本發(fā)明屬于資源回收,具體涉及從選礦尾礦中回收提取貴金屬的方法。
背景技術(shù):
1、隨著全球?qū)F金屬需求的持續(xù)增長,以及礦產(chǎn)資源的日益枯竭,如何從大量的尾礦中高效回收提取貴金屬,成為了礦業(yè)領(lǐng)域的重要課題。貴金屬如金、銀等,因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),在電子、航空航天、珠寶等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。近年來,隨著科技的進(jìn)步和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,貴金屬的需求量呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。然而,傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采和選礦方法往往只能提取礦石中的部分貴金屬,大量的貴金屬仍殘留在尾礦中。這些尾礦不僅占用了大量的土地資源,還可能對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成潛在的危害。因此,從尾礦中回收提取貴金屬,不僅可以提高資源的利用率,減少資源浪費(fèi),還可以降低對環(huán)境的破壞,具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。
2、專利cn?104846195?b公開從選礦尾礦中回收低品位貴金屬的方法。包括尾礦原料浮選、尼爾森選礦機(jī)重選、尼爾森尾礦氧化焙燒預(yù)處理、燒渣的氰化浸出等步驟,尾礦浮選使金富集到浮選精礦中,將浮選精礦采用尼爾森選礦機(jī)重選法再次回收其中的粗粒金,對尼爾森尾礦采用氧化焙燒預(yù)處理,對于處理后的燒渣進(jìn)行氰化浸出工藝,回收損失于尼爾森尾礦中的微細(xì)粒金。該發(fā)明分階段實(shí)現(xiàn)了金的回收,提高了金的回收率,解決了浮選尾礦使用傳統(tǒng)工藝貴金屬回收率低的問題,提高了貴金屬的回收率;同時(shí)產(chǎn)出金精礦和鐵精礦,提高了尾礦的綜合利用率,但是對于貴金屬的回收率仍有提高的空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供從選礦尾礦中回收提取貴金屬的方法,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中貴金屬回收率低的技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供從選礦尾礦中回收提取貴金屬的方法,包括以下步驟:
4、步驟(1):將收集到的尾礦進(jìn)行分類、破碎、磨礦處理,隨后置于壓濾機(jī)中,去除水分,干燥,得到預(yù)處理尾礦;
5、步驟(2):將預(yù)處理尾礦加入至浮選藥劑中,在攪拌和充氣的作用下,使貴金屬礦物顆粒附著在氣泡上并上浮至水面,形成泡沫層;
6、步驟(3):對泡沫層進(jìn)行收集,得到精礦;
7、步驟(4):對精礦進(jìn)行濃縮、縮水、干燥、冶煉,得到貴金屬。
8、作為優(yōu)選,所述步驟(2)中,浮選藥劑包括改性捕收劑和復(fù)合起泡劑。
9、作為優(yōu)選,所述改性捕收劑的制備方法,包括以下步驟:
10、q1:將六水氯化鎂和苯甲腈加入至含有n,n-二甲基甲酰胺的容器中,室溫?cái)嚢韬?,加入硫氫化鈉水合物后繼續(xù)攪拌,反應(yīng)結(jié)束后,加入飽和氯化鈉和蒸餾水,萃取,干燥,旋蒸濃縮,得到中間體1;
11、q2:將溴代丙酮酸乙酯加入至乙醇中,混合后,逐滴加入至中間體1中,室溫?cái)嚢?,隨后進(jìn)行加熱回流,反應(yīng)結(jié)束后,調(diào)節(jié)ph,攪拌,萃取,干燥,純化,得到中間體2;
12、q3:將水合肼緩慢加入至含有中間體2的甲醇中,加熱回流攪拌,攪拌結(jié)束后,冷卻,有固體析出,抽濾,洗滌,得到中間體3;
