含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，先將含砷高硫高鈣細(xì)顆粒金礦粉碎，過200~400目篩；然后加水稀釋成懸浮液；加入氧化還原劑，在電壓為5~110v的直流電，電流為300~1000A的電化學(xué)裝置中進(jìn)行電化學(xué)處理，將砷從金礦中分離出來，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒砷酸鹽沉淀，將底層的沉淀分離處理進(jìn)行后續(xù)處理。本發(fā)明具有工藝簡單，利用電化學(xué)將經(jīng)過粉碎之后的礦石進(jìn)行分子破碎，將礦石中的砷、硫分離開，同時(shí)利用氧化還原劑將毒砂中的有毒的砷轉(zhuǎn)化為無毒的砷酸鹽沉淀，從而將砷從礦石中脫離處理，這樣有利于后續(xù)對金的氧化浸取，從而提高金的回收率，避免了砷的二次污染，又可以將傳統(tǒng)處理方法的砷變廢為寶。
【專利說明】含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金礦脫砷【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及卡琳型金礦電化學(xué)脫砷處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卡琳型金礦(Carlin-typegold deposit)又稱微細(xì)浸染型金礦或沉積巖容礦的微細(xì)浸染型金礦，是20世紀(jì)60年代初在美國西部內(nèi)華達(dá)州首先被發(fā)現(xiàn)的難選冶型原生金礦。我國貴州省黔西南地區(qū)、滇黔桂和陜甘川埋藏著豐富的卡琳型金礦，埋藏淺、可露采，有很大的經(jīng)濟(jì)意義。
[0003]卡琳型金礦的主要特征是:(I)分布于斑巖體周圍的中酸性巖脈發(fā)育區(qū)；(2)容礦巖石為薄層狀-紋層狀和角礫狀碳酸鹽巖；(3)礦體主要受高角度斷層控制。通常產(chǎn)于巖脈的一側(cè)或附近；(4)礦石普遍具白色細(xì)網(wǎng)脈狀方解石化和碳泥化，裂面上常見黑色碳質(zhì)被膜；(5)金主要為次顯微金；(6)成礦物質(zhì)主要來自礦源層，部分來自巖漿，成礦熱液水主要來自大氣降水。其特點(diǎn)是金呈-2 μ m超微細(xì)粒嵌布于含金載體礦物中，金的載體礦物又以-43 μ m極細(xì)顆粒嵌布在圍巖中。[0004]卡琳型金礦通常含有一定數(shù)量的砷和碳等有害雜質(zhì)，其選礦富集和冶煉回收的難度很大，是一種典型的難處理的金礦，處理成本高，產(chǎn)出的熔煉渣會產(chǎn)生二次污染。
[0005]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒的卡琳型金礦主要是以黃鐵礦和含砷黃鐵礦(毒砂(FeAsS))為主，占礦石礦物相對含量的10~15% ;碳質(zhì)礦物含量較高，占礦石礦物相對含量的10~15% ;其他脈石礦物主要以石英、粘土礦物和螢石等為主，占礦石礦物相對含量的70~80%。礦石中金屬硫礦物含量較高，金品位低，金為唯一的有價(jià)金屬元素，金大多粒度很細(xì)，小部分為顯微可見金，其余大部分為礦物中包裹的顯微不可見金，這些少量的微細(xì)粒金嵌布于脈石中，多與黃鐵礦共生，粒度極小(多〈2 μ m,部分達(dá)4~5 μ m)。這種金礦非常難處理，對選礦非常不利。
[0006]金礦中的碳質(zhì)含量較高，總碳大于1.30%，其中有機(jī)碳為0.5%左右，有機(jī)碳和石墨在浮選過程中易與硫化礦一起被浮選上來，并且有機(jī)碳具有吸附金的作用，對提高傳統(tǒng)的金浮選回收率和精礦品位以及金的氰化浸出率極為不利。
[0007]毒砂顆粒結(jié)晶程度較高，呈自形的規(guī)則菱形尖角狀或針柱狀散布在脈石中，或半自形晶一它形晶粒狀密集嵌布于脈石中，部分與黃鐵礦共生。部分金與毒砂毗鄰伴生于脈石顆粒中。
[0008]毒砂的粒度分布在0.001-0.04mm，粒度大部分都在0.02mm以下其中小于0.01mm
的占71.4%，且該粒度范圍內(nèi)大部分粒度〈0.004mm。毒砂是一種中等穩(wěn)定的礦物，只有在強(qiáng)堿性和還原環(huán)境中才穩(wěn)定。研究指出，在酸性和氧化環(huán)境下，毒砂的氧化速度是黃鐵礦的100倍。毒砂一旦被氧化，就會釋放Fe、As、S等元素。其中需特別注意的是As和它的價(jià)態(tài)。砷在水溶液中以As (III)和As (V)為主。砷是一種有毒元素，其毒性與價(jià)態(tài)有關(guān)。亞砷酸的毒性是砷酸的60倍。
[0009]根據(jù)相關(guān)研究報(bào)道，黃鐵礦與毒砂的浮選分離，采用的主要工藝方法有:(I)石灰硫酸銅法；(2)石灰銨鹽法；(3)氧化法；(4)堿法；(5)亞硫酸鹽法等。其中以氧化法抑砷浮硫工藝研究報(bào)道居多。
