專利名稱：含有碳質(zhì)的金精礦中金的提取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種難處理金精礦提金工藝，特別涉及一種含有碳質(zhì)的金精礦中金的提取工藝。
背景技術(shù)：
產(chǎn)于黑色(或含碳)巖系和沉積巖系中的金礦，是世界重要金礦類型之一。本世紀(jì)初以來，黃金工業(yè)界就已認(rèn)識到金礦中的碳質(zhì)物對氰化浸出的有害影響。從金的提取冶煉角度，“碳質(zhì)金礦”最初定義為一種含有機碳的難浸礦石，礦石中的有機碳能和金氰絡(luò)合物發(fā)生作用，因而不能用常規(guī)氰化法加以處理”，屬于難處理金礦之列。最有名的碳質(zhì)金礦包括美國的卡林金礦和烏茲別克斯坦的穆龍?zhí)捉鸬V，加拿大、澳大利亞、新西蘭及我國均發(fā)現(xiàn)了相當(dāng)多的大型碳質(zhì)金礦床。我國難處理金礦資源比較豐富，現(xiàn)已探明的黃金地質(zhì)儲量中，約有1000噸左右屬于難處理金礦資源，約占探明儲量的1/4，這類資源分布廣泛，在各個產(chǎn)金省份中均有分布， 其中貴州、云南、四川、甘肅、青海、廣西和陜西等西部省份占有較大比重。國內(nèi)外的研究認(rèn)為，在微細粒金礦原生礦床的形成過程中，尤其以沉積巖為容礦巖石的金礦形成過程中，碳質(zhì)具有重要作用?？纸鸬V、我國四川的東北寨金礦及黔桂滇金三角的一些金礦床中都含較高的碳質(zhì)和有機碳。碳質(zhì)金礦中碳質(zhì)主要有三種類型固體(元素)碳、高分子碳氫化合物的混合物及與腐殖酸類相似的有機酸，后二者合稱為有機碳。礦石中存在的碳質(zhì)，一般認(rèn)為是熱液活動期帶入了少量有機質(zhì)(可能包括碳氫化合物)的結(jié)果。我國已探明的碳質(zhì)金礦資源在黃金工業(yè)儲量中占有相當(dāng)高的比例，基本上都處于我國西部，解決碳質(zhì)金礦的預(yù)處理工藝技術(shù)，對我國黃金工業(yè)的持續(xù)發(fā)展和西部經(jīng)濟開發(fā)具有舉足輕重的作用。元素碳有石墨、非晶無定型元素碳和晶體發(fā)育不良的假石墨(兼有非晶和石墨二種構(gòu)造體系)三種結(jié)構(gòu)形式，主要成分為碳，一般不含金。固體碳，尤其是無定形碳，在氰化浸出過程具有活性碳的性能，吸附已浸溶的金氰絡(luò)離子。碳質(zhì)礦石中的有機組成由不與氰金絡(luò)離子相互作用的長鏈碳氫化合物、與氰金酸鹽形成絡(luò)合物的有機酸(類似于腐殖酸) 組成。碳質(zhì)金礦的預(yù)處理方法分為兩種(1)除去或分解礦石中的碳質(zhì)物；或使碳質(zhì)物在氰化時失去吸附活性。(2)只消除碳質(zhì)物在氰化浸出過程中的有害影響，不破壞礦石碳質(zhì)，因而也不能使碳質(zhì)中原來包含的金解離。工業(yè)中碳質(zhì)金礦的預(yù)處理方法有浮選法、焙燒法和化學(xué)氧化法等。壓力氧化法在國外應(yīng)用較早，推廣較快的方法之一，是金屬鎳、鈷和氧化鋁等主要生產(chǎn)方法，也應(yīng)用在黃金生產(chǎn)方面。在國內(nèi)由于對所使用的壓力設(shè)備要求較高，基建投入大，在生產(chǎn)金屬鎳、鈷和氧化鋁已廣泛應(yīng)用，但在黃金領(lǐng)域尚無成功地被應(yīng)用。由于壓力氧化法具有氧化徹底、預(yù)氧化時間短，生產(chǎn)能力可大可小、環(huán)境污染少、金的浸出率高的特點，值得應(yīng)用推廣。壓力氧化法中的中溫、中壓環(huán)境，在酸性條件下，可將礦石中黃鐵礦、毒砂等硫化礦物與氧發(fā)生反應(yīng)，將礦物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使被包裹的金裸露出來，有利于金的氰化浸出， 提高金的回收率；濕法化學(xué)氧化法中的具有氧化性質(zhì)的試劑，可以將礦物中的碳質(zhì)氧化，有效地去除礦石中的碳質(zhì)。利用這兩種工藝的各自的特點，將這兩種工藝有機地結(jié)合起來，即壓力催化氧化技術(shù)，可以有效地解決含有碳質(zhì)金精礦的難處理問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種含有碳質(zhì)的金精礦中金的提取工藝，即酸性壓力催化氧化一氰化提金工藝，既解決了硫化礦物的氧化問題，又可以有效地去除礦物中的碳質(zhì)。