本发明涉及从含有“富夺”（Preg-robbing）碳素物的不易处理的贵金属矿中用湿法冶金方法回收贵金属有用成分。

按常规，从矿石原料中用含氰化物的溶液采用浸滤或浸出法来提取贵金属。但是发现，一些金矿由于干扰溶出过程的杂质的存在而对常规浸滤不能很好地反应。这些矿石被称为“不易处理”的矿石。

金矿不易处理的一个共同原因是有与某些沉积物伴生的含碳有机物质。这种含碳物质被认为从浸滤剂溶液中把已被溶解的金配合物吸附回矿石中。被吸附的金不能回收，仍在矿石原料中，最终由尾渣带走，从而导至金的回收不好。这个问题可能很严重，因为少量含碳物质实际上就能吸附所有溶解在全部氰化物浸滤循环中的金。这种情况有时称为中毒循环。在另外情况下，含碳物质被认为包涂到金上，从而使浸滤剂溶液难于接近金。以另外的说法，碳能从“富含”（Pregnant）贵金属有用成分（特别是金）的此浸滤剂溶液中“夺取”贵金属有用成分（特别是金）。这个特点称为“富夺”（Preg-robbing）。

一般认为，参与“富夺”的含碳成分包括活性碳型碳材料、长链烃以及有机酸（如腐殖酸）等。参见Sibrell，P.L.等“对卡林趋势矿含碳物质钝化反应的分光镜分析，金90工艺矿物学X”（Spectroscopic analysis of passivation Reactions for Carbonaceous Matter from Carlin Trend Ores，GOLD 90 PROCESS MINERALOGY X），第355-363页。由于下述三个主要因素，金浸滤剂配合物被碳素物吸附过程是很复杂的：第一，含碳物质准确的化学性质和物理性质很难确定，而且一个矿体与另一个矿体间也不尽同;第二，碳素物吸附金的机理还在研究中;第三，虽然一段时间以来已知富夺碳素物能够被钝化或被处理成不吸附金，然而这种现象的机理还不完全清楚。

为使含碳矿富夺潜力钝化或减活，已研究了许多方法，但是应用到难处理的低品位矿时，尚无令人完全满意者。迄今采用的方法包括焙烧、煤油预处理、浮选、水合氯化、化学氧化和生物减活。从含碳富夺矿石原料中回收贵金属有用成分优选的方法是使用一种前述参考文献中的预处理技术，然后用氰化物溶液浸滤使矿石原料中富夺成分减活或除去。这种做法的实施例在授予Brierley等人的5，127，942号美国专利中能够发现，其中描述了使用一种专门的微生物联合体使难处理矿石中含碳富夺组分减活，然后从碳-失活残渣里通过氰化作用回收贵金属;授予Clough等人的4，801，329号美国专利描述了用化学氧化预处理方法使得可优选用氰化作用从含碳矿石中提取贵金属。用化学试剂使含碳富夺组分减活（如Clough所述），及用生物/生物化学试剂使含碳富夺组分减活（如Brierley所述），使难处理矿石原料的加工过程更为昂贵和复杂。

直到今天，在从难处理的矿石中回收贵金属过程中，一直推荐采用硫代硫酸盐浸滤剂。授予Perez等人的4，654，078号美国专利描述了用硫代硫酸铜-铵从难处理（特别是含锰和/或铜）矿石中回收贵金属。铜和/或锰的存在增加氰化物消耗量，故不宜用氰化物溶液浸出。授予Kerley的4，369，061号和4，269，622号美国专利描述了用含铜的硫代硫酸铵浸出液进行浸滤，从难处理的矿石（特别是含铜、砷、锑、硒、碲和/或锰的那些矿石，更特别是含锰的那些矿石）中回收贵金属。授予Genik-Sas-Berezlosky等人的4，070，182号美国专利描述了用含硫代硫酸铵用二次浸出法从含金的带铜硫化物矿石原料中回收金。

在现有技术中尚未提出下述观点：无须控制条件，可用硫代硫酸盐浸滤使矿物中的富夺成分减活或除去，从含碳富夺矿物（包括低品位矿物中）获得贵金属的高回收率。

世界上对从含碳矿石中回收贵金属兴趣越来越大，并在为此开发一种可行技术方面也做了大量工作，但是用于从大多数含碳矿石原料中回收金属的完全令人满意的方法仍有待提供。

为此，本发明的目的之一是提供一种从含碳富夺矿中回收至少一种贵金属的方法，该方法无须对含碳富夺矿进行预处理使矿石中的富夺成分减活或除去。

本发明的另一个目的是使得可从低品位、难处理的贵金属矿石原料（包括迄今被认为是废物的矿石原料）中回收贵金属的有用成分。

本发明的再一个目的是从难处理的贵金属矿石原料（特别是那些低品位贵金属成分的矿石原料）中回收贵金属有用成分，改善其经济效益和能量效率。

本发明涉及从含有富夺碳素物的难处理的贵金属矿石原料中回收贵金属有用成分的湿法冶金方法，该方法包括：1、准备一批具有贵金属有用成分和富夺碳素物成分的颗粒和/或散粒;

