一種貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法
【專利摘要】一種貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法。其步驟如下：按貴金屬硫化精礦與濃度150~250g/L H2SO4硫酸溶液的質(zhì)量比1:3~9加入反應器中，再加入貴金屬硫化精礦質(zhì)量0.2~10%和0.2~0.6%的硫磺和木質(zhì)素磺酸鹽，在通入氧氣，氧分壓為0.5~1.0MPa，浸出溫度為130~160℃，pH＜0.5的條件下，浸出1~5h，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣，浸出渣用100目篩篩分得到貴金屬富集物和尾渣。本發(fā)明方法操作簡單，同步實現(xiàn)貴金屬金、銀、鉑和鈀的富集與銅、鎳、鋅和鐵賤金屬分離的目的，貴金屬富集物中貴金屬含量及富集比高，顯著降低后續(xù)分離成本。
【專利說明】
一種貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法。
技術背景
[0002]貴金屬金、銀、鉑、鈀等具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、低膨脹率、高催化活性、高延展性、電熱穩(wěn)定性、配位能力強、感光性能優(yōu)異、機械加工性能好等特性，廣泛應用于石油化工、汽車信息、航空航天、軍事等高新技術領域，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，貴金屬消費量持續(xù)增長。貴金屬在地殼中的含量極低且分散，我國金、銀資源總量相對豐富，但鉑、鈀等貴金屬則屬嚴重緊缺礦產(chǎn)資源，自給率嚴重不足，其品位極低且主要以銅、鎳等賤金屬共生的硫化礦形式存在，開采難度大，供需矛盾日益顯著。
[0003]貴金屬在礦石中的品位極低，在共生硫化礦中其品位大多在每噸幾克左右，其提取難度大，主要采用富集-分離-精煉的提取工藝，選礦工藝可以分離絕對量的硅酸鹽脈石和大量的鐵，使貴金屬與銅、鎳、鈷等賤金屬同步富集，浮選精礦中貴金屬含量可達到10g/t以上，同時銅、鎳、鈷、鐵等賤金屬品位也顯著提高，再經(jīng)火法熔煉使貴金屬等有價組分再次富集于銅、鎳、鐵和硫的硫相中。當貴金屬品位較高時，采用富集提取貴金屬的載體冶煉技術，實現(xiàn)貴金屬與賤金屬的有效分離。
[0004]高春娟等(貴金屬富集提取技術研究進展，《鹽業(yè)與化工》,Vol.39,N0.2,P39-43，2009)介紹了氰化法從金屬礦和工業(yè)廢液中提取貴金屬工藝，原料經(jīng)氰化鈉溶液通空氣浸泡，隨后加入生石灰或氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值，使貴金屬溶解并經(jīng)置換酸洗得到粗貴金屬。該工藝是常用的貴金屬提取方法，工藝成熟，提取收率高。但因氰化物的劇毒性，對水環(huán)境污染嚴重而受到限制。傅錦坤等(細菌吸附還原貴金屬離子特性及表征，《高等學校化學學報》，￥020，％.9少1452-1454，1999)研究了從生態(tài)環(huán)境中篩選的001類細菌吸附、還原鈀、鉑、金、銀、銠等貴金屬離子的特性，結果表明，DOl對鉑、鈀、金、銀的吸附率均在90%以上，對金、銀的吸附性更強，但菌種培養(yǎng)，馴化時間長，吸附周期長，吸附容量有限等因素制約了微生物吸附技術的工業(yè)應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法。本發(fā)所涉及的貴金屬硫化精礦包括含鉑鈀硫化精礦和含金銀硫化精礦，這兩種精礦都是以硫化物形式存在，除了貴金屬種類、元素組成有所區(qū)別外，存在很多相似的物化性質(zhì)，比如貴金屬品位低，主要以賤金屬銅、鎳、鐵和鋅的硫化物為載體，粒度細小。精礦中的鈣、鎂硅酸鹽礦物包裹金屬硫化物并呈彌散分布。本發(fā)明采用一步氧壓浸出工藝，將貴金屬硫化精礦中金、銀、鉑和鈀貴金屬選擇性包裹于硫磺中得到貴金屬富集物，并將銅、鎳、鋅和鐵賤金屬浸出進入溶液。該方法操作簡單，同步實現(xiàn)貴金屬金、銀、鉑和鈀的富集與銅、鎳、鋅和鐵賤金屬分離的目的，貴金屬富集物中貴金屬含量及富集比高，顯著降低后續(xù)分離成本。
[0006]本發(fā)明所述含鉑鈀硫化精礦成分:鉑10?60g/t，鈀10?60g/t，鎳2?20%wt，銅0.2?20%wt，硫5?40%wt，鐵0.5?15%wt和Si 2~20%wt。
[0007]本發(fā)明所述含金銀硫化精礦成分:含金2?80g/t，銀20?300g/t，鋅5?50%wt，鋅2?20%wt、硅0.5?15%wt%、銅0.1?10%wt、鐵2?15%wt、鎂0.1?10%wt、錳0.1?5%wt和硫5?40%wt。
[0008]本發(fā)明的貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法步驟如下:按貴金屬硫化精礦與濃度150?250g/L H2SO4硫酸溶液的質(zhì)量比1:3?9加入反應器中，再加入貴金屬硫化精礦質(zhì)量