該工藝不僅使被包裹的金裸露出來，而且可以有效地去除礦物中的碳質(zhì)，更有利于金的氰化浸出，提高了金的回收率，同時由于采用可溶性藥劑，生成可溶性產(chǎn)物，避免了對金的二次包裹，極大地減輕了對環(huán)境的污染。本發(fā)明針對微細浸染型難處理碳質(zhì)金精礦，提供一種含有碳質(zhì)的金精礦中金的提取工藝，即酸性壓力催化氧化一氰化提金工藝，該工藝可以將硫化礦物得到充分的氧化，使包裹在硫化礦物中的微細粒金充分裸露解離，同時也消除了碳對金的氰化浸出不利影響。這種預(yù)處理工藝為金氰化浸出提供了有利條件，使金的浸出率從常規(guī)的3%提高到 97%以上，金的回收率得到顯著提高，同時由于采用可溶性藥劑，生成可溶性產(chǎn)物，極大地減輕了對環(huán)境的污染，從而使這部分難處理的金礦資源得到充分利用。本發(fā)明的技術(shù)原理1、酸性壓力氧化基本原理難處理含金礦石中包裹金礦物的主要為黃鐵礦和砷黃鐵礦等金屬硫化物，欲要使金礦物解離出來，就必須分解黃鐵礦和砷黃鐵礦等載金礦物。壓力氧化目的是在中溫中壓、有氧的條件下，將金屬硫化物氧化分解，以可溶性硫酸鹽的形式進入液相；礦石中的主要有害元素砷以砷酸鹽的形式進入液相后，再通過處理， 形成穩(wěn)定的砷酸鹽沉淀，可達標(biāo)排放，對環(huán)境不會造成污染。在中溫(一般在180 215°C )、中壓QlOO 3800kPa)下，黃鐵礦、砷黃鐵礦在酸性介質(zhì)(通常SH2SO4)中，主要發(fā)生下列反應(yīng)4FeS2+1502+2H20 = 2Fe2 (SO4) 3+2H2S042FeAsS+702+H2S04+2H20 = Fe2 (SO4) 3+2H3As04。砷酸和硫酸鐵反應(yīng)生成沉淀物2H3As04+Fe2 (SO4) 3+4H20 = 2FeAs04 · H2O I +3H2S04
Fe2(SO4)3 + 3H20 # Fe2O3 I + 3 H2SO4
Fe2(SO4)3 + 2H20 # 2Fe(OH) SO4 I + H2SO4
3Fe2(S04)3 + 14H20 # 2H30 Fe2(SO4)2(OH)6 I + 5H2S04。
由以上化學(xué)反應(yīng)可以看出，在中溫、中壓、富氧環(huán)境和酸性條件下，黃鐵礦、砷黃鐵礦被有效地氧化、分解，生成I^eAsCV Fe2O3^ Fe (OH) SO4等沉淀物，礦物中的硫和砷均以鹽類形式完全溶解出來，并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。2、化學(xué)氧化原理濕法化學(xué)氧化方法是利用具有氧化性質(zhì)的化學(xué)藥品或試劑來氧化目標(biāo)物質(zhì)或元素，使其形成可溶性的鹽類或者氣體，使目標(biāo)物質(zhì)或元素有效地被分解或去除。利用化學(xué)氧化法這一特點，可選用具有氧化性質(zhì)的化學(xué)藥品或試劑來去除礦物中的碳。硝酸鹽具有物理性質(zhì)穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)活潑，有較強的氧化性的特點。其中常用的硝酸鹽有硝酸鈉(NaNO3)和硝酸鉀(KNO3)。硝酸鈉(NaNO3)是無色透明或白微帶黃色的菱形結(jié)晶，易溶于水，物理性質(zhì)穩(wěn)定， 熔點在306°C，沸點在380°C (分解)，具有較強的氧化性，化學(xué)性質(zhì)活潑。NaN03+H2S04 (濃)=(加熱)NaHS04+HN03 個4HN03 (濃)+C = CO2 +NO2 個 +2Η20N02+H20 = HNO3O由以上化學(xué)反應(yīng)可以看出，NaNO3可作為碳質(zhì)氧化劑，可以有效地氧化礦物中的碳，使碳生成ω2氣體；而反應(yīng)過程中生成的NO2又可以溶于水中，重新形成HNO3，也起到了加速催化反應(yīng)的作用。這樣的重復(fù)反應(yīng)，可以有效地去除礦物中的碳。本發(fā)明的工藝路線是酸性壓力催化氧化——氰化提金，利用酸性壓力氧化工藝， 將硫化礦物得到充分氧化，使包裹于硫化礦物中的金得到充分裸露解離；利用氧化劑來有效地去除礦物中的碳。