2、在易形成稳定的贵金属硫代硫酸盐配合物的条件下，颗粒体与硫代硫酸盐浸滤剂溶液接触;

3、在浸滤剂溶液富含从矿石原料中提取的贵金属有用成分之后，从颗粒和/或散粒矿石原料堆中回收硫代硫酸盐浸滤剂溶液;

4、从浸滤剂溶液中回收贵金属有用成分。

本发明能够间歇或连续地实施。接触步骤可在垫板（pad）上进行，待处理的矿石原料成堆状;或在大桶里、槽以及类似物中进行。接触步骤的主要标准是硫代硫酸盐浸滤剂与贵金属矿石原料达到紧密接触。

依据本发明，含有富夺碳素物的难处理贵金属矿石原料通过粉碎、研磨或类似的方法加工转化为有利于冶金析出的粒度。本发明能够以几种不同的加工方案实施，选择的粒度取决于选用的加工方案。

在本发明的一个实施方案中，贵金属的有用成分是从成堆的含碳富夺矿石原料中提取的。“堆”这个词用来说明矿石原料的静态矿体。它表示一大堆仅支撑在其基础上的颗粒和/或散粒，例如一堆等，如果需要的话，它也表示一大堆沿周边支撑的颗粒和/或散粒，在周边内矿石原料保持静态，例如被固定进封闭容器里，例如塔、大桶、槽以及类似物-特别有利于浸滤剂溶液循环的一种形式。

当矿石原料以一堆形式加工时，其形式最好是细分颗粒和/或散粒中90%（重量）的粒子粒径小于2英寸，并优选70-80%（重量）的粒子粒径小于0.5英寸。所谓“颗粒”，意思是在矿石原料中发现的单个粒子（例如原矿）;它的另一个意思是粉碎以后形成的矿石颗粒。“散粒”术语表示由单个颗粒适当烧结而构成的矿体或成形体。由于本发明的方法特别适合于低品位矿石和废料，颗粒不需要研磨或粉碎，因此降低了本发明方法的投资和运作成本。如果需要的话，也可形成或制成散粒。在授予Clough的4，765，827号美国专利中公开了一种形成散粒的方法。形成散粒的其它常规方法包括挤压、成球、制块以及类似方法。

含有硫化物形式的硫成分的矿石难于处理，为便于从这样的矿石中回收贵金属有用成分，优选矿石中的所有这种硫化物成分至少部分地被氧化。一般认为，硫化物矿石耐处理是由于很细的金粒被包在硫化物矿（如黄铁矿、砷黄铁矿或含砷黄铁矿（arsenianpyrite））中。在某些情况下，金作为硫化物矿石晶格中的替代杂质原子存在，因此硫化物必须完全或至少部分被氧化，以便使浸滤剂溶液接近金。要求这种矿石的硫化物含量降低大约40%或更多。难处理的硫化物贵金属矿适宜的硫化物氧化方法有：压热处理（autoclaving）;

氯化;

硝酸氧化;

微生物氧化（也称为生物氧化），或焙烧。

如果矿石原料中硫化物硫成分通过微生物氧化或硝酸氧化进行处理，那么得到的矿石原料的pH值为酸性。在这些情况下，则要求将矿石的pH至少提高到约9左右，方能够用硫代硫酸盐浸滤剂从矿石中有效地回收贵金属有用成分。这可通过用碱性pH的水溶液洗涤和/或处理矿石来实施。碳酸钠、稀氢氧化铵、石灰和苛性碱都是适宜的碱。

用硫代硫酸盐浸滤一堆静止矿石原料包括在选择的条件下使硫代硫酸盐浸滤剂溶液流经矿堆，使硫代硫酸盐从矿石原料中提取出贵金属有用成分。硫代硫酸盐流经矿堆以后就变成富含被提取的贵金属有用成分。富含的浸滤剂溶液在矿堆的底部回收并且或连续或间断地进行循环。贵金属有用成分从浸滤剂溶液中优选用沉淀法被回收。从浸滤剂溶液中回收贵金属可定期地或连续地进行。贵金属有用成份从浸滤剂溶液中回收以后，再生溶液循环到静态矿堆里。

已发现依据本发明的建议，控制硫代硫酸盐浓度、浸滤剂溶液pH、氧化/还原条件以及氨浓度（在下文有更详细的说明）对含碳富夺矿石原料进行浸滤，即使是低品位含碳富夺矿石原料，不经预处理使富夺成分减活或除去，也能从中得到很高的贵金属回收率。

本发明的另一个实施方案中，含贵金属有用成分的含碳富夺矿石原料细磨后，再用硫代硫酸盐浸滤剂提取贵金属有用成分。和上述的“静态矿堆”法一样，也已发现在所控制的条件下，使用硫化硫酸盐浸滤剂从含碳富夺矿石原料中不经预处理步骤使富夺组分减活或除去，也能够得到很好的贵金属回收率。

