高品位多元素金精矿综合回收利用方法

申请号 CN202210917275.6 申请日 2022-08-01 公开(公告)号 CN115261635B 公开(公告)日 2024-01-16
申请人 西安矿源有色冶金研究院有限公司; 发明人 祝景龙; 张晨露; 何朝;
摘要 本 发明 提供一种高品位多元素金精矿综合 回收利用 方法,属于矿物资源综合回收利用技术领域,包括:将原料经过磨矿分级得到磨浆的磨矿工序;将磨浆进行 浸出 处理和置换处理,得到金泥和浸出尾渣的浸出工序;将浸出尾渣进行浮选处理,得到硫精矿和浮选 尾矿 的浮选工序;对金泥进行精炼处理,得到金锭和 银 锭的精炼工序;以及,对浮选尾矿进行无害化处理的无害化工序。本发明的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,用以解决现有高品位多元素金精矿回收中存在的选矿剂不适宜导致的金银提取率低, 矿石 性质复杂导致的单元素矿物富集困难、金银等高价值金属的提取率偏低、回收流程过长且不易操作、尾渣中夹带金银硫等高价值元素的问题。
权利要求

1.一种高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于,包括:将原料经过磨矿分级得到磨浆的磨矿工序;将所述磨浆进行浸出处理和置换处理,得到金泥和浸出尾渣的浸出工序;将所述浸出尾渣进行浮选处理,得到硫精矿和浮选尾矿的浮选工序;对所述金泥进行精炼处理,得到金锭和锭的精炼工序;以及,对所述浮选尾矿进行无害化处理的无害化工序;
所述磨浆的粒径为‑200目≥80%;
所述浸出工序的步骤如下:将磨浆送入浸前浓密机中进行固液分离,然后向固液分离所得的固含量65%的底流浆中加入浸出剂和pH值调整剂,然后进行浸出处理,浸出完成后,将浸出所得浸出浆进行4‑5次洗涤分离后,将洗涤分离所得的浸出尾渣送入浮选工序,洗涤分离所得贵液与浸前浓密机中固液分离所得贵液合并,然后向贵液中加入锌粉进行置换处理,将金银从贵液中置换出来,经板框过滤后,得到金泥;
所述浸出处理所用浸出剂为金蝉环保提金剂;所述置换处理采用锌粉进行置换;所述浸出处理时,底流浆是在超声环境下进行浸出的;所述超声环境由正弦态声波和变频超声波以正弦‑变频‑正弦‑变频的交替顺序来提供,正弦态超声波的频率为20‑40KHz,功率为
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300mW/cm;变频超声波的频率为30‑50KHz,功率为250mW/cm;
所述浸出处理时,底流浆中还加入了50‑200g/t的浸出助剂,所述浸出助剂包括重量比为1:1‑2的巯基丁二酸和双羟甲脲;
所述原料中,金的含量>200.00g/t,银的含量>10.00g/t,硫的含量>3%。
2.根据权利要求1所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述浸出剂的添加量为300‑1000g/t;所述pH值调整剂为石灰,其添加量以pH值达到10‑12为止;所述浸出处理的时间为36h;所述锌粉的添加量为50‑250g/t,锌粉粒径为‑325目≥95%。
3.根据权利要求1所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述磨矿工序:原料加搅拌形成固含量为20‑40%的原浆后,向原浆中添加石灰和从浸出工序回用的贵液,搅拌形成固含量为20‑25%、pH>9的调浆,然后将调浆送入球磨机中进行磨矿,再送入旋流器进行分级,当磨矿得到的磨浆达到‑200目≥80%的条件后,将磨浆送入浸出工序。
