一種超聲強(qiáng)化氯化氧化協(xié)同浸出難浸金礦中金的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種超聲強(qiáng)化氯化氧化協(xié)同浸出難浸金礦中金的方法，屬于冶金工業(yè) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 黃金由于其優(yōu)良的性能在現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用，如電子、通訊、 宇航、化工、醫(yī)療等技術(shù)領(lǐng)域。隨著金礦礦產(chǎn)資源開采量的不斷增加，高品位易處理金礦的 儲(chǔ)量日益枯竭，難浸金礦將成為今后黃金工業(yè)的重要資源。如何有效并持續(xù)性的開發(fā)利用 難浸金礦，是我國黃金工業(yè)迫切需要解決的技術(shù)難題。
[0003] 在我國已探明黃金地質(zhì)儲(chǔ)量中，約有100化左右屬于黃鐵礦/神黃鐵礦包裹型難 浸金礦，其是主要的難浸金礦之一。對于難浸出金礦的浸出，現(xiàn)在工業(yè)上絕大部分采用的是 預(yù)處理后再氯化浸出的工藝。目前，工業(yè)上已應(yīng)用的預(yù)處理方法有；賠燒法、高壓氧化法、 生物預(yù)氧化法、化學(xué)預(yù)氧化法等，但該些方法都存在一定的不足。例如，賠燒法容易造成過 燒，形成結(jié)塊，阻礙金進(jìn)一步浸出，且隨著環(huán)保要求的提高，廢氣治理成本提高，其應(yīng)用范圍 受到限制；高壓氧化法在高溫高壓下操作，設(shè)備材質(zhì)要求高，投資費(fèi)用大，且對含有機(jī)碳較 高的物料處理效果不理想；細(xì)菌氧化法可選用的菌種有限，反應(yīng)周期過長，要保證細(xì)菌生存 和繁殖使得反應(yīng)條件較為苛刻。數(shù)十年來，隨著科技工作者的不斷研究，化學(xué)預(yù)氧化處理方 法先后出現(xiàn)了硝酸催化氧化法、氯化法W及采用過氧化物、高鋪酸鹽、重銘酸鐘、高氯酸鹽、 次氯酸鹽、臭氧等化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行預(yù)氧化的方法，但該些方法由于設(shè)備、操作或成本等問題， 基本停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。
[0004] 氯化法雖然工藝簡單，成本低廉，但氯化物的毒性令人生畏；同時(shí)，在氯化浸出時(shí)， 會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染；并且礦石中某些雜質(zhì)設(shè)日銅、鋪等）會(huì)影響氯化過程，阻礙了金的 浸出。為了克服該一缺點(diǎn)，自氯化法誕生之日起，氯化法的研究就引起了人們的關(guān)注。近年 來，國內(nèi)外研究的主要非氯化法有硫脈法、硫代硫酸鹽法、多硫化物法、有機(jī)氯法、漠化法。 而該些方法都存在不同的缺陷。硫脈法藥劑耗量大，價(jià)格高，低抑，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，硫脈可能 還會(huì)致癌，并且機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。硫代硫酸鹽法需要加熱，溫度范圍窄，工藝控制要求嚴(yán)格，產(chǎn) 生液體會(huì)膨脹。多硫化物法浸出劑穩(wěn)定性差，需要有穩(wěn)定劑存在，況且從浸出液中回收金的 條件嚴(yán)格。有機(jī)氯法的缺陷是有機(jī)氯容揮發(fā)，并且有毒，從浸出液中回收金困難。漠化法試 劑消耗偏高，用原子吸收和電感禪合等離子體發(fā)射譜分析時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾。
[0005] 文獻(xiàn)《超聲波強(qiáng)化浸出（P化法）銀精礦中金銀的研究》提出使用超聲強(qiáng)化氯化浸 出金銀，雖然該方法在傳統(tǒng)氯化法上有很大提高，提高了浸出率，縮短浸出時(shí)間，但是在浸 出前必須進(jìn)行預(yù)處理，將鐵轉(zhuǎn)化成氨氧化鐵，則增加了浸出工序，并且氯物具有劇毒，造成 環(huán)境嚴(yán)重污染。文獻(xiàn)《次氯酸鋼一步法浸金的原理與試驗(yàn)研究》提出的浸出方法雖然與傳統(tǒng) 浸出方法相比，縮短了浸出工序，但是缺少強(qiáng)化手段和強(qiáng)化氧化劑，使得浸出率偏低，不到 90〇/〇,不能滿足生產(chǎn)要求。