矿石原料在用硫代硫酸盐浸滤之前细磨，能增加矿石暴露到浸滤溶液中的表面积，并在和硫代硫酸盐浸滤剂接触较短时间情况下，就能从给定矿石原料中得到较好的贵金属回收率。虽然这种方法明显具有贵金属回收率较高和提取时间较短的优点，但细磨矿石原料却额外增加了投资负担。经验表明这仅对高品位矿石原料适用。加工工艺的选择，一般在难处理矿石原料的实验室分析基础上进行。

虽然把难处理矿石磨细确实有助于释放高硫化物矿石中包封在硫化物成分中的贵金属，但是经常需要对这种矿石进行处理，以降低其中硫化物组分的含量。正如前面对“静态矿堆”法描述的一样。在这些情况下，对已细磨的矿石原料进行预处理，使矿石原料中硫化物硫至少部分氧化，这些都属本发明范围。磨细的矿石原料中的硫化物硫的氧化预处理包括微生物氧化、硝酸氧化、化学氧化以及压热处理（autoclaving）等。这些硫的预处理都没有使矿石原料中含碳富夺组分减活或除去。如前所述，如果一种矿石原料的硫化物硫通过微生物氧化或硝酸氧化进行预处理，那么得到的细磨矿石原料将为酸性pH。在这种情况下，就要求在贵金属提取步骤中矿石原料与硫代硫酸盐浸滤剂溶液接触之前，把细磨矿石原料的pH值提高到至少约9。

如上所述预处理的细磨富夺矿石，如果需要使难处理的硫化物含量降低，则用硫代硫酸盐浸滤剂溶液把该矿石制成浆料，并且优选采用一系列搅拌接触槽，使细磨矿石原料与硫代硫酸盐浸滤剂溶液逆流流经此接触槽，从而浸出。另外，贵金属有用成分还可用硫代硫酸盐浸滤剂以间歇法从细磨富夺矿石原料中提取。在两种情况下，贵金属有用成分都是在接触步骤之后从浸滤剂溶液中回收，优选用沉淀方法回收。

图1是本发明的静态矿石原料堆的贵金属有用成分的浸滤和回收方法的流程图;

图2是本发明的细磨矿石原料的贵金属有用成分浸滤和回收主要步骤的方块图;

图3是对于实施例2的塔1和塔2从矿石样品中提取的金累积百分比与塔浸出（Column leaching）天数关系图。

图4是对于实施例2的塔3和塔4从矿石样品中提取的金累积百分比与塔浸出（Column leaching）天数的关系图。

图5是在浸滤剂溶液中铜离子浓度不同时，从矿石样品中提取的金累积百分比与塔浸出（Column leaching）天数的关系图。

图6是在不同的塔中，在浸滤剂溶液温度不同时从矿石样品中提取的金累积百分比与塔浸出（Column leaching）天数的关系图。

图7是从矿石样品中提取的金累积百分比与塔浸出（Column leaching）天数的关系图。

图8是采用锌和铜置换沉淀法从浸滤剂溶液中所回收的金累积百分比与所经过的处理天数的关系图。

图9是在脱气或大气条件下采用锌置换沉淀法从浸滤剂溶液中所回收的金累积百分比与经过的分钟数的关系图;以及图10是在脱气或大气条件下采用铜置换沉淀法从浸滤剂溶液中所回收的金累积百分比与经过的分钟数的关系图。

如前所述，本发明是关于一种从含有富夺含碳成分的难处理贵金属矿石原料中回收贵金属有用成分的湿法冶金方法，它包括：：a、提供一批具有贵金属有用成分和富夺含碳成分的矿石原料的颗粒和/或散粒;

b、在易形成稳定的贵金属硫化物配合物条件下，用硫代硫酸盐浸滤剂溶液接触此批颗粒和/或散粒;

c、经过足够的接触时间使浸滤剂溶液富含从矿石原料中提取的贵金属有用成分之后，从此批颗粒和/或散粒中回收硫代硫酸盐浸滤剂;

d、从此浸滤剂溶液中回收贵金属的有用成分。

本发明所使用的“矿石”或“矿石原料”术语，不仅包括矿石自身，而且包括精矿、尾渣、废石渣和废料，在它们之中存在一足够水平的贵金属有用成分以证明回收那些有用成分是合算的。本发明特别适用于低品位矿和/或被认为是废料的原料。

适用于本发明实践的候选贵金属矿石为：1、混合的含碳和硫化物矿石，例如含碳-硫化物矿石;

2、含碳矿石;

3、硫化矿石（如黄铁矿，砷黄铁矿或含砷黄铁矿（Arsenian Pyrite）），其中的贵金属，例如金，是与硫化物伴生的，和4、前面的混合物，其中存在富夺碳素物。

含富夺碳素物的难处理含碳-硫化物和难处理的含碳氧化物矿石，出乎意料地属于适于本发明的处理方法的矿石之列。本发明特别适于含富夺碳素物的矿石并能从许多低品位的难处理矿石中有效地回收金，而如果用氰化物来从这些低品位矿石中提取金，即使在实验瓶的试验中，也得不到或只能得到少量的金。至今在这种矿石中钝化富夺含碳物的预处理是必不可少的。