0.2?10%和0.2?0.6%的硫磺和木質(zhì)素磺酸鹽，在通入氧氣，氧分壓為0.5?1.0MPa，浸出溫度為130?160°C，pH<0.5的條件下，浸出I?5h，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣，浸出渣用100目篩篩分得到貴金屬富集物和尾渣。
[0009]本發(fā)明采用氧氣作為氧化劑，硫磺為捕收劑，在加熱下浸出，基于貴金屬與硫的親和特性，金、銀、鈾和鈀貴金屬被包裹于硫磺形成貴金屬富集物，大部分的銅、鎳、鋅和鐵硫化物在硫酸體系中被氧氣氧化，溶解。該方法操作簡單，能一步實現(xiàn)金、銀、鈾和鈀貴金屬高效富集，同時分離銅、鎳和鐵的目的，操作簡單、成本低廉。
[0010]加入硫磺的作用，一是為了補充氧壓浸出過程中硫的損失，其次是利用120°C以上的溫度使硫磺以熔融狀態(tài)存在于硫酸體系中，由于貴金屬金、銀、鉑、鈀的親硫特性，以熔融硫磺為捕收劑捕收貴金屬。在冷卻過程中，捕收了貴金屬的單質(zhì)硫在攪拌作用下相互碰撞、包裹，形成大顆粒的貴金屬富集物。貴金屬富集物的比重較硅酸鹽相大，會沉在底部，靠自然重力實現(xiàn)貴金屬富集物與含硅酸鹽的尾渣的自然分離。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
含鉑鈀硫化精礦成分:鉑 19.92g/t，鈀27.23g/t，鎳2.07%wt，銅2.42%wt，硫 13.77%wt，鐵22.06%wt和硅13.77%wto
[0012]將含鉑鈀硫化精礦300g與濃度200g/L H2SO4的硫酸溶液2800g加入反應釜中，分別加入5g硫磺和1.2g木質(zhì)素磺酸鹽，通入工業(yè)氧氣，保持釜內(nèi)氧分壓為0.7MPa，浸出溫度為150 °C, pH控制在0.3，浸出時間3h，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣。用100目標準篩篩分浸出渣后，得到53.19g貴金屬富集物和103.2g尾渣。經(jīng)分析，貴金屬富集物中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為98.0g/t、136.lg/t、I.06%、3.77%和21.5%，回收率分別87.24%、88.63%、7.78%、32.29%和17.28%;尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為7.48八、9.(^八、
0.18%,0.29%和2.4%、尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵的殘余率分別為12.76%、11.37%、2.56%、4.82%和3.74%。
[0013]實施例2
含鉑鈀硫化精礦成分與實施例1相同。
[0014]將含鉑鈀硫化精礦300g與濃度150g/L H2SO4的硫酸溶液1800g加入反應釜中，分別加入1g硫磺和1.2g木質(zhì)素磺酸鹽，通入工業(yè)氧氣，保持釜內(nèi)氧分壓為0.5MPa，浸出溫度為160 °C，浸出時間為3h，pH控制在0.4，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目標準篩篩分后得到37.Sg貴金屬富集物和102.Sg尾渣。經(jīng)分析，貴金屬富集物中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為136.8g/t、182.9g/t、3.27%、3.13%和24.16%，回收率分別86.53%、84.63%、17.03%、19.05% 和 13.80%;尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為 7.83g/t、12.21g/t、2.09%, 0.68%和0.081%、尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵的殘余率分別為13.47%、15.38%、1.30%、2.15%和2.81%。
[0015]實施例3
含鉑鈀硫化精礦成分與實施例1相同。
[0016]將含鉑鈀硫化精礦300g與濃度200g/L H2SO4的硫酸溶液900g加入反應釜中，分別加入20g硫磺和1.5g木質(zhì)素磺酸鹽，通入工業(yè)氧氣，保持釜內(nèi)氧分壓為0.9MPa，浸出溫度為150 °C，浸出時間為5h，pH控制在0.3，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目標準篩篩分后得到43.0g貴金屬富集物和101.4g尾渣。經(jīng)分析，貴金屬富集物中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為125.9g/t、170.8g/t、2.41%、2.26%和17.25%，回收率分別90.59%、89.91%、14.27%、15.65%和 11.21%；尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為5.55g/t、8.13g/t、0.0 8 7 %、0.11 %和1.6 5 %、尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵的殘余率分別為9.41 %、1.0 9 %、1.2 2 %、1.80%和2.53%。