4.根据权利要求1所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述浮选工序的步骤如下:向浸出尾渣中添加300‑500g/t的活性炭进行脱药,然后添加硫酸调整浸出尾渣的pH值为4.5‑5.5,再向其中添加400‑500g/t抑制剂、200‑300g/t捕收剂、20‑50g/t起泡剂,经过一次粗选得到粗精矿和粗尾矿;然后对粗尾矿进行三次扫选,每次扫选添加
100‑150g/t捕收剂,扫选尾矿作为浮选尾矿送入无害化工序;对粗精矿进行三次精选,每次精选添加150‑300g/t抑制剂,精选尾矿即为硫精矿。
5.根据权利要求4所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述抑制剂为古尔胶或羟甲基纤维素,捕收剂为重量比为8‑10:5‑9:1的水玻璃、丁黄药和2#油,起泡剂为聚乙二醇醚或甲基异丁基甲醇;
所述粗选时间为5‑30min,单次扫选时间为20‑60min,单次精选时间为20‑60min。
6.根据权利要求1所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述精炼工序的步骤如下:向金泥中加入硝酸溶液进行除杂操作,然后加水进行吸滤,吸滤所得固体为粗金粉,所得液相为银贵液,向粗金粉中加入王水进行溶金操作,然后吸滤,并向所得金贵液中加入焦亚硫酸钠进行金还原反应,反应后吸滤,并将所得金粉进行熔炼,得到金锭;
上述银贵液采用氯化钠进行沉淀反应后吸滤,向所得滤饼中加入粉进行银还原反应,然后吸滤得到粗银粉,然后将粗银粉熔炼,形成银锭。
7.根据权利要求6所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述除杂操作中,硝酸溶液的浓度为15‑30%,金泥与硝酸溶液的固液比为1:1‑1.5,除杂温度
60‑90℃,除杂时间为60‑200min;
所述溶金操作中,粗金粉与王水的固液比为1:1‑2,温度为50‑90℃,时间为1‑12h;
所述焦亚硫酸钠的添加量为金贵液重量的0.5‑1%,金还原反应的时间为10‑30min;
所述沉淀反应中,氯化钠与银贵液的固液比为1:1.5‑3,沉淀时间为40‑90min;
所述银还原反应中,铁粉的添加量为100‑300g/kg,温度为20‑40℃,时间为3‑6h;
所述金粉和所述粗银粉的熔炼温度为1000‑1200℃。
8.根据权利要求1所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述无害化工序的步骤如下:将浮选尾矿送入压滤机中压滤脱水,回水送入浮选工序回用,所得滤渣送入搅拌桶中,加水形成固含量为25%的滤渣浆,然后加入脱药洗涤剂混合均匀后,将滤渣浆送入反应槽中,并向反应槽中通入化气体进行氧化分解反应,反应结束后,对反应产物进行洗涤,洗涤得水回用,所得尾渣压滤后,作为轻质砖原料或水泥辅料进行出售。
9.根据权利要求8所述的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,其特征在于:所述脱药洗涤剂为浓度为20‑30%的过氧化氢溶液,添加量为50‑300g/t;所述氧化气体为臭氧,臭
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氧的通入量为5‑20m/h;所述氧化分解反应时间为0.5‑5h。

说明书全文

高品位多元素金精矿综合回收利用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及矿物资源综合回收利用技术领域,尤其涉及一种高品位多元素金精矿综合回收利用方法。

背景技术

[0002] 金与是贵重的稀有金属,也是经济发展和日常生活中不可缺少的重要资源,在国际金融中更是发挥着至关重要的作用,因此世界各国都非常重视金银的生产加工。随着我国经济的快速发展,人们生活平的不断提高,金银的生产、消费量均日益增长,急需增加金银的产值,只有不断的寻找、开发利用新的矿产资源,才能满足当今社会的需求。高品位多元素金精矿的综合回收利用就是目前的一大方向。