按照本发明，可以有利地被处理的具体矿石为含碳或含碳硫化物或硫化物矿石;例如，内华达州卡林（Carlin）附近的矿石。

卡林（Carlin）趋向储矿的一个共同特点是超微的金在一石英或石英/方解石基块中分散存在。未氧化的矿石区含有有机含碳物质和硫化矿物。这些金矿石难于处理，主要是由于含碳物质存在于矿石中。硫化物矿可能阻止氰化物浸滤剂溶液接近某些金，而含碳物质则可能使整个氰化物浸滤循环中毒。如果这些矿石的难处理特性是源于它们的硫化物含量，在这种程度下，用前述的硫预处理方法仍可满意地对矿石进行处理;但如果这些矿石的难处理特性是由矿石原料中的富夺含碳组分引起，在这种程度下，在低品位矿石中用已知碳预处理方法来克服，经济上是不合算的，故而采用本发明的硫代硫酸盐浸滤法来克服。

本发明的硫代硫酸盐浸滤过程包括在为两方紧密接触提供的条件下，使一批含富夺碳素物的难处理贵金属矿石原料的颗粒和/或散粒与硫代硫酸盐浸滤剂溶液接触。

当根据本发明的方法处理低品位矿石原料时，此批颗粒和/或散粒优选包含一堆烧结的颗粒或散粒（依前述方法形成），而且接触步骤优选包含在使溶液流经矿堆并紧密地湿润烧结矿石颗粒的条件下，控制流速，将硫代硫酸盐浸滤剂溶液加注到矿堆的顶部，使该浸滤剂溶液通过矿堆。硫代硫酸盐浸滤剂在矿堆底部回收。

当按照本发明对较高品位的矿石原料（包含相对较大量的贵金属）进行处理时，此堆难处理贵金属矿石原料的颗粒和/或散粒优选包含高百分比的粒径在200目范围粒子的已细研颗粒。在这种情况下，接触步骤优选包括形成硫代硫酸盐浸滤剂的浆料且细研后的矿石置于一带搅拌的槽中。

本发明的硫代硫酸盐浸滤过程中可从不同的来源（如硫代硫酸铵或硫代硫酸钠或两者的混合物）得到必要的硫代硫酸盐离子。根据本发明浸滤发生时的条件需要仔细地加以控制以便优化硫代硫酸盐的稳定性、贵金属有用成分的提取和形成配合物过程/溶剂化及试剂的应用。在一优选的形式中，此浸滤剂体系具有：1、硫代硫酸铵或硫代硫酸钠或二者的混合物浓度至少约0.05M（相当于每升浸滤剂溶液约7.5克的硫代硫酸铵），并优选约0.1M至约0.2M（相当于每升浸滤剂溶液约15克至约30克的硫代硫酸铵）;

2、至少约9的pH值（优选约9.2至约10）;

3、氧化剂，优选铜氨（Ⅳ）离子Cu（NH3）2+4，以足够的浓度来催化此氧化反应，例如低于0.001M（低于每一百万份浸滤剂溶液约60份的浓度，并且优选约20份至约30份）;以及4、足以使硫代硫酸盐配合物和铜（Ⅳ）氨离子稳定的氨浓度，例如至少约0.05M，优选至少约0.1M。

在氧的存在下，金在硫代硫酸盐水溶液中的溶解过程总的化学计量式如下述方程式1所示：（方程式1）

铜离子被认为对氧化速率有较强的催化作用，这是因为铜离子加入到硫代硫酸盐溶液中导致了硫代硫酸铜，Cu（S2O3）4-3或Cu（S2O3）2-2的形成，组果在氧存在时（如在矿堆浸出情况中的空气）铜以铜离子形式保持在氧化状态。铵离子的存在有助于以铜氨配合离子-Cu（NH3）2+4的形式存在的铜氧化状态的稳定。氨的存在不仅有利于铜氨配合离子的形成和稳定，而且还有助于中和此矿石原料并使其保持碱性。在金的溶解过程中作为氧化剂的铜氨配合物的作用如下述方程式2所示：

（方程式2）

方程式2也描述了存在于氨的硫代硫酸盐溶液中的铜/亚铜的平衡。

然而在氧化条件下，发生硫代硫酸盐氧化降解为连四硫酸盐的反应，并且铜离子促进氧化反应，如下述方程式3所示：（方程式3）

因此，在本发明的矿堆浸滤过程中，在硫代硫酸盐的稳定性和试剂应用方面，铜离子添加量或铜离子浓度为一重要因素。

此浸滤剂溶液的pH值（至少约9）在保持硫代硫酸金配合物离子稳定方面也是很重要的（即在相应浸滤剂体系的Eh-pH图中所指出的稳定区域内）。

在浸滤剂溶液按上述方式接触此批难处理的贵金属矿石原料，成为富含贵金属有用成分之后，此贵金属有用成分可从此浸滤剂溶液中用各种方法来回收，包括优选用下列物质来沉淀：a、铜（例如金属铜粉末或从置换沉淀中来的铜沉淀），b、锌（例如金属锌粉末）或c、铝（例如金属铝粉末）或d、可溶的硫化物。

