技术领域
[0001] 本
发明涉及回收金的方法，并且更特别地涉及从含金的双难熔(double refractory)材料回收金。
背景技术
[0002] 目前金
矿石、精矿、
氧化残余物和
煅烧物几乎仅仅是经受氰化物
浸出以用于回收金。然而，氰化物溶液不能分裂硫化物结构例如黄
铁矿和/或砷黄铁矿，因此在浸出之前需要经常通过
焙烧、
生物氧化或湿法加压氧化来氧化所有的难熔硫化物材料。
[0003] 发展阶段金氯化物浸出工艺通常使用高浓度的氯化物，典型地存在溴化物添加和2+
氧化剂(例如Cu )。这是为了溶解金并且在溶液中保持金稳定。这可引起工艺中越来越复杂的化学组成和高的操作成本。
[0004] 这些
现有技术金浸出工艺通常不能从含金的双难熔材料回收金。含金的双难熔材料例如包含除硫化物结构(例如黄铁矿和/或砷黄铁矿)之外的
碳质物质或其他劫金(preg-robbing)物质的含金材料。在难熔矿石和精矿中，金颗粒被
锁定在基体(最通常为硫化物矿物)内，并且有必要预处理来分解矿物结构以释放金用于随后的回收。劫金物质，典型地碳质非晶碳，天然存在的
石墨，黏土或其他还原成分，在另一方面充当浸出过程中的劫金物并因此在金溶解之前必须被消除或
钝化，因为它导致溶液中金损失。一种可能的补救措施是焙烧矿石并因此使黄铁矿氧化并去除有机碳。
[0005] 目前用于难熔矿石的预处理工艺包括焙烧、加压氧化、和生物氧化例如细菌氧化。
发明内容
[0006] 因此目的是提供方法以便解决以上问题并且提供可行方法用于从含金的双难熔原材料回收金。通过以在独立
权利要求中陈述的为特征的方法和配置来实现本发明的目的。在
从属权利要求中公开了本发明的优选实施方案。
[0007] 本发明是基于以以下认识为
基础的构思：可通过在存在再
吸收材料的浸出阶段中在氯化物环境中浸出所述原材料来从含金的双难熔原材料回收金，该再吸收材料能够捕获(例如还原、沉淀和/或吸收)来自浸出溶液的溶解的金从而防止对原材料劫金。
[0008] 本发明的方法不需要用于能够从所述原材料回收金的预处理工艺例如焙烧、加压氧化或生物氧化，并且可实现从含金的双难熔材料的高的金回收。此外，该方法允许在没有有毒氰化物的情况下在对环境的渗漏最小化的封闭化学循环中回收金。
附图说明
[0009] 下面将通过参考所附[附]图的优选实施方案来更详细地描述本发明，其中[0010] 图1显示金回收工艺的
流程图，其说明了本发明的第一实例；
[0011] 图2显示采用常规氯化物浸出方法以及本发明的方法从双难熔原材料回收金；
[0012] 图3说明了在各种
活性炭浓度(10至30g/L)的情况下估计的金回收随着按照原材料中劫金材料浓度(g/L)的有机碳的变化。
[0013] 发明详述
[0014] 本发明提供用于从含金和任选地含
银的双难熔原材料回收金和任选地回收银的方法。该方法包括步骤(a)：在含氯化物的浸出溶液中浸出所述含金和任选地含银的双难熔原材料以溶解金，并获得在溶解状态下包含金和任选地包含银的浸出液，其中该氯化物浸出步骤中浸出溶液的氧化还原相对于Ag/AgCl大于550mV；和同时使所述在溶解状态下包含金和任选地包含银的浸出液与再吸收材料
接触以获得含金和任选地含银的再吸收材料；和步骤(b)：从所述含金和任选地含银的再吸收材料回收金和任选地回收银。
[0015] 本文及下文使用的术语“双难熔原材料”是指在所述原材料中存在以下两种：(i)金锁定或氰化物消耗物质，例如铁硫化物(例如黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿)、砷硫化物(例如砷黄铁矿、雌黄、雄黄)、
铜硫化物(例如
黄铜矿)、锑硫化物(例如方锑金矿(aurostibnite)、辉锑矿)碲化物、单质硫、或它们的任何混合物，和(ii)劫金材料，例如碳质非晶、石墨碳、其他含碳物质、黏土或其他吸收/还原成分、或它们的任何混合物。所述原材料典型地包含至少0.01％w/w、特别地至少0.5％w/w、优选至少1％w/w的劫金物质，该劫金物质降低原材料总重量的金回收。此外，所述原材料特别包含难熔物质，其具有低的金释放而使使用直接氰化法的工艺不经济。所述原材料典型地包含所述原材料中总金的小于80％、特别小于50％、优选小于35％、更优选小于25％、甚至更优选10至0％的自然金(native gold)。术语“自然金”是指与被锁定在材料中例如在铁硫化物中的金相对的易选金。