[0003] 通过对高品位多元素金精矿进行综合回收利用,能达到充分、高效利用有效的矿产资源、减少环境污染的目的。然而,虽然我国在相当长时期内以能源化工产业为支柱,但大规模、集中化资源综合回收利用体系还没有完全建立,经济发展和生态环保之间的矛盾日益突出。因此,在利用高品位多元素金精矿进行金银生产时,还需要加强其共伴生矿产资源及尾矿的综合利用,以持续推动节能减排、循环发展的理念。
[0004] 现有的金精矿的选矿方法主要有浮选、重选、氰化法等。世界上85%以上的黄金都是用氰化法提取,是一种用提取黄金较为成熟的工艺。氰化法具有提金回收率高、对矿石适应性强、成本低等优点。但氰化法的缺陷也十分明显:氰化物有剧毒,在运输、保管和使用过程中都具有重大的安全隐患和环境污染险,此外,工业含氰废水和固体废弃物的排放会严重污染水源和土壤环境,破坏生态平衡,影响周边居民的身体健康。
[0005] 为了解决氰化物的剧毒污染问题,近年来,国内外对金矿选矿剂展开了大量的研究工作,努寻找无氰、无毒选矿剂,如硫脲法、硫代硫酸盐法、次氯酸盐法、卤素化合物等。但这些选矿剂存在生产成本高、稳定性差、消耗大、对矿石适应性较差等问题,这些因素制约着它们难以在工业上得到推广和应用。而且如高品位多元素金精矿等原料,其矿石性质复杂并含有多种有用矿物元素,单个元素很难单独提取或脱除干净,导致单元素矿物富集困难,对金银等高价值金属的提取率偏低,回收流程过长且不易操作,还容易导致尾渣中夹带有相当一部分的金、银、硫等元素,这使得金、银、硫等元素的综合高效回收存在比较大的难度。

发明内容

[0006] 本发明提供一种高品位多元素金精矿综合回收利用方法,用以解决现有高品位多元素金精矿回收中存在的选矿剂不适宜导致的金银提取率低,矿石性质复杂导致的单元素矿物富集困难、金银等高价值金属的提取率偏低、回收流程过长且不易操作、尾渣中夹带金银硫等高价值元素的问题。
[0007] 本发明提供一种高品位多元素金精矿综合回收利用方法,包括:将原料经过磨矿分级得到磨浆的磨矿工序;将磨浆进行浸出处理和置换处理,得到金泥和浸出尾渣的浸出工序;将浸出尾渣进行浮选处理,得到硫精矿和浮选尾矿的浮选工序;对金泥进行精炼处理,得到金锭和银锭的精炼工序;以及,对浮选尾矿进行无害化处理的无害化工序。
[0008] 进一步设置为,磨浆的粒径为‑200目≥80%;浸出处理所用浸出剂为金蝉环保提金剂;置换处理采用锌粉进行置换;原料中,金的含量>200.00g/t,银的含量>10.00g/t,硫的含量>3%。
[0009] 本发明中,原料是以金、银、硫等元素为主的高品位多元素金精矿,在进行综合回收利用过程中,采用环保提金剂浸出金银,采用锌粉置换精炼,采用浮选回收尾矿中的硫精矿,并完成了尾渣的无害化处理,通过多级分离技术使金精矿中的金银硫得到综合一体化回收,金、银、硫的综合回收率分别达到99%、80%和80%以上。
[0010] 该方法达到了充分、高效利用有效的矿产资源、减少环境污染的目的,在进行金银生产时,还对其共伴生矿产资源及尾矿进行了综合回收利用,延长了金精矿资源综合利用的链条,使得矿产资源得到最大化利用,节能环保,产品质量高,提高了资源回收利用水平,提高了资源利用率,同时未使用易造成污染的氰化物等提金剂,实现了绿色、环保生产。
[0011] 进一步设置为,浸出工序的步骤如下:将磨浆送入浸前浓密机中进行固液分离,然后向固液分离所得的固含量65%的底流浆中加入浸出剂和pH值调整剂,然后进行浸出处理,浸出完成后,将浸出所得浸出浆进行4‑5次洗涤分离后,将洗涤分离所得的浸出尾渣送入浮选工序,洗涤分离所得贵液与浸前浓密机中固液分离所得贵液合并,然后向贵液中加入锌粉进行置换处理,将金银从贵液中置换出来,经板框过滤后,得到金泥。