在锌、铝或可溶的硫化物被用作沉淀剂的那些情况下，由于锌、铝和可溶的硫化物也从此浸滤剂溶液中带走铜，故可能要求加入额外的铜离子（例如以硫酸铜的形式）以保持所需的铜离子水平。

长期以来人们就知道金属从溶液中还原是一电荷转移反应的结果。为此，由锌沉淀来回收金的反应可以按各自的半电池反应来描述：硫代硫酸金阴离子的阴极还原如下述方程式4所示：（方程式4）

该反应与形成硫代硫酸锌配合物阴离子，或锌氨配合物离子的锌的阳极溶解过程结合：（方程式5）

用锌在硫代硫酸盐溶液中置换沉淀使金沉淀的总反应，如下述方程式6所示：（方程式6）Zn0+2Au（S2O3）3-2()/() 2Au0+Zn（S2O3）2-2+2S2O2-3，或者Zn0+2Au（S2O3）3-2+4NH4＝2Au0+Zn（NH3）2+4+4S2O2-3由于铜离子和亚铜离子存在于硫代硫酸盐浸出溶液中，故将发生铜离子被锌还原为亚铜离子的反应，并且亚铜离子被进一步还原为金属铜。Cu2+/Cu+和Cu+/Cu的阴极反应如下述方程式7和8所示：（方程式7）

和（方程式8）

铜被锌沉淀的总反应可用下述方程式9和10来表示：（方程式9）

（方程式10）

因而，在硫代硫酸盐溶液中的锌置换沉淀反应包括（1）硫代硫酸铜离子还原为金属铜;和（2）硫代硫酸金离子还原为金属金。

在Merrill-Crowe锌置换沉淀过程中（使用氰化物的浸滤系统），在沉淀之前使富含溶液脱气，是有效回收金的最重要因素之一。氧的存在钝化了锌粉的表面，并且也引起金沉淀的再溶解，结果造成锌的消耗过量和金的回收不完全。然而，在本发明的硫代硫酸盐浸滤体系中，在置换沉淀反应体系中只要加入足够的锌，则脱气显得不关键。

本发明的方法被应用于静态矿堆的富夺矿石原料时的情况，如为说明而不是为限制的图1所示。如前所述，硫代硫酸盐浸滤剂溶液贯穿地通过上述的颗粒和/或散粒矿堆1，富含贵金属的浸滤剂溶液被回收并经过导管10通到富含的浸滤剂溶液储槽20。开始时，可能要求使用储槽20来配制初始的浸滤剂溶液。在这种情况下，水和硫代硫酸铵与足以提供适量铜离子的铜离子源（如硫酸铜）及能提供适量氨浓度的氨源（NH3）混合。

在浸滤和回收的操作期间，补加的铜离子，氨和/或硫代硫酸铵可加到储槽20中，以维持这些试剂在所需浓度。回收的浸滤剂溶液从储槽20经过导管40到泵30，然后经过导管50、60和70到矿堆1，在此它被散布到矿堆1上。

贵金属回收是通过使物流切向流经贵金属回收系统80来完成的，系统80可采用锌的置换沉淀法。回收的浸滤剂溶液从导管50抽出经过导管90到回收系统80，在此，所回收的富含的浸滤剂溶液中内含的贵金属被部分或全部回收，而内含少的浸滤剂溶液经由切向流回程导管100返回到主流导管70。可任选的是，补加的硫代硫酸铵（及其它试剂，如铜离子源）可加至经回收系统80处理过的此切向流中。如果需要，可切断经主流导管60的物流以便使所有富含的浸滤剂溶液流过贵金属回收系统80，从而所有的浸滤剂溶液送至贵金属回收系统时，每次都经过浸滤和回收过程。或者可减少流经主流导管60的物流，以使有部分物流经过回收系统80，藉此使浸滤剂溶液每次都流经此过程，而部分回收贵金属有用成分。

另一种做法是，富含的浸滤剂溶液物流可全部流经主流导管60，直到决定从此富含的浸滤剂溶液中回收贵金属有用成分前，都没有富含的浸滤剂溶液物流流经此切向流管路（导管90和100及回收系统80）。

硫代硫酸盐浸滤剂，在整个浸滤阶段以连续或间歇方式贯穿通过矿堆、回收和循环。硫代硫酸盐浸滤剂以预定的速率（如，对于矿堆顶部每平方英尺表面面积，为约0.002至约0.01加仑/分钟，并优选约0.005加仑/分钟）。它可用现有技术中已知的矿堆浸出方法来进行分散，优选滴灌分散法。因为喷淋可增加浸滤剂溶液的氧含量，把浸滤剂溶液喷淋到矿堆上也可能是很有利的。