文獻(xiàn)《化31 and E ffective Gold Leaching from a Desulfurized Gold Ore Using Acidic Sodium Chlorate Solution at Low Temperature》提出的浸出方 法提高了金的浸出率，與傳統(tǒng)方法相比具有優(yōu)點(diǎn)，但是在浸出前必須進(jìn)行賠燒，不僅產(chǎn)生廢 氣污染環(huán)境，而且增加了工藝工序，延遲工藝時(shí)間?？偟膩碚f，雖然前人報(bào)道過的各種浸出 方法都具有優(yōu)點(diǎn)，但是也都存在各自的缺點(diǎn)，或是使用的浸出劑具有毒性，污染環(huán)境，或是 缺少強(qiáng)化手段和強(qiáng)化氧化劑，使得浸出率偏低，亦或是工藝流程比較長。有研究者報(bào)道過使 用超聲波強(qiáng)化硫脈浸出金礦，但是該法浸出劑價(jià)格較高，用量較大，不經(jīng)濟(jì)，并且硫脈可能 還會(huì)致癌，并且機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。
[0006] 如何強(qiáng)化提金工藝，提高生產(chǎn)效率，縮短浸出時(shí)間，從而達(dá)到縮減基建規(guī)模、節(jié)約 投資、降低生產(chǎn)成本、環(huán)境友好，已成為當(dāng)前黃金科研工作的一個(gè)重大課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種生產(chǎn)成本低廉，對環(huán)境無污染的 難浸金礦超聲強(qiáng)化浸出方法，具體包括W下步驟： (1) 將待提取的金礦石破碎成200目W下的礦粉； (2) 將礦粉、氨氧化鋼、次氯酸鋼和水充分混合后得礦漿，礦漿的液固比為2:1~6:1， 氧化鋼的質(zhì)量為礦粉質(zhì)量的5~20%，在礦漿中次氯酸鋼的濃度為Imol/L~3mol/L ; (3) 攬拌礦漿(攬拌速度為300~5(K)巧m)，并W 100~2(K)LA的速度通入空氣輔助超 聲波強(qiáng)化，浸出時(shí)間為0. 5~化，每隔半小時(shí)按1~化/t的量加入雙氧水。
[000引本發(fā)明步驟（2)中所述氨氧化鋼為市售燒堿或工業(yè)級(jí)燒堿，氨氧化鋼用量為金礦 的5~20%，所用次氯酸鋼的有效氯為10%，次氯酸鋼在礦漿中的濃度為Imol/L~3mol/L。
[0009] 本發(fā)明步驟（3)所述的超聲波聲強(qiáng)1~4. 0 W/cm3,超聲波裝置采用間歇使用方 式；超聲強(qiáng)化浸出溫度為室溫，反應(yīng)時(shí)間為0. 5~化，且每隔半小時(shí)按1~化A的量加入 雙氧水直至浸出結(jié)束。
[0010] 本發(fā)明的原理為：利用超聲波的空化作用，超聲波在礦漿中產(chǎn)生空化現(xiàn)象，當(dāng)空 化泡崩潰時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)和在空化泡周圍極小的空間內(nèi)，產(chǎn)生5000K W上的高溫和大約 5 X 10中a的高壓，溫度變化率高達(dá)lOVs，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和誠）時(shí)速達(dá)400Km的射 流；超聲波的空化作用能夠使包裹在礦石中的金裸露出來；射流又對礦漿產(chǎn)生強(qiáng)烈的攬拌 作用，加速和促進(jìn)了礦石中金的溶解；同時(shí)向超聲波反應(yīng)器中通入空氣既可W提供浸出過 程需要的氧氣也保證了超聲空化作用的持續(xù)有效。
[0011] 本發(fā)明的最重要特點(diǎn)是在礦粉、氨氧化鋼和水充分混合所得的礦漿中加入雙氧 水，利用雙氧水和氨氧化鋼的協(xié)同作用，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)；雙氧水和氨氧化鋼協(xié)同氧化遠(yuǎn) 遠(yuǎn)超過了二者單獨(dú)的氧化效果；超聲強(qiáng)化在縮短反應(yīng)時(shí)間的基礎(chǔ)上，提高了金的浸出率； 金礦浸出在超聲作用下被大大強(qiáng)化的現(xiàn)象，有可能使超聲強(qiáng)化在黃金行業(yè)，特別那些品位 高，儲(chǔ)量不大，不適合于建傳統(tǒng)的氯化廠的礦山首先采用。