13、q4:將中間體3和氫氧化鉀溶解在甲醇中,然后緩慢加入二硫化碳,室溫?cái)嚢韬螅訜峄亓?,回流結(jié)束后,冷卻,將冰水緩慢加入至反應(yīng)液中,調(diào)節(jié)ph,有固體析出,抽濾,水洗,重結(jié)晶,干燥,得到改性捕收劑。
14、以上過程中,改性捕收劑的合成反應(yīng)式如下:
15、
16、經(jīng)質(zhì)譜分析結(jié)果為:m/z:261.00(100.0%),262.01(12.0%),263.00(9.2%),262.00(2.7%),264.00(1.3%),263.01(1.1%)。
17、作為優(yōu)選,所述q1中,六水氯化鎂、苯甲腈和硫氫化鈉水合物的摩爾比為(5.33-5.86):(4.85-5.34):(10.67-11.74),室溫?cái)嚢钑r(shí)間為10-20min,繼續(xù)攪拌時(shí)間為12-16h,飽和氯化鈉和蒸餾水的體積比為7:1,使用乙酸乙酯和飽和氯化鈉進(jìn)行交叉萃取,用無水硫酸鈉進(jìn)行干燥;所述q2中,溴代丙酮酸乙酯和中間體1的摩爾比為(5.33-5.86):(4.85-5.34),室溫?cái)嚢钑r(shí)間為1-2h,回流攪拌時(shí)間為4-6h,調(diào)節(jié)ph=8-8.3,攪拌30-45min,用飽和氯化鈉和二氯甲烷進(jìn)行交叉萃取,用無水硫酸鈉干燥,用體積比為5:1的石油醚和乙酸乙酯混合溶液作為洗脫液進(jìn)行純化。
18、作為優(yōu)選,所述q3中,水合肼和中間體2的摩爾比為(10.9-13.1):(3.63-4.36),回流攪拌時(shí)間為4-6h;所述q4中,中間體3、氫氧化鉀和二硫化碳的摩爾比為(3.09-4.64):(9.27-13.91):(7.72-11.58),室溫?cái)嚢钑r(shí)間為30-45min,加熱回流時(shí)間為8-10h,調(diào)節(jié)ph=5-6,用甲醇進(jìn)行重結(jié)晶。
19、作為優(yōu)選,所述復(fù)合起泡劑的制備方法,包括以下步驟:
20、s1:將次氯酸鈉水溶液加入至容器中,隨后加入1-甲基吡唑-5-甲酸,室溫?cái)嚢?,攪拌結(jié)束后,酸化,有固體析出,抽濾,得到化合物a;將化合物a加入至容器中,滴加氯化亞砜,回流狀態(tài)下攪拌,攪拌結(jié)束后,減壓濃縮,得到化合物b;
21、s2:將吡啶-3-乙酸甲酯和四氫呋喃加入至容器中,氮?dú)獗Wo(hù)下,低溫條件下,滴加含有雙(三甲硅基)氨基鋰的四氫呋喃,攪拌,然后滴加含有化合物b的四氫呋喃,滴加結(jié)束后,繼續(xù)攪拌,攪拌結(jié)束后,加入蒸餾水淬滅反應(yīng),調(diào)節(jié)ph,萃取,洗滌,干燥,減壓抽濾濃縮,純化,得到化合物c;
22、s3:將化合物c加入至容器中,滴加硫酸水溶液,加熱回流攪拌,攪拌結(jié)束后,加入蒸餾水稀釋,調(diào)節(jié)ph,萃取,洗滌,干燥,減壓抽濾濃縮,純化,得到化合物d;將化合物d用甲醇進(jìn)行溶解,冰浴條件下,加入硼氫化鈉,室溫?cái)嚢?,攪拌結(jié)束后,減壓濃縮,調(diào)節(jié)ph,萃取,干燥,減壓抽濾濃縮,純化,得到化合物e;
23、s4:將氫化鈉加入至含有化合物e的n,n-二甲基甲酰胺溶液中,室溫?cái)嚢韬?,滴加含有碘甲烷的n,n-二甲基甲酰胺溶液,繼續(xù)攪拌,攪拌結(jié)束后,用飽和氯化銨水溶液淬滅反應(yīng),萃取,洗滌,干燥,減壓抽濾濃縮,純化,得到復(fù)合起泡劑。
24、以上過程中,復(fù)合起泡劑的合成反應(yīng)式如下:
25、
26、經(jīng)質(zhì)譜分析結(jié)果為:m/z:251.08(100.0%),253.08(32.1%),252.09(13.2%),254.08(4.5%),252.08(1.1%),253.09(1.0%)。