随着浸滤剂溶液每次流经矿堆，溶液中溶解的贵金属有用成分浓度逐渐递增。虽然此溶液中存在的贵金属有用成分可以在此矿堆浸出方法的最后阶段回收，但优选且更有效的是在矿堆浸出期间，以连续或间歇方式回收此贵金属有用成分，因为当浸滤剂溶液没有负载大量贵金属有用成分时，可以由此矿石原料中浸出较大量的贵金属。此外，优选采用前述切向流方法，从一浸滤过溶液的循环物流回收贵金属有用成分。另一种贵金属回收方法是使硫代硫酸盐浸滤剂循环直到浸滤剂的贵金属含量不再随着每一次循环增加，然后从硫代硫酸盐浸滤剂中回收贵金属有用成分。

本发明的方法用于细磨的含富夺碳组分的难处理贵金属矿石原料时的情况如下述图2所示。

细磨的含碳矿石原料101，开始时在浆料制备单元110中，与水102、硫代硫酸盐浸滤剂103、硫酸铜104和氨105混成矿浆。每种试剂以适当数量添加以形成一种具有前述范围内的硫代硫酸盐浓度、溶液pH、氧化剂浓度和氨浓度的浸滤剂溶液。如果细磨的含碳矿石原料101包含使矿石原料101难处理的硫化物硫，则在细磨矿石101进入矿浆制备单元110之前，可选择在硫预处理单元120中至少部分氧化这种硫化物成分。硫预处理是用常规方法来完成的，优选微生物氧化方法、硝酸氧化方法或压热处理方法。在矿浆制备单元110中所产生的矿浆，含有30至60百分比（重量）的固含量，并优选40至50百分比（重量）固含量。

在浸滤和回收过程的操作中，已解吸的硫代硫酸盐浸滤剂161从贵金属回收单元160被泵送进矿浆制备单元110中，并提供已研磨矿石浆料111所需的有意义量的水、硫代硫酸盐浸滤剂、铜离子和氨。于是，在正常操作中，只需往矿浆制备单元110中加入补足量的水102、硫代硫酸盐浸滤剂103、硫酸铜104和氨105就可获得在浸滤循环中所需的水平。

研磨矿石浆料111被送到换热器130，如果需要，可在此把矿浆111的温度调整到约20℃至约45℃之间，并优选在约25℃至约35℃之间。已经发现给定范围内的较高温度可提高从大多数富夺含碳矿石原料中提取金的百分率。但也增加了浸滤时硫代硫酸盐的损耗。

矿浆111接着被送到搅拌槽反应器140中，在此，硫代硫酸盐浸滤剂作用，从此研磨的含碳矿石原料101中提取金或其它贵金属有用成分。此提取操作可以单级或多级（其中从第一级提取的矿石再送到下一级，但硫代硫酸盐浸滤剂优选从最后提取级到第一级逆流流动）进行。在图2中所示的浸滤剂循环包括一个单级，但浸滤剂的级数范围可从最少的1级到4级或更多级。

在矿浆111中的硫代硫酸盐浸滤剂从含碳矿石原料101中提取了所需量的金或其它贵金属有用成分之前，研磨的矿石浆料111保持在搅拌槽反应器140中。当此浸滤循环在本发明的优选条件下进行时，此提取过程所需要的时间间隔，主要取决于被浸滤的矿石原料组成、此矿石原料的粒径和此循环中的浸滤级数。一般而言，矿石原料研磨得越细，所需要的提取时间间隔越短。一般根据本发明，浸滤循环中总的提取时间在2和18小时之间，并优选在4和8小时之间。

在适当的接触时间之后，浸滤的矿石浆料141从搅拌槽反应器140送到分离器150。分离器150按常规设计，其中分离器的溢流是富含的浸滤剂151，底流是浸出过的残渣152。残渣152被送到尾渣。

在贵金属回收单元160中处理富含的硫代硫酸盐浸滤剂151，回收贵金属。贵金属有用成分从富含的硫代硫酸盐浸滤剂151中被分离（优选用沉淀法，例如用锌置换沉淀或铜置换沉淀法）。解吸的浸滤剂溶液161泵到矿浆制备单元110而返回到浸滤循环，在110中它提供研磨的含碳矿石原料101转变成研磨矿石浆料111所需的大部分水和试剂。另外，在解吸的硫代硫酸盐溶液161中，加入所需补充量硫代硫酸盐浸滤剂、硫酸铜，提供铜离子和/或氨以获得前述浸滤剂溶液pH和氧化剂、氨和浸滤剂浓度。贵金属物流162是从贵金属回收单元160分离出来的，并且可使用标准技术进一步精炼。

在随后的几个实施例中，本发明的各个方面被进一步充实，并且这种充实是用于对本发明公开内容的说明，而不是用来限制它。

实施例1所试验的矿石是Gold Quarry含碳/硫化物矿石（“GQ  c/s”矿）。这种矿石在硫化物生物氧化试验堆里进行约3个月的生物氧化。用于生物氧化过程中的粒度范围从3英寸到不足30目。生物氧化后的样品进行充分地混合以便进行试验。生物氧化前和氧化后的进料样品都进行分析，并将结果平均并列于表1中。