[0017]實施例4
含鉑鈀硫化精礦成分:鉑30.50g/t，鈀50.49g/t，鎳3.58%wt，銅4.20%wt，硫 15.18%wt，鐵 16.02%wt和硅11.56%wt。
[0018]將含鉑鈀硫化精礦300g與濃度200g/L H2SO4的硫酸溶液2400g加入反應釜中，分別加入15g硫磺和1.2g木質(zhì)素磺酸鹽，通入工業(yè)氧氣，保持釜內(nèi)氧分壓為0.5MPa，浸出溫度為130 °C，浸出時間為5h，pH控制在0.3，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目標準篩篩分后得到33.2g貴金屬富集物和105.0g尾渣。經(jīng)分析，貴金屬富集物中鉑、鈀、銅、鎳、鐵含量分別為158.78八、214.28八、2.37%、2.45%和18.38%，回收率分別88.17%、87.05%、10.84%、13.10% 和 9.22%;尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵含量分別為 6.73g/t、10.07g/t、0.13%、0.32%和1.89%、尾渣中鉑、鈀、銅、鎳和鐵的殘余率分別為11.83%、12.95%、1.88%、5.41%和3.00%。
[0019]實施例5
含金銀硫化精礦成分:金2.4g/t、銀200g/t、鉛2.41%wt、娃1.96%wt、銅0.32%wt、鋅 46.83%wt、鐵 7.62%wt、鎂 0.50%wt、錳 0.23%wt、硫 28.08%wt。
[0020]將含金銀硫化精礦300g與濃度為200g/L H2SO4的硫酸溶液1800g加入反應釜中，分別加入20g硫磺和1.2g木質(zhì)素磺酸鹽，通過工業(yè)氧氣，保持釜內(nèi)氧分壓為1.1MPa，浸出溫度為160 °C，浸出時間3h，pH控制在0.3，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目標準篩篩分后得到35.7g貴金屬富集物和66.Sg尾渣。經(jīng)分析，貴金屬富集物中金、銀、銅、鋅、鐵和鉛含量分別為17.39g/t ,1485.8g/t、0.45%、0.24%、4.87%和0.26%，回收率分別86.23%、88.41%、16.73%、0.06%、7.61%和I.28%；尾渣中金、銀、銅、鋅、鐵和鉛含量分別為1.488八、104.158八、0.0348八、0.284%、0.42%和10.68%、尾渣中金、銀、銅、鋅、鐵和鉛殘余率分別為 13.77%、11.59%、2.37%、0.14%、I.22%和98.72%。
[0021 ] 實施例6
含金銀硫化精礦成分與實施例5相同。
[0022]將含金銀硫化精礦300g與濃度為250g/L H2SO4的硫酸溶液2400g加入反應釜中，分別加入30g和1.5g木質(zhì)素磺酸鹽，通過工業(yè)氧氣，保持爸內(nèi)氧分壓為0.8MPa，浸出溫度為150°C，浸出時間5h，pH控制在0.3，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目標準篩篩分后得到41.4g貴金屬富集物和67.63g尾渣。經(jīng)分析，貴金屬富集物中金、銀、銅、鋅、鐵和鉛含量分別為15.638八、1302.38八、0.45%、0.35%、3.45%和0.26%，回收率分別89.86%、89.99%、19.41 %、0.10%、6.24%和1.49%;尾渣中金、銀、銅、鋅、鐵和鉛含量分別為1.088八、89.978八、0.0348八、0.276%、0.86%和10.53%、尾渣中金、銀、銅、鋅、鐵和鉛殘余率分別為 10.14%、10.14%、2.37%、0.13%、2.53% 和 98.51%。
【主權項】
1.一種貴金屬硫化精礦浸出富集貴金屬的方法，其特征是步驟如下:按貴金屬硫化精礦與濃度150?250g/L H2SO4硫酸溶液的質(zhì)量比1:3?9加入反應器中，再加入貴金屬硫化精礦質(zhì)量0.2?10%和0.2?0.6%的硫磺和木質(zhì)素磺酸鹽，在通入氧氣，氧分壓為0.5?1.0MPa，浸出溫度為130?160°C，pH<0.5的條件下，浸出I?5h，浸出結束后，過濾分離得到浸出液及浸出渣，浸出渣用100目篩篩分得到貴金屬富集物和尾渣。
【文檔編號】C22B3/08GK105886759SQ201610245999
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】邱顯揚, 曹洪楊, 劉志強, 李偉, 郭秋松, 張魁芳, 高遠, 朱薇, 金明亞
【申請人】廣東省稀有金屬研究所