[0012] 进一步设置为,浸出剂的添加量为300‑1000g/t;pH值调整剂为石灰,其添加量以pH值达到10‑12为止;浸出处理的时间为36h;锌粉的添加量为50‑250g/t,锌粉粒径为‑325目≥95%。
[0013] 上述金蝉环保提金剂是性浸出剂,其主要成分包括化三聚氰酸钠、碱性硫脲、碱性聚合、碱和碳酸盐等,各成分能相互协同配合,络合、溶解矿石中的金,并使其转移至液相中,达到浸出的效果,具有安全低毒、金回收率高、性质稳定、操作简便的优点。
[0014] 进一步设置为,浮选工序的步骤如下:向浸出尾渣中添加300‑500g/t的活性炭进行脱药,然后添加硫酸调整浸出尾渣的pH值为4.5‑5.5,再向其中添加400‑500g/t抑制剂、200‑300g/t捕收剂、20‑50g/t起泡剂,经过一次粗选得到粗精矿和粗尾矿;然后对粗尾矿进行三次扫选,每次扫选添加100‑150g/t捕收剂,扫选尾矿作为浮选尾矿送入无害化工序;对粗精矿进行三次精选,每次精选添加150‑300g/t抑制剂,精选尾矿即为硫精矿。
[0015] 进一步设置为,抑制剂为古尔胶或羟甲基纤维素,捕收剂为重量比为8‑10:5‑9:1的水玻璃、丁黄药和2#油,起泡剂为聚乙二醇醚或甲基异丁基甲醇;粗选时间为5‑30min,单次扫选时间为20‑60min,单次精选时间为20‑60min。
[0016] 通过浮选将浸出尾渣中的含金银的硫精矿分离了出来,浮选过程稳定,硫精矿品位较高,实现了硫元素的回收,减少了硫精矿对共伴生金属如铁等的夹带,使得浸出尾渣的综合利用价值得到提升,进一步提升了原料金精矿的综合回收利用率。
[0017] 进一步设置为,精炼工序的步骤如下:向金泥中加入硝酸溶液进行除杂操作,然后加水进行吸滤,吸滤所得固体为粗金粉,所得液相为银贵液,向粗金粉中加入王水进行溶金操作,然后吸滤,并向所得金贵液中加入焦亚硫酸钠进行金还原反应,反应后吸滤,并将所得金粉进行熔炼,得到金锭;上述银贵液采用氯化钠进行沉淀反应后吸滤,向所得滤饼中加入铁粉进行银还原反应,然后吸滤得到粗银粉,然后将粗银粉熔炼,形成银锭。
[0018] 进一步设置为,除杂操作中,硝酸溶液的浓度为15‑30%,金泥与硝酸溶液的固液比为1:1‑1.5,除杂温度为60‑90℃,除杂时间为60‑200min;溶金操作中,粗金粉与王水的固液比为1:1‑2,温度为50‑90℃,时间为1‑12h;焦亚硫酸钠的添加量为金贵液重量的0.5‑1%,金还原反应的时间为10‑30min。
[0019] 进一步设置为,沉淀反应中,氯化钠与银贵液的固液比为1:1.5‑3,沉淀时间为40‑90min;银还原反应中,铁粉的添加量为100‑300g/kg,温度为20‑40℃,时间为3‑6h;金粉和粗银粉的熔炼温度为1000‑1200℃。对金泥进行精炼,能进一步去除其中的锌、铅、等贱金属,使得金、银单质与杂质分离,提高产品金锭和银锭的纯度。
[0020] 进一步设置为,无害化工序的步骤如下:将浮选尾矿送入压滤机中压滤脱水,回水送入浮选工序回用,所得滤渣送入搅拌桶中,加水形成固含量为25%的滤渣浆,然后加入脱药洗涤剂混合均匀后,将滤渣浆送入反应槽中,并向反应槽中通入化气体进行氧化分解反应,反应结束后,对反应产物进行洗涤,洗涤得水回用,所得尾渣压滤后,作为轻质砖原料或水泥辅料进行出售。
[0021] 进一步设置为,脱药洗涤剂为浓度为20‑30%的过氧化氢溶液,添加量为50‑300g/3
t;氧化气体为臭氧,臭氧的通入量为5‑20m/h;氧化分解反应时间为0.5‑5h。
[0022] 尾渣经过无害化处理后,成为了可回收的一般工业废物,通常作为轻质砖生产原料或水泥行业辅料被再利用,既能避免尾渣对周围环境的污染,达到环保减排的目的,又能创造经济效益,扩展废弃资源的回收利用发展空间。