＊氰化物可浸出的金量试验堆生物氧化使硫化物氧化35%。

Au（CN）的结果表明样品中的金可用氰化物浸出。Au（CN）与Au之比为0.015，这个数字表明只有1.5%能用氰化法提取-甚至在生物氧化之后。因此，样品是难处理的。

样品进行半定量X-射线衍射分析，结果表明，样品含有72%（重量）石英、10%明矾石、7%绢云母，4%高岭土、3%重晶石和3%氧化铁。

将样品粉碎至不足10目。试验塔填充500克这种不足10目的原料，用水彻底洗涤并用10克/升浓度的Na2CO3溶液调节该矿石样品的pH。浸出液连续地循环到塔的顶部并从顶部滴到底部。进行两个塔的浸出试验：一个塔用硫代硫酸铵，一个塔用硫代硫酸钠。两个塔的试验均在下列条件下完成：pH约为10，用0.085M的硫代硫酸盐溶液，0.01M的铜离子以及液体对固体的重量比为2。试验结果如下述表2所示。

（1）以粗矿石（Head）和残渣分析为基础（2）以粗矿石（Head）计算值为基础进行72小时的金提取后，考虑残渣分析结果，用硫代硫酸铵浸出，金的提取率为64.7%;用硫代硫酸钠浸出，金的提取率为55.9%。

进行塔浸出试验时，循环浸出液而不回收金。停留时间长，富含溶液中金浓度增加，证实了金的硫代硫酸盐配合物在这些条件下不被矿石中难处理的碳素物吸附。

实施例2与实施例1相同矿源的并与实施例1所述组成相同的Gold Quarry含碳/硫化物金矿，在如前所述的试验堆上进行三个月的生物氧化以后，粉碎至100%地通过1/2英寸的程度，然后进一步在试验塔中生物氧化2周。该样品硫化物氧化至约47%。用氰化物浸滤提取的金低于1%，表明该矿石是很难处理的。

本研究中所用的塔为直径2英寸、高12英寸。每个塔装填500克样品。生物氧化样品用水洗涤，以除去大多数溶解的铁，并用10克/升浓度的Na2CO3溶液调节约2天。硫代硫酸铵溶液按本试验规定制备。溶液的pH用碳酸钠调节到9至10的范围。浸出液以2.0毫升/分的流速从溶液储槽泵送到塔顶，从塔底集中进同一储槽并循环回到浸出塔中。金的回收装置都没有连接到浸出系统上。溶液样品定时地从浸出液储槽中取，并送去进行金和铜的分析。硫代硫酸盐的浓度、pH以及这些溶液样品的Eh值都进行测定。硫代硫酸盐的浓度用碘量滴定法测定，该法用标准碘溶液在控制的pH下滴定溶液样品。在某些情况下，溶液用甲醛处理以固定亚硫酸盐。在滴定前，制备好标准硫代硫酸盐溶液，以便标定碘溶液。

浸出之后，由塔试验中的残渣取样、磨细并进行化学分析。金的提取率根据残渣和进料化验数据计算。

用从8.7到16.9克/升范围内各种浓度的硫代硫酸铵进行塔试验。因为在这些塔浸出试验中没有金回收系统，硫代硫酸铵溶液定期地用新制备溶液更换。这样做是为了对金的浸出作用保持一个很强的驱动力，并模拟一种包括有金回收系统的情况。塔试验的硫代硫酸铵浸出条件和结果（包括加入新硫代硫酸盐溶液的每个周期的结果）如表3所示。

＊包括洗涤液中的金根据浸出液每天的分析数据，这些塔提取金的累积百分率如图3和图4所示。在试验期间用新硫代硫酸盐溶液更换。对塔1和塔2而言，硫代硫酸盐溶液约9天后更换，然后约16天后排放，接着水洗。对塔3和塔4而言，硫代硫酸盐溶液在约3天后更换，约8天后再次更换，然后在大约12天时排放，接着水洗。从图3和图4能看出，金的浓度受硫代硫酸盐浓度和液体对固体之比影响。由图3和图4结果可得出一个重要的结论：在相同的浸出时间里，使富含溶液循环之后金的浓度没有降低。这表明在这些条件下金的硫代硫酸盐没有被矿石的含碳类物质富夺。

这些试验中，塔4给出了最高的金提取率（67.65%），而残渣金0.022盎司/吨。塔3和塔4中所用浸出液的体积是塔1和塔2所用量的2倍，并且在浸出期间，塔3和塔4使用了额外的新硫代硫酸盐溶液。塔2给出的金提取率为60%，而残渣金为0.027盎司/吨。

实施例3样品取自与实施例2相同的矿石并经与实施例2相同的处理，该样品在与实施例2相同的条件下进行塔浸出，只是硫代硫酸铵浸滤剂溶液浓度为15克/升、氨（NH3）的浓度为1.7克/升、pH约为9.2。铜离子浓度为0.0005摩尔/升（31.8毫克/升）或者0.001摩尔/升（63.5毫克/升）。结果如图5所示，在图中标出了提取金的累积百分率与各种浸滤剂溶液循环通过塔的持续时间的关系。可确定较低的铜离子浓度（0.0005摩尔/升）用于塔浸出时更有效。