[0016] 本文及下文使用的术语“劫金”意指从
主体材料溶解的金再沉积、还原和/或
吸附至劫金物质表面(例如材料的非晶碳表面)上，并且因此意指其从溶液损失和保持与脉石和/或浸出残余物一起。
[0017] 特别地，本发明适合于从包含双难熔含金原材料的材料、特别地双难熔含金原材料回收金和任选地回收银。通常所述含金的双难熔原材料是矿石或精矿或者衍生自矿石或精矿，其中主要的矿物为黄铁矿或砷黄铁矿。另外，双难熔材料还可为二次原材料。所述双难熔原材料例如可以是矿石、精矿、
尾矿、氧化残余物、中间物或其他含金的双难熔材料、或它们的任何混合物。材料可为精磨的，但是这不是必要的。除金和任选的银之外，所述原材料可以包含另外其他的元素例如铜、镍、钴、锌、铁、铅、
铝、
硅和/或硫。
[0018] 根据本发明，在浸出步骤(a)之前没有通过以下任何方式预氧化含金和任选地含银的双难熔原材料用以释放金：焙烧、加压氧化、和生物氧化例如细菌氧化。
[0019] 图1显示金回收工艺的工艺流程图的实例。将含金的双难熔材料1供给至金浸出步骤(a)10，其中在大气条件或轻微加压条件下在存在再吸收材料2的情况下浸出材料1，该再吸收材料2能够捕获(例如吸附、还原、和/或沉淀)来自浸出溶液的溶解的金。以下参考图1来讨论该方法。
[0020] 可以特别在由
流体静压和
大气压组成的总压下进行步骤(a)10中的浸出。任选地可使用小的过压。典型地在反应器顶部处过压小于0.5巴。浸出步骤(a)10的
温度处于或小于浸出溶液的沸点，有利地为从70至105℃，优选为从90至100℃。由流体静压所致，浸出步骤(a)10的温度可局部地升高至大于浸出溶液的沸点。
[0021] 在包含氯化物离子的浸出溶液3中进行步骤(a)10中的浸出。浸出溶液的氯化物总浓度典型地为从100至450g/L，优选为从130至250g/L，更优选为从150至225g/L。基于原材料的溶解的金属含量和初始化学品，所需的氯化物浓度可以变化，并因此根据氯离子所充当的金捕获络合剂的需要来适当地调节所需的氯化物浓度。典型地将所述氯离子以氯化物盐例如NaCl和CaCl2的形式提供至浸出溶液中。
[0022] 在一些现有技术的金浸出工艺中，将溴化物离子添加至溶液以作为金溴化物络合物使金保持更稳定。采用本发明的方法，没有必要将溴化物离子添加至浸出溶液。然而，容许在浸出步骤中溴化物离子的存在。在本发明的优选实例中，在不存在添加的溴化物离子的情况下进行浸出步骤(a)10。典型地在含氯化物的浸出溶液中溴化物离子的浓度为从0至100g/L，更优选为从0至25g/L，最优选为0g/L。
[0023] 调节浸出步骤(a)10中浸出溶液的氧化还原电势至可破坏难熔基体的
水平，即相对于Ag/AgCl大于550mV，特别地相对于Ag/AgCl大于580mV，优选相对于Ag/AgCl为从600至720mV。典型地通过存在氧化剂(典型地二价铜离子和/或三价铁离子)实现氧化条件。另外提供含氧气体4的进料(例如氧气、空气或富氧空气)来典型地使铜和/或铁保持氧化并因此处于溶解状态下。
[0024] 有利地保持浸出步骤(a)10中的pH低于对于二价铜和/或三价铁而言的沉淀极限，典型地为从1至3，更优选为从1.5至2.6，以便进一步保持铜和/或铁可溶。在含有氯化物的浸出溶液3中溶解的二价铜离子和/或三价铁离子的总浓度典型地大于20g/L，优选从30至120g/L，更优选从60至100g/L。在本发明的浸出步骤(a)中不需要强的氧化剂例如过氧化氢、
硝酸或氯气，而难熔材料采用由氧化气体氧化的二价铜离子和/或三价铁离子的方式被氧化。
[0025] 根据本发明，在存在再吸收材料2的情况下进行浸出步骤(a)10，该再吸收材料2能够捕获(例如吸附、还原和/或沉淀)来自浸出溶液的溶解的金。由于金氯化物络合物在浸出条件下可能具有非常低的
稳定性并需要尽快被回收在该再吸收材料上的事实，需要存在该再吸收材料。否则甚至在所述原材料中不存在劫金材料的情况下金也将沉淀回原材料上、构造材料上或其它表面上。