[0023] 进一步设置为,浸出处理时,底流浆是在超声环境下进行浸出的;上述超声环境由正弦态声波和变频超声波以正弦‑变频‑正弦‑变频的交替顺序来提供,正弦态超声波的2 2
频率为20‑40KHz,功率为300mW/cm;变频超声波的频率为30‑50KHz,功率为250mW/cm。
[0024] 在浸出时进行超声干预,利用超声空化作用来促进金银的溶出,采用不同频率和功率的超声波,能利用不同大小的超声空化气泡来减少驻波造成的死,空化气泡的长大与溃灭能在底流浆中产生剪切力,使得矿石表面的不同元素因结合力差异而发生不同程度的解离,从而在矿石表面产生更强烈的崩溃,使得矿石表面更早更快地出现裂缝或孔隙,以此来增加浸出剂和矿石之间的传质速度,增大传质表面积,协助浸出剂提高金银溶解速度、提取率和产率,同时也能缩短浸出处理的时间,节约时间成本。
[0025] 本发明提供的高品位多元素金精矿综合回收利用方法,通过将金、银、硫进行回收,并将尾渣进行无害化处理的手段,实现如下有益效果:
[0026] 1)本发明中,原料是以金、银、硫等元素为主的高品位多元素金精矿,在进行综合回收利用过程中,采用环保提金剂浸出金银,采用锌粉置换精炼,采用浮选回收尾矿中的硫精矿,通过多级分离技术使金精矿中的金银硫得到综合一体化回收,金、银、硫的综合回收率分别达到99%、80%和80%以上,实现“吃净榨干”,使得矿产资源得到最大化利用,提高了资源利用率,同时未使用易造成污染的氰化物等提金剂,实现了绿色、环保生产。
[0027] 2)本发明中的方法实现了对金精矿的贵金属提纯、多元素综合回收的目的,并完成了尾渣的无害化处理,无害化尾渣作为轻质砖生产原料或水泥行业辅料被再利用,避免了尾渣对周围环境的污染,回收过程低能耗、低污染,具有积极显著的经济效益、环境效益和社会效益。
[0028] 3)本发明的主要产品为金锭、银锭和含金银的硫精矿,无害化尾渣为可回收的一般工业废物,该方法达到了充分、高效利用有效的矿产资源、减少环境污染的目的,在进行金银生产时,还对其共伴生矿产资源及尾矿进行了综合回收利用,延长了金精矿资源综合利用的链条,节能环保,产品质量高,提高了资源回收利用水平,有利于积极推动综合利用、废弃资源回收利用等工业发展。附图说明
[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030] 图1为不同条件下的电路板上金的溶解速度示意图。

具体实施方式

[0031] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,也属于本发明保护的范围。
[0032] 高品位多元素金精矿综合回收利用方法,包括以下步骤:
[0033] 1)磨矿工序:原料加水搅拌形成固含量为20‑40%的原浆后,向原浆中添加石灰和从浸出工序回用的贵液,搅拌形成固含量为20‑25%、pH>9的调浆,然后将调浆送入球磨机中进行磨矿,再送入旋流器进行分级,当磨矿得到的磨浆达到‑200目≥80%的条件后,将磨浆送入浸出工序。
[0034] 2)浸出工序:将磨浆送入浸前浓密机中进行固液分离,然后向固液分离所得的固含量65%的底流浆中加入浸出剂和pH值调整剂,然后进行浸出处理,浸出完成后,将浸出所得浸出浆进行4‑5次洗涤分离后,将洗涤分离所得的浸出尾渣送入浮选工序,洗涤分离所得贵液与浸前浓密机中固液分离所得贵液合并,然后向贵液中加入锌粉进行置换处理,将金银从贵液中置换出来,经板框过滤后,得到金泥。
[0035] 在具体的实施例中,上述浸出剂采用了金蝉环保提金剂,其添加量为300‑1000g/t。pH值调整剂为石灰,其添加量以pH值达到10‑12为止。浸出处理的时间为36h。
[0036] 上述置换处理中,锌粉的添加量为50‑250g/t,锌粉粒径为‑325目≥95%。