实施例4样品取自与实施例2相同的矿石并经同样的处理，在与实施例2相同的条件下进行塔浸出，只是三个塔中的每一个塔和浸滤剂溶液都在5℃、22℃和45℃下运行，以测定环境温度对金的浸滤剂的影响。结果如图6所示，在该图中标出了提取金的累积百分率与每个温度下浸滤剂溶液循环通过塔的持续时间的关系。图6说明根据本发明硫代硫酸盐浸滤作用是耐环境温度的。

实施例5样品取自与实施例2相同矿样中并具有相同的组成。该样品硫化物氧化率为47%。继生物氧化之后，样品用水洗涤，每吨样品与5磅的水泥烧结。在硫代硫酸铵浓度为0.2摩尔/升（或约为30克/升）、游离氨浓度为0.1摩尔/升、铜离子浓度0.0003摩尔/升条件下进行硫代硫酸盐的浸出。45.5千克样品在8英寸塔中浸出。溶液对固体样品比为0.2∶1，浸出液流速控制在0.005加仑/分钟·英尺2。富含的溶液定期地用新溶液替换。浸出24天以后，样品从塔中取出，混合并送去进行化学分析。这种浸出残渣的平均化学分析结果列于下述表5中：表5

根据残渣和浸出分析结果，浸出24天后的金提取率为55.2%。金的提取曲线如图7所示。

实施例6硫代硫酸盐的塔浸出实验在Gold Quarry含碳/硫化物矿石的部份生物氧化样品上进行，这种含碳/硫化物矿石是从另一个粒度大约为1英寸的生物氧化矿堆上取来的。生物氧化95天以后，采集样品，此时其平均硫化物硫含量为0.43%，而生物氧化前原料样品中硫化物硫含量为0.83%。生物氧化后约48%的硫化物硫含量被氧化。生物氧化前后的平均化学组成分析数据列于表6中。

氰化物金提取率大约为零，说明该样品高度难处理。

每次试验使用样品的总量为91千克或200磅。硫代硫酸盐塔浸出之前，每种矿石样品用水洗涤，每吨样品与5磅水泥烧结成团。浸出溶液以0.005加仑/（分钟·英尺2）流速从储槽（有10升浸滤剂）中泵送到塔的顶部。分析排出物并定期通过置换沉淀法从溶液分离出金。低含量的溶液循环，进一步浸出。

以两个试验作为实施例。硫代硫酸盐浸出在硫代硫酸铵初始浓度为0.2摩尔/升、游离氨为0.1摩尔/升以及铜离子为0.003摩尔/升的条件下进行。

在试验1中，富含溶液中的金用锌粉通过置换沉淀法定期地从溶液中分离出来。锌置换沉淀之后，低含量的溶液返回到浸出循环的储槽中。硫代硫酸盐和铜的浓度根据分析数据调节。

在试验2中，富含溶液中的金用锌粉通过置换沉淀法定期地从溶液中分离得到。而且，只有一半的富含溶液被分开到金的回收过程中。置换沉淀作用之后，低含量的溶液与富含溶液合升并返回到塔中进行再循环。

试验1和试验2的金提取率如图8所示。看起来似乎是试验2的提取速率低于试验1的提取速率，其实这仅仅是由于置换沉淀的循环时间不同造成的实验现象。浸出14天以后的提取率几乎完全相同。

实施例7本实施例给出通过锌置换沉淀法从硫代硫酸盐溶液中回收金的试验结果。金的置换沉淀用一种实际使用的塔浸出液进行试验，该溶液含有Au 1.27ppm、S2O2-313.82克/升、Cu 28.9ppm以及23℃时pH为约9.3。锌粉加入量为0.23克/升。作为时间函数的金回收率在脱气条件和在大气条件即向空气敞开条件下两种情况里比较。结果列于图9中。在两种情况下，金的置换沉淀反应很快，并在10分钟之内金完全沉淀下来。铜的沉淀行为与金相似。

实施例8重复实施例7，只是金的回收在下列条件下完成：在脱气条件下和敞向空气条件下，用0.13克/升的铜粉代替锌粉进行铜置换沉淀反应，硫代硫酸盐浓度为15克/升、温度为22℃。结果如图10所示，图10表明在脱气条件下和在敞向空气条件下置换沉淀，二者实际上没有什么差别。

虽然本发明的讨论针对于硫化物矿石原料和具有富夺碳的含碳硫化物混合矿石原料，但应该明白的是本发明也适用于具有富夺碳的含碳矿石原料。

虽然对用本发明方法获得了本发明的结果，但其确切原因还不完全了解，也无法预见，但是其结果本身即已表明了已取得的成绩-只须凭从这些难处理矿石中，以改善的经济效益并使用比现有技术更简单方法所达到提取的金百分率。

由前所述很容易看出可能实施和推进各种组合和变更，但这些不应理解为限制由后面的权利要求书定义的本发明。