[0012] 本發(fā)明主要的化學(xué)反應(yīng)式為： 2FeS2+4化OH+3〇2=2Na2S2〇3巧化（0H) 3 FeS2巧.5Cl(T+40ir=FeOOH+2S〇42>7. 5Cr+l. 5&0 Au+1. 5C1 礦+1. 5H2〇=Au(OH)3(aq)+l. 5C1- Au(0H)3(aq)+ OH-=H2Au〇3_+ &0 H2A11 曠 + 0H_= HA11O32-+ &0 本發(fā)明的有益效果： (1) 與傳統(tǒng)不適用強(qiáng)化手段相比，本發(fā)明方法使用超聲強(qiáng)化手段，縮短了浸出時(shí)間，在 一定程度上提高了金的浸出率； (2) 本發(fā)明方法與現(xiàn)有超聲強(qiáng)化氯化(或硫脈)浸金方法相比，使用了更加環(huán)境友好、廉 價(jià)的浸出劑，次氯酸鋼，保護(hù)環(huán)境，降低了生產(chǎn)成本； (3) 與傳統(tǒng)浸出方法相比，本發(fā)明方法周期性的加入強(qiáng)化氧化劑雙氧水，強(qiáng)化了氧化反 應(yīng)，進(jìn)一步了縮短了浸出時(shí)間，提高了浸出率，在浸出Ih時(shí)，浸出率即可達(dá)到98% W上； (4) 本發(fā)明方法與傳統(tǒng)使用賠燒等預(yù)處理方法相比，本發(fā)明使用一步法進(jìn)行強(qiáng)化浸出， 無需進(jìn)行賠燒等預(yù)處理手段，大大縮短了工藝工序，節(jié)省了工藝時(shí)間； (5) 本發(fā)明方法集超聲強(qiáng)化、雙氧水和空氣強(qiáng)化、環(huán)境友好型且廉價(jià)的浸出劑次氯酸鋼 于一體，一步法浸出金礦，是個(gè)完整、高效的浸出體系；克服了 W往各種單一體系有毒性，污 染環(huán)境，缺少強(qiáng)化手段和強(qiáng)化氧化劑，使得浸出率偏低，工藝流程比較長和成本高等缺點(diǎn)； 提出了一種浸出率高、浸出時(shí)間短、工藝流程短、操作簡單、環(huán)境友好的浸出方法。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實(shí)發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于 所述內(nèi)容。
[00巧]實(shí)施例1 本實(shí)施例W某礦山的浮選金礦為處理對象，其主要成分如表1所示。
[0016] 表1金礦主要成分分析
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超聲強(qiáng)化氯化氧化協(xié)同浸出難浸金礦中金的方法，其特征在于，具體包括以下 步驟： (1) 將待提取的金礦石破碎成200目以下的礦粉； (2) 將礦粉、氫氧化鈉、次氯酸鈉和水充分混合后得礦漿，礦漿的液固比為2:1~6:1， 氧化鈉的質(zhì)量為礦粉質(zhì)量的5~20%，在礦漿中次氯酸鈉的濃度為lmol/L~3mol/L ; (3) 攪拌礦漿，并通入空氣輔助超聲波強(qiáng)化浸出0. 5~4h，每隔半小時(shí)按1~3L/t的 量加入雙氧水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲強(qiáng)化氯化氧化協(xié)同浸出難浸金礦中金的方法，其特征 在于：所述步驟（3)中空氣的通入速度為100~200L/h，攪拌速度為300~500rpm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲強(qiáng)化氯化氧化協(xié)同浸出難浸金礦中金的方法，其特征在 于：所述步驟（3)的超聲波聲強(qiáng)1~4. 0W/cm3,超聲強(qiáng)化預(yù)處理溫度為室溫。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種超聲強(qiáng)化氯化氧化協(xié)同浸出難浸金礦中金的方法，屬于濕法冶金領(lǐng)域。首先將金礦石破碎成礦粉，將礦粉、氫氧化鈉、次氯酸鈉和水充分混合，得礦漿，在礦漿中通入空氣，在攪拌條件下進(jìn)行超聲波強(qiáng)化浸出。在強(qiáng)化浸出過程中周期性的加入雙氧水。本發(fā)明在利用超聲強(qiáng)化的同時(shí)，利用雙氧水和氫氧化鈉的協(xié)同作用，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，雙氧水和氫氧化鈉協(xié)同作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了二者單獨(dú)的氧化效果。超聲強(qiáng)化在縮短反應(yīng)時(shí)間的同時(shí)，提高了金的浸出效果，既節(jié)省了試劑成本又可以提高金礦浸出效率，經(jīng)過該發(fā)明方法浸出，浸出率即可達(dá)到98%以上；本發(fā)明利用次氯酸鈉作為浸出劑，不會(huì)對環(huán)境造成壓力；另外本發(fā)明一步法強(qiáng)化浸出金礦，縮短浸出工序。
【IPC分類】C22B3-12, C22B11-00
【公開號(hào)】CN104630466
【申請?zhí)枴緾N201510027146
【發(fā)明人】彭金輝, 崔維, 王仕興, 張利波, 甯利平, 張耕瑋
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月20日