出渣直接加入到500ml濃度為3.0mol/L的硝酸溶液中，保持溫度30°C攪拌反應Ih后過濾，由于堿性浸出渣中的金屬已經充分氧化，所以加料和反應過程均無冒槽現(xiàn)象和氮氧化物逸出，液固分離速度快，硝酸浸出渣用水洗滌后烘干，硝酸浸出渣重量為59.6g，其中金的含量為99.664%，與傳統(tǒng)王水溶解-還原工藝產出的粗金粉金含量相同，本發(fā)明的兩個浸出脫除雜質的過程，從氰化金泥到99.0%以上粗金的處理時間僅在6h左右，處理時間短。更重要是處理過程金始終不溶解，金回收率高達99.9996%。
[0028]硝酸浸出液加入氯化鈉23.56g，保持溫度80°C和攪拌速度120r/min下反應1.0h后真空過濾，得到的沉淀用200ml水洗滌后烘干，稱重重量為57.80go沉淀銀后的溶液再加入碳酸鈉沉淀產出銅和鉛的沉淀物。
[0029]實施例2
[0030]按照圖1所述工藝流程進行操作。氰化金泥成分同實施例1。
[0031]將氰化金泥300g與900ml摩爾濃度為4.0mol/L的氫氧化鈉溶液混合，另外加入
1.2g硝酸鈉，待物料混合均勻后加入到IL不銹鋼高壓反應釜中，控制反應溫度250°C和總壓力4.5MPa，其中氧氣分壓為0.5MPa，反應2.0h后降溫并真空過濾，堿性浸出渣用水洗滌后烘干稱重為136.75g，其中金銀含量分別為43.45%和32.18%，其他Zn、S、SiO2和有機物的含量均小于0.01%。經過該堿性加壓催化氧化浸出過程，實現(xiàn)了氰化金泥中堿性可溶雜質的深度脫除和金的初步富集。
[0032]將上步驟得到的堿性浸出渣直接加入到600ml濃度為3.5mol/L的硝酸溶液中，保持溫度30°C攪拌反應Ih后過濾，由于堿性浸出渣中的金屬已經充分氧化，所以加料和反應過程均無冒槽現(xiàn)象和氮氧化物逸出，液固分離速度快，硝酸浸出渣用水洗滌后烘干，硝酸浸出渣重量為59.5g，其中金的含量為99.831%，與傳統(tǒng)王水溶解-還原工藝產出的粗金粉金含量相同，本發(fā)明的兩個浸出脫除雜質的過程，從氰化金泥到99.0%以上粗金的處理時間僅在6h左右，處理時間短。更重要是處理過程金始終不溶解，金回收率高達99.9991%。
[0033]以上的實施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變型和改進，均.應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種富集氰化金泥中金的方法，其特征在于，包括步驟:1)堿性加壓催化氧化溶解氰化金泥與摩爾濃度為2.5?5.5mol/L的氫氧化鈉溶液按液固比2?5: I混合，同時加入氰化金泥質量比0.1?1.0%的硝酸鈉作為催化劑，將混合料液加入到不銹鋼高壓反應釜中，控制反應溫度200?260°C并通入氧氣，保持反應釜內總壓力1.6?5.0MPa，其中氧氣分壓為0.1?0.5MPa反應0.5?2.0h，反應完成后降溫并真空過濾，取浸出渣；2)氰化金泥的堿性加壓浸出渣用硝酸溶液溶解配制摩爾濃度為0.5?5.0mol/L的硝酸溶液，然后按液固比為2?5: I加入步驟I)所得浸出渣，控制溫度25?60V反應I?2h后，進行真空過濾，取固相。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氰化金泥為黃金冶煉過程產生的沉淀物，其主要成分范圍以重量百分比計為:Aul.0?50.0、Agl.0?50.0、Znl0.0?50.0、Cul.0 ?15.0, Pbl.0 ?10.0, Fe0.4 ?3.0, S0.4 ?15.0、Si02l.0 ?15.0, CaOl.0 ?5.0和有機物1.0?10.0。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟I)中加入氰化金泥質量比.0.2?0.5%的硝酸鈉作為催化劑。
【文檔編號】C22B11/08GK103436711SQ201310369606
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權日:2013年8月22日
【發(fā)明者】劉偉鋒, 楊天足, 張杜超, 陳霖, 賓舒 申請人:中南大學