[0010]氧化法的主要原理是:毒砂和黃鐵礦都屬熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，易氧化，但在中性或弱堿性介質(zhì)中，毒砂比黃鐵礦的氧化速度快、氧化程度深；毒砂深度氧化后，其表面形成牢固的AsO43-親水氧化薄膜，失去可浮性；而黃鐵礦的適度氧化卻有利于浮選，其表面的氧化產(chǎn)物也易脫落，同時(shí)在表面有S°析出，疏水性增大。根據(jù)這一特點(diǎn)，通過選用合適的氧化劑進(jìn)行選擇性氧化，使黃鐵礦和毒砂達(dá)到不同的氧化程度，增大兩者可浮性差異，從而實(shí)現(xiàn)選別分離。
[0011]但是這種傳統(tǒng)的浮選法，對于包裹在脈石中的細(xì)顆粒金的作用較小，金難以分離出來，回收到的金含量少，同時(shí)砷含量較高，毒砂的粒度總體較細(xì)，大部分粒度仍小于0.02mm、使選冶難度加劇，硫砷相互間的親和力特別強(qiáng)，伴生關(guān)系非常密切，無法分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，利用電化學(xué)多種電極反應(yīng)綜合運(yùn)用，將經(jīng)過粉碎之后的礦石進(jìn)行分子破碎，將礦石中的砷、硫分別轉(zhuǎn)化分離，即利用氧化還原劑在電化學(xué)的作用下，將毒砂中的有毒的砷(如As2O3)轉(zhuǎn)化為無毒的砷酸鹽，從而將砷從礦石中脫離提取處理，這樣既排除氰化物的危害，解決了卡琳型金礦難以采選冶煉的瓶頸，還將提高金的回收率和資源利用率。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案: [0014]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，它包括如下步驟:
[0015](I)粉碎，將含砷高硫高鈣細(xì)顆?？招徒鸬V粉碎，加水球磨，過200~400目篩；所述加水球磨為初始時(shí)用干凈的水，之后采用生產(chǎn)過程中處理后的水。
[0016](2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成固液比為1:5~6的懸浮液；
[0017](3)電化學(xué)處理，將懸浮液輸送到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑，氧化還原劑的加入量為每噸金礦懸浮液加入0.5~0.6kg，pH控制在8~9 ;電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒，正極為石墨棒，負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為5~IlOv的直流電，電流為300~1000A，電化學(xué)處理2~3h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出；
[0018](4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
[0019]后續(xù)砷酸鹽的沉淀提取，回收相應(yīng)的金屬，作為建材，電子，農(nóng)藥，硫酸和搪瓷工業(yè)原料。
[0020]作為優(yōu)選，電化學(xué)處理直流電的電壓為10~80v，電流為300~500A。
[0021]所述氧化還原劑為硫酸錳、硫酸鋁、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁、氫氧化鈉、石灰乳中的一種或一種以上組合，其相互間的重量配比為8~10:1。作為進(jìn)一步優(yōu)選，氧化還原劑為硫酸錳、硫酸鋁中的任一種與氫氧化鈉、石灰乳中的任一種組合，其相互間的重量配比為8~9:1。
[0022]在電化學(xué)處理過程，金礦懸浮液反復(fù)循化降解，從而達(dá)到最佳的分離效果。采用本發(fā)明的方法能有效的將難以脫除的砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽沉淀，從而將其分離出來，為后續(xù)的金礦提取減低了難度，同時(shí)又能對無毒砷酸鹽回收利用，變廢為寶。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0024]1、本發(fā)明的操作簡單，利用電化學(xué)分子破碎、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的原理和功能，將卡琳型金礦石中難以脫除的砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，從而有效的降解脫除，同時(shí)將劇毒砷轉(zhuǎn)化的無毒砷酸鹽提出，轉(zhuǎn)制的硫化砷是農(nóng)藥、電子、玻璃、搪瓷工業(yè)的原料，化害為利，變廢為寶，為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
[0025]2、利用電化學(xué)有效解決卡琳型金礦難以脫砷的難題，使這類難處理、無法浸取的金礦得以氧化浸取，并提高金的回收率。
[0026]3、通過本發(fā)明對金礦進(jìn)行脫砷處理后，可以根治卡琳型金礦采選冶煉帶來的毒砷污染。
[0027]4、本發(fā)明的電化學(xué)脫砷方法，能耗低、安全而且高效節(jié)能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例