[0037] 3)浮选工序:向浸出尾渣中添加300‑500g/t的活性炭进行脱药,然后添加硫酸调整浸出尾渣的pH值为4.5‑5.5,再向其中添加400‑500g/t抑制剂、200‑300g/t捕收剂、20‑50g/t起泡剂,经过一次粗选得到粗精矿和粗尾矿;然后对粗尾矿进行三次扫选,每次扫选添加100‑150g/t捕收剂,扫选尾矿作为浮选尾矿送入无害化工序;对粗精矿进行三次精选,每次精选添加150‑300g/t抑制剂,精选尾矿即为硫精矿。
[0038] 在具体的实施例中,上述抑制剂为古尔胶或羟甲基纤维素,捕收剂为重量比为8‑10:5‑9:1的水玻璃、丁黄药和2#油,起泡剂为聚乙二醇醚或甲基异丁基甲醇。
[0039] 上述粗选时间为5‑30min,单次扫选时间为20‑60min,单次精选时间为20‑60min。
[0040] 4)精炼工序:向金泥中加入硝酸溶液进行除杂操作,然后加水进行吸滤,吸滤所得固体为粗金粉,所得液相为银贵液,向粗金粉中加入王水进行溶金操作,然后吸滤,并向所得金贵液中加入焦亚硫酸钠进行金还原反应,反应后吸滤,并将所得金粉进行熔炼,得到金锭;上述银贵液采用氯化钠进行沉淀反应后吸滤,向所得滤饼中加入铁粉进行银还原反应,然后吸滤得到粗银粉,然后将粗银粉熔炼,形成银锭。
[0041] 在具体的实施例中,上述除杂操作中,硝酸溶液的浓度为15‑30%,金泥与硝酸溶液的固液比为1:1‑1.5,除杂温度为60‑90℃,除杂时间为60‑200min。
[0042] 上述溶金操作中,粗金粉与王水的固液比为1:1‑2,温度为50‑90℃,时间为1‑12h。
[0043] 上述焦亚硫酸钠的添加量为金贵液重量的0.5‑1%,金还原反应的时间为10‑30min。
[0044] 上述沉淀反应中,氯化钠与银贵液的固液比为1:1.5‑3,沉淀时间为40‑90min。
[0045] 上述银还原反应中,铁粉的添加量为100‑300g/kg,温度为20‑40℃,时间为3‑6h。
[0046] 上述金粉和粗银粉的熔炼温度为1000‑1200℃。
[0047] 5)无害化工序:将浮选尾矿送入压滤机中压滤脱水,回水送入浮选工序回用,所得滤渣送入搅拌桶中,加水形成固含量为25%的滤渣浆,然后加入脱药洗涤剂混合均匀后,将滤渣浆送入反应槽中,并向反应槽中通入氧化气体进行氧化分解反应,反应结束后,对反应产物进行洗涤,洗涤得水回用,所得尾渣压滤后,作为轻质砖原料或水泥辅料进行出售。
[0048] 在具体的实施例中,上述脱药洗涤剂为浓度为20‑30%的过氧化氢溶液,添加量为3
50‑300g/t。氧化气体为臭氧,臭氧的通入量为5‑20m/h。氧化分解反应时间为0.5‑5h。
[0049] 作为对前述实施的改进,浸出处理时,底流浆是在超声环境下进行浸出的;上述超声环境由正弦态超声波和变频超声波以正弦‑变频‑正弦‑变频的交替顺序来提供,正弦态2
超声波的频率为20‑40KHz,功率为300mW/cm ;变频超声波的频率为30‑50KHz,功率为
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250mW/cm。
[0050] 在浸出时进行超声干预,利用超声空化作用来促进金银的溶出,采用不同频率和功率的超声波,能利用不同大小的超声空化气泡来减少驻波造成的死角,空化气泡的长大与溃灭能在底流浆中产生剪切力,使得矿石表面的不同元素因结合力差异而发生不同程度的解离,从而在矿石表面产生更强烈的崩溃,使得矿石表面更早更快地出现裂缝或孔隙,以此来增加浸出剂和矿石之间的传质速度,增大传质表面积,协助浸出剂提高金银溶解速度、提取率和产率,同时也能缩短浸出处理的时间,节约时间成本。
[0051] 作为对前述实施的进一步改进,浸出处理时,底流浆中还加入了50‑200g/t的浸出助剂,上述浸出助剂包括重量比为1:1‑2的巯基丁二酸和双羟甲脲。