氧化后的礦漿經(jīng)過壓濾后，氧化液進行處理沉淀，其中的砷金屬離子進行固液分離，中和渣排放于尾礦庫，氧化澄清液返回系統(tǒng)循環(huán)使用；氧化渣濃密后經(jīng)調(diào)漿后進入氰化提金系統(tǒng)，經(jīng)過炭漿浸出，產(chǎn)生的載金炭經(jīng)過解吸電解，再經(jīng)過精煉后產(chǎn)出成品金，礦漿過濾后，貧液返回浸前調(diào)漿系統(tǒng)，濾渣送至尾礦庫堆存。本發(fā)明的工藝步驟如下(1)、酸性壓力催化氧化作業(yè)將含有碳質(zhì)的金精礦的礦漿濃度調(diào)整至20% 40% ；加入和NaNO3,調(diào)礦漿 PH值1 2，給入壓力氧化系統(tǒng)；在保證溫度為180 215°C，分階段充入1. 0 2. 8MPa分壓氧氣，氧化時間90 ISOmin的工藝條件下，不僅使硫化礦物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解離，而且有效地去除礦物中的碳。氧化液得到固液分離，液體經(jīng)過處理后，澄清液返回氧化系統(tǒng)，沉淀分別回收；氧化渣經(jīng)濃密后，進入下一步氰化提金作業(yè)；O)、氰化提金作業(yè)將步驟(1)的氧化渣經(jīng)調(diào)漿至濃度為25% 35%;礦漿pH值11 12 ；堿處理時間1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸時間為24h ；經(jīng)上述工藝條件產(chǎn)出的載金炭，通過解吸電解——金泥精煉，得到產(chǎn)品金錠，浸渣送至尾礦庫堆存，貧液返回浸前調(diào)漿系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是將壓力氧化技術(shù)和濕法化學(xué)氧化技術(shù)有機地結(jié)合的工藝方案，來處理微細浸染型難處理含有碳質(zhì)的金精礦，既提高了金的回收率，又減少了環(huán)境污染。采用壓力氧化工藝， 充分氧化分解硫化礦物，使包裹其中的金充分裸露解離；通過把硫化礦物包裹打開，有害元素以可溶性鹽的形式進入液相，避免了對金的二次包裹，可以最大限度地提高金的回收率。有害物硫、砷大部分被氧化后進入液相并中和回收，極大地降低了環(huán)境污染；同時采用濕法化學(xué)氧化法中的氧化工藝，在中溫、中壓、富氧和酸性條件下，利用NaNO3的氧化性質(zhì)，將礦物中的碳有效地被去除；本發(fā)明既解決了硫化礦物得到充分氧化，避免了因硫化礦氧化不充分而造成金流失的問題，又有效地去除了礦物中的碳，消除了碳對金氰化浸出的影響，使金最大限度的得以回收，并且極大地減少了對環(huán)境的污染，使這部分難處理金礦資源能夠得到充分利用。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式如附圖1所示，為本發(fā)明的工藝流程示意圖；實施例1 (1)酸性壓力催化氧化作業(yè)將含有碳質(zhì)的金精礦的礦漿濃度調(diào)整至20% ；加入和NaNO3,調(diào)礦漿PH值 1 2，給入壓力氧化系統(tǒng)；在保證溫度為210°C，分階段充入2. 分壓氧氣，氧化時間 120min的工藝條件下，使硫化礦物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解離。氧化液得到固液分離，液體經(jīng)過處理后，澄清液返回氧化系統(tǒng)，沉淀回收；氧化渣經(jīng)濃密后，進入下一步氰化提金作業(yè)；(2)氰化提金作業(yè)將步驟(1)的氧化渣經(jīng)調(diào)漿至濃度為25% 35%;礦漿pH值11 12 ；堿處理時間1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸時間為24h ；經(jīng)上述工藝條件產(chǎn)出的載金炭，通過解吸電解——金泥精煉，得到產(chǎn)品金錠，浸渣送至尾礦庫堆存，貧液返回浸前調(diào)漿系統(tǒng)。實驗結(jié)果技術(shù)指標(biāo)是硫氧化率96.80%;砷氧化率94.57%;金浸出率97. %。實施例2 (1)酸性壓力催化氧化作業(yè)將含有碳質(zhì)的金精礦的礦漿濃度調(diào)整至30% ；加入和NaNO3,調(diào)礦漿PH值 1 2，給入壓力氧化系統(tǒng)；在保證溫度為180°C，分階段充入1. OMI^a分壓氧氣，氧化時間 90min的工藝條件下，使硫化礦物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解離。