[0029]本發(fā)明用下列實(shí)施例進(jìn)行說明，但不限制本發(fā)明的范圍。
[0030]實(shí)施例1
[0031]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，它包括如下步驟: [0032](I)粉碎，將貴州某含砷高硫高鈣細(xì)顆粒金礦粉碎，加水球磨，過200~300目篩；
[0033](2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成固液比為1:5的懸浮液；
[0034](3)電化學(xué)處理，將懸浮液轉(zhuǎn)入到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑MnS04、和NaOH (重量配比為8:1)，氧化還原劑的加入量為每噸金礦加入0.5kg，pH控制在8~9 ;電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒，正極為石墨棒，負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為40~50v的直流電，電流為400~500A，電化學(xué)處理3h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出；
[0035](4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
[0036]采用本發(fā)明的電化學(xué)脫砷方法處理后的卡琳型金礦，再采用常規(guī)的金浸取方法浸提，最后金的提取率達(dá)到99.5%。
[0037]實(shí)施例2
[0038]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，它包括如下步驟:
[0039](I)粉碎，將貴州某含砷高硫高鈣細(xì)顆粒金礦粉碎，加水球磨，過200~300目篩；
[0040](2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成固液比為1:6的懸浮液；
[0041](3)電化學(xué)處理，將懸浮液轉(zhuǎn)入到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑FeS04、聚合氯化鋁和石灰乳(其相互間的重量配比為9:1:1)，氧化還原劑的加入量為每噸金礦加入0.6kg, pH控制在8~9 ;電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒，正極為石墨棒,負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為60~80v的直流電，電流為300~400A，電化學(xué)處理2h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出；[0042](4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
[0043]采用本發(fā)明的電化學(xué)脫砷方法處理后的卡琳型金礦，再采用常規(guī)的金浸取方法浸提，最后金的提取率達(dá)到99.6%。
[0044]實(shí)施例3
[0045]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，它包括如下步驟:
[0046](I)粉碎，將貴州某含砷高硫高鈣細(xì)顆粒金礦粉碎，加水球磨，過250~300目篩；
[0047](2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成固液比為1:6的懸浮液；
[0048](3)電化學(xué)處理，將懸浮液轉(zhuǎn)入到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑MnS04、Al2 (SO4) 3和氫氧化鈉(相互間的重量配比為8:8:1)，氧化還原劑的加入量為每噸金礦加入
0.5kg,pH控制在8~9 ；電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒,正極為石墨棒，負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為5~40v的直流電，電流為500~800A，電化學(xué)處理2h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出；
[0049](4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
[0050]采用本發(fā)明的電化學(xué)脫砷方法處理后的卡琳型金礦，再采用常規(guī)的金浸取方法浸提，最后金的提取率達(dá)到99.3%。
[0051]實(shí)施例4
[0052]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，它包括如下步驟:
[0053](I)粉碎，將貴州某含砷高硫高鈣細(xì)顆粒金礦粉碎，加水球磨，過200~250目篩；