27、作為優(yōu)選,所述s1中,次氯酸鈉水溶液和1-甲基吡唑-5-甲酸的用量比為(24-36)ml:(2-2.5)g,次氯酸鈉水溶液的體積分?jǐn)?shù)為10vt%,室溫?cái)嚢钑r(shí)間為10-12h,用2mol/l的鹽酸進(jìn)行酸化;化合物a和氯化亞砜的用量比為(1-1.5)g:(5-7.5)ml,攪拌時(shí)間為5-8h。
28、作為優(yōu)選,所述s2中,吡啶-3-乙酸甲酯、雙(三甲硅基)氨基鋰和化合物b的摩爾比為(13.08-18.31):(14.33-20.06):(6.2-8.68),低溫溫度為-78~-80℃,攪拌時(shí)間為1-2h,繼續(xù)攪拌時(shí)間為1-1.5h,用2mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)ph=4-5,用乙酸乙酯進(jìn)行萃取,用飽和氯化鈉進(jìn)行洗滌,用無水硫酸鈉進(jìn)行干燥,純化過程中用100-200目的硅膠柱進(jìn)行純化,使用體積比為4:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液作為洗脫劑。
29、作為優(yōu)選,所述s3中,化合物c和硫酸水溶液的用量比為(1-1.5)g:(5-7.5)ml,硫酸水溶液的體積分?jǐn)?shù)為50vt%,加熱回流攪拌溫度為90-110℃,攪拌時(shí)間為1-2h,用4mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph=7-7.2;化合物d和硼氫化鈉的用量比為(0.5-1)g:(0.16-0.32)g,室溫?cái)嚢钑r(shí)間為1-2h,用2mol/l的鹽酸調(diào)節(jié)ph=5-6。
30、作為優(yōu)選,所述s4中,氫化鈉和化合物e的摩爾比為(0.84-1.01):(0.42-0.5),室溫?cái)嚢钑r(shí)間為10-20min,繼續(xù)攪拌時(shí)間為1-2h,用乙酸乙酯萃取3-5次,用蒸餾水、飽和氯化鈉進(jìn)行洗滌,用無水硫酸鈉進(jìn)行干燥。
31、綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
32、1.本發(fā)明首先以苯甲腈、六水氯化鎂、溴代丙酮酸乙酯、水合肼和二硫化碳為原料,制備得到改性捕收劑,隨后以1-甲基吡唑-5-甲酸、次氯酸鈉、氯化亞砜、吡啶-3-乙酸甲酯和碘甲烷為原料,制備得到復(fù)合起泡劑,將改性捕收劑和復(fù)合起泡劑同時(shí)作為選礦過程中的浮選藥劑,可以有效提高對貴金屬的回收效率。
33、2.本發(fā)明以苯甲腈、六水氯化鎂、溴代丙酮酸乙酯、水合肼和二硫化碳為原料,制備得到改性捕收劑,改性捕收劑的使用可以有效提高貴金屬的回收效率,改性捕收劑中的硫、氮配位原子具有孤對電子,可以與貴金屬的空軌道形成配位鍵,這種配位鍵的形成使得改性捕收劑與貴金屬之間形成了緊密的螯合關(guān)系。由于不同金屬與這些配位原子的結(jié)合能力不同,因此改性捕收劑能夠表現(xiàn)出對貴金屬的高選擇性,這種選擇性促使在提取過程中,貴金屬能夠被有效地從尾礦中分離出來,同時(shí)減少了對其它非貴金屬元素的干擾和提取;改性捕收劑與貴金屬之間形成緊密的配位螯合關(guān)系,可以有效地將貴金屬從尾礦中捕獲并提取出來,不僅提高了貴金屬的提取效率,還減少了在提取過程中的損失,從而提高了貴金屬的回收率。
34、3.本發(fā)明以1-甲基吡唑-5-甲酸、次氯酸鈉、氯化亞砜、吡啶-3-乙酸甲酯和碘甲烷為原料,制備得到復(fù)合起泡劑,復(fù)合起泡劑中的吡啶環(huán)上的氮原子具有孤對電子,可以與貴金屬離子形成配位鍵,形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,絡(luò)合物的存在可以改變貴金屬離子在尾礦中的存在狀態(tài),使其更容易從尾礦中釋放和提取,提高貴金屬的純度;且復(fù)合起泡劑可以降低尾礦懸浮液的表面張力,增加氣泡的穩(wěn)定性和數(shù)量,進(jìn)而增加氣泡與尾礦顆粒的接觸面積和接觸時(shí)間,提高貴金屬離子的吸附和遷移效率,提高貴金屬的提取效率。