氧化液得到固液分離，液體經(jīng)過處理后，澄清液返回氧化系統(tǒng)，沉淀回收；氧化渣經(jīng)濃密后，進入下一步氰化提金作業(yè)；(2)氰化提金作業(yè)將步驟(1)的氧化渣經(jīng)調(diào)漿至濃度為25% 35%;礦漿pH值11 12 ；堿處理時間1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸時間為24h ；經(jīng)上述工藝條件產(chǎn)出的載金炭，通過解吸電解——金泥精煉，得到產(chǎn)品金錠，浸渣送至尾礦庫堆存，貧液返回浸前調(diào)漿系統(tǒng)。實驗結(jié)果技術(shù)指標(biāo)是硫氧化率98.96%;
砷氧化率94.63%;金浸出率97.69%。實施例3 (1)酸性壓力催化氧化作業(yè)將含有碳質(zhì)的金精礦的礦漿濃度調(diào)整至40% ；加入和NaNO3,調(diào)礦漿PH值 1 2，給入壓力氧化系統(tǒng)；在保證溫度為215°C，分階段充入2. SMPa分壓氧氣，氧化時間 ISOmin的工藝條件下，使硫化礦物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解離。氧化液得到固液分離，液體經(jīng)過處理后，澄清液返回氧化系統(tǒng)，沉淀回收；氧化渣經(jīng)濃密后，進入下一步氰化提金作業(yè)；(3)氰化提金作業(yè)將步驟O)的氧化渣經(jīng)調(diào)漿至濃度為25% 35%;礦漿pH值11 12 ；堿處理時間1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸時間為24h ；經(jīng)上述工藝條件產(chǎn)出的載金炭，通過解吸電解——金泥精煉，得到產(chǎn)品金錠，浸渣送至尾礦庫堆存，貧液返回浸前調(diào)漿系統(tǒng)。實驗結(jié)果技術(shù)指標(biāo)是硫氧化率96.04%;砷氧化率93.47%;金浸出率97.05%。
權(quán)利要求
1. 一種含有碳質(zhì)的金精礦中金的提取工藝，該工藝的步驟如下 (1)、酸性壓力催化氧化作業(yè)將含有碳質(zhì)的金精礦的礦漿濃度調(diào)整至20% 40% JnAH2SO4和NaNO3,調(diào)礦漿PH值 1 2，給入壓力氧化系統(tǒng)；在保證溫度為180 215°C，分階段充入1. 0 2. SMPa分壓氧氣，氧化時間90 ISOmin的工藝條件下，不僅使硫化礦物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解離，而且有效地去除礦物中的碳，氧化液得到固液分離，液體經(jīng)過處理后，澄清液返回氧化系統(tǒng)，沉淀分別回收；氧化渣經(jīng)濃密后，進入下一步氰化提金作業(yè)； O)、氰化提金作業(yè)將步驟(1)的氧化渣經(jīng)調(diào)漿至濃度為25% 35% ；礦漿pH值11 12 ；堿處理時間 1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸時間為Mh ；經(jīng)上述工藝條件產(chǎn)出的載金炭，通過解吸電解——金泥精煉，得到產(chǎn)品金錠，浸渣送至尾礦庫堆存，貧液返回浸前調(diào)漿系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有碳質(zhì)的金精礦中金的提取工藝，本發(fā)明針對微細浸染型難處理碳質(zhì)金精礦，采用酸性壓力催化氧化一一氰化提金工藝，該工藝可以將硫化礦物得到充分的氧化，使包裹在硫化礦物中的微細粒金充分裸露解離，同時也消除了碳對金的氰化浸出不利影響；這種預(yù)處理工藝為金氰化浸出提供了有利條件，使金的浸出率從常規(guī)的3％提高到97％以上，金的回收率得到顯著提高，同時由于采用可溶性藥劑，生成可溶性產(chǎn)物，極大地減輕了對環(huán)境的污染，從而使這部分難處理的金礦資源得到充分利用。
文檔編號C22B11/08GK102251101SQ201110182839
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者姚永南, 趙明福, 鄭曄, 馬金瑞 申請人:中國黃金集團公司技術(shù)中心, 長春黃金研究院