[0054](2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成懸浮液；
[0055](3)電化學(xué)處理，將懸浮液轉(zhuǎn)入到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑FeSO4和石灰乳(重量配比為9:1)，氧化還原劑的加入量為每噸金礦加入0.6kg，pH控制在8~9 ;電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒，正極為石墨棒，負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為80~IlOv的直流電，電流為800~1000A，電化學(xué)處理3h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出；
[0056](4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
[0057]采用本發(fā)明的電化學(xué)脫砷方法處理后的卡琳型金礦，再采用常規(guī)的金浸取方法浸提，最后金的提取率達(dá)到99.8%。
[0058]實(shí)施例5
[0059]含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，它包括如下步驟:
[0060](I)粉碎，將貴州某含砷高硫高鈣細(xì)顆粒金礦粉碎，加水球磨，過200~250目篩；
[0061](2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成懸浮液；
[0062](3)電化學(xué)處理，將懸浮液轉(zhuǎn)入到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑Al2 (SO4)3和氫氧化鈉(重量配比為9:1),氧化還原劑的加入量為每噸金礦加入0.6kg,pH控制在8~9 ;電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒，正極為石墨棒，負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為10~50v的直流電，電流為300~500A，電化學(xué)處理3h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出；[0063](4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
[0064]采用本發(fā)明的電化學(xué)脫砷方法處理后的卡琳型金礦，再采用常規(guī)的金浸取方法浸提，最后金的提取率達(dá)到99.7%。
【權(quán)利要求】
1.含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，其特征在于:它包括如下步驟: (1)粉碎，將含砷高硫高鈣細(xì)顆?？招徒鸬V粉碎，加水球磨，過200-400目篩； (2)稀釋成懸浮液，將粉碎之后的金礦再加水稀釋成固液比為1: 5飛的懸浮液； (3)電化學(xué)處理，將懸浮液輸送到電化學(xué)處理裝置中，同時(shí)加入氧化還原劑，氧化還原劑的加入量為每噸金礦懸浮液加入0.5^0.6kg，pH控制在8、；電化學(xué)裝置內(nèi)安裝電極棒，正極為石墨棒，負(fù)極為金屬罐體，啟動(dòng)電化學(xué)裝置，電壓為5~IlOv的直流電，電流為300-1000Α，電化學(xué)處理2~3 h，金礦中的氧化砷轉(zhuǎn)化為無毒砷酸鹽，與硫鐵礦分離；從金礦中分離析出； (4)沉淀分離，經(jīng)電化學(xué)處理后，懸浮液分層；砷酸鹽懸浮在中上層，隨水流出，再進(jìn)行后續(xù)的沉淀提取，其余的金礦、雜質(zhì)金屬及其他固體廢棄物則沉淀在底層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，其特征在于:所述氧化還原劑為硫酸錳、硫酸鋁、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁、氫氧化鈉、石灰乳中的一種或一種以上組合，其相互間的重量配比為疒10:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，其特征在于:所述氧化還原劑為硫酸錳、硫酸鋁中的任一種與氫氧化鈉、石灰乳中的任一種組合，其相互間的重量配比為8、:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含砷高硫高鈣細(xì)顆粒難處理卡琳型金礦電化學(xué)脫砷方法，其特征在于:所述電化學(xué)處`理過程中直流電的電壓為10-50ν，電流為300-500Α。
【文檔編號】C22B1/11GK103509937SQ201310426541
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】黃名鐘, 程潔, 黃念 申請人:廣西麗桂環(huán)?？萍加邢薰?br>