[0026] 典型地再吸收材料2选自包含碳的化学品和材料，优选选自由以下组成的组：活性炭、
树脂、
有机溶剂、有机物质(例如木材、
煤和
纤维)、无机碳、
橡胶、塑料、生物
聚合物、及它们的任何组合。
[0027] 在本发明的典型实例中再吸收材料为活性炭。与许多其他吸收剂相比活性炭的优点为用于吸附/还原/沉淀的高面积，对于氯化物介质中的金而言的高
亲和性，良好的可得性和低的价格。
[0028] 在本发明的另一个实例中再吸收材料为塑料例如聚合物树脂。适合于回收金的聚合物树脂的实例为金选择性树脂例如聚苯乙烯树脂。在这样的聚苯乙烯树脂中金被吸附至实心球形聚苯乙烯树脂球上而不是活性炭粒上。合适的离子交换树脂的另一实例包括包含哌嗪官能团的树脂。
[0029] 添加至浸出溶液的再吸收材料2的量取决于待回收的金的量和/或含金原材料中劫金材料的浓度和/或金溶解率。在图3中显示在各种活性炭浓度(10至30g/L)的情况下估计的金回收随着劫金材料浓度的变化。优选在浸出溶液中再吸收材料的浓度为至少5g/L，优选至少10g/L，更优选20至80g/L。
[0030] 参考图1，含金和任选地含银的含金再吸收材料7经受金(和银)回收步骤(b)20用于从所述再吸收材料回收金和任选地回收银。
[0031] 可通过已知方法从含金再吸收材料7回收金。例如可以火法
冶金，通过洗提，通过反萃取，或通过从
火法冶金接收的灰浸出金，来从再吸收材料7回收金。
[0032] 优选地火法冶金地从含金再吸收材料7回收金。典型地通过燃烧含金再吸收材料实现从含金再吸收材料7火法冶金地回收金以获得富含金和任选的银的金
块(dore)。可以任选地浸出或洗提所得的经燃烧的再吸收材料以确保完全回收金和任选地回收银。
[0033] 在存在氯化物的情况下浸出银并且与再吸收材料上的金同时至少部分回收银(如果存在)。可通过回收金所讨论的方法从再吸收材料将银与金一起回收。可采用本领域技术人员已知的常规方法(例如沉淀、置换、还原、溶剂提取或离子交换)回收浸出溶液中剩余的银。
实施例[0034] 实施例1
[0035] 进行测试模式以说明本发明方法与现有技术方法相比的效果。使用了双难熔金精矿，即其中金主要被锁定在硫化物矿物中且在矿石中存在降低金回收(劫金)的合理的有机碳的精矿。表1呈现该双难熔金精矿的化学组成。
[0036] 表1.化学组成
[0037]
[0038] 实施例显示氯化物浸出中再吸收材料(活性炭)对于难熔金材料的劫金强度的影响。在表2中列出测试参数。通过氯化物浸出破坏了砷黄铁矿和黄铁矿(测试1和2)。在测试3中，预先通过加压氧化(POX)将金释放，即首先在60℃下在pH 2下酸处理，然后在POX(225℃，氧过压7巴)中氧化，并最终在氧化之后，将压
力降至大气压并且将温度降至90℃(热
固化处理)。在全部三个实验中提供持续氧供给。
[0039] 表2.浸出测试条件
[0040]
[0041] 在图2中显示对比浸出测试的金回收。
[0042] 从图2中可看出直接由氯化物溶液浸出双难熔原材料(测试1)实现25％的金回收率。当首先通过加压氧化将相同材料氧化并且然后浸出时，金回收率甚至更低(1％，测试3)。这显示在存在双难熔原材料的情况下甚至强氯化物溶液都不能够在浸出溶液中保持金稳定。在其他现有技术氯化物浸出工艺中得到相似的结果。
[0043] 通过本发明的方法(测试2)，在如用于对比测试的相似的浸出溶液中并且甚至在没有溴化物的情况下实现了明显高的金回收(>65％)。
[0044] 实施例2
[0045] 采用我们的统计学计算估计了再吸收材料对金回收的影响。用以下假设进行计算：劫金材料的活性是活性炭活性的50％，固体
密度为40％并且水相密度为1.1t/m3。结果在图3中显示。
[0046] 图3显示如果矿石中存在1％的有机碳并且该有机碳具有的劫金活性为活性炭劫金活性的50％，则当活性炭被用作再吸收材料时，在再吸收材料浓度30g/L、20g/L和10g/L的情况下估计的金回收分别为92％、88％和78％。这显示通过增加浸出溶液中再吸收材料的浓度，可降低劫金的可能性。
[0047] 对本领域技术人员将明显的是，随着技术进步，可采用各种方式实施本发明的概念。本发明及其实施方案不限于以上所述实施例，而是可以在权利要求书的范围内变化。