[0052] 浸出助剂的添加能够借助其活性基团与矿石表面的活性较高的元素链接,增加矿石的亲水性,从而使得矿石在底流浆中的分散性更佳,增加矿石与浸出剂的接触、碰撞机会,使得底流浆中的金元素被充分络合,金银的溶解速度加快,从而促进金银的浸出速率,缩短浸出时间,提高金银的提取率、回收率和生产效率。同时浸出助剂能利用亲水性增加不溶性盐和矿石之间的空隙的连通性,有效减缓碱性环境下钙离子在矿石表面沉积碳酸钙或硫酸钙沉淀而造成的降低浸出处理后期的金银浸出效率,使得浸出处理后期仍能保持较高的金银浸出速率。
[0053] 以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0054] 实施例1:
[0055] 本实施例中,金精矿原料的主要成分及含量见下表1。
[0056] 表1金精矿的主要成分及含量(%)(Au、Ag单位:g/t)
[0057]
[0058] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,包括以下步骤:
[0059] 1)磨矿工序:原料加水搅拌形成固含量为20%的原浆后,向原浆中添加石灰和从浸出工序回用的贵液,搅拌形成固含量为20%、pH>9的调浆,然后将调浆送入球磨机中进行磨矿,再送入旋流器进行分级,当磨矿得到的磨浆达到‑200目≥80%的条件后,将磨浆送入浸出工序。
[0060] 2)浸出工序:将磨浆送入浸前浓密机中进行固液分离,然后向固液分离所得的固含量65%的底流浆中加入300g/t的浸出剂‑金蝉环保提金剂和pH值调整剂‑石灰,用石灰将底流浆的pH调整至10,然后进行36h的浸出处理,浸出完成后,将浸出所得浸出浆进行4次洗涤分离后,将洗涤分离所得的浸出尾渣送入浮选工序,洗涤分离所得贵液与浸前浓密机中固液分离所得贵液合并,然后向贵液中加入50g/t、粒径为‑325目≥95%的锌粉进行置换处理,将金银从贵液中置换出来,经板框过滤后,得到金泥。
[0061] 3)浮选工序:向浸出尾渣中添加300g/t的活性炭进行脱药,然后添加硫酸调整浸出尾渣的pH值为4.5,再向其中添加400g/t抑制剂、200g/t捕收剂、20g/t起泡剂,经过一次粗选得到粗精矿和粗尾矿;然后对粗尾矿进行三次扫选,每次扫选添加100g/t捕收剂,扫选尾矿作为浮选尾矿送入无害化工序;对粗精矿进行三次精选,每次精选添加150g/t抑制剂,精选尾矿即为硫精矿。
[0062] 上述抑制剂为古尔胶,捕收剂为重量比为8:5:1的水玻璃、丁黄药和2#油,起泡剂为聚乙二醇醚。
[0063] 上述粗选时间为10min,单次扫选时间为20min,单次精选时间为20min。
[0064] 4)精炼工序:向金泥中以固液比为1:1的比例,加入浓度为15%的硝酸溶液,在温度为60℃条件下进行60min的除杂操作,然后加水进行吸滤,吸滤所得固体为粗金粉,所得液相为银贵液,向粗金粉中加入王水进行溶金操作,然后吸滤,并向所得金贵液中加入占金贵液重量0.5%的焦亚硫酸钠进行金还原反应10min,反应后吸滤,并将所得金粉在1000‑1200℃下进行熔炼,得到金锭。上述溶金操作中,粗金粉与王水的固液比为1:1,温度为50℃,时间为2h。
[0065] 上述银贵液中以固液比为1:1.5的比例添加氯化钠进行40min的沉淀反应后,吸滤,向所得滤饼中加入100g/kg的铁粉,在温度为20℃的条件下进行银还原反应3h,然后吸滤得到粗银粉,然后将粗银粉在1000‑1200℃下熔炼,形成银锭。
[0066] 5)无害化工序:将浮选尾矿送入压滤机中压滤脱水,回水送入浮选工序回用,所得滤渣送入搅拌桶中,加水形成固含量为25%的滤渣浆,然后加入50g/t、浓度为20%的脱药3
洗涤剂‑过氧化氢溶液混合均匀后,将滤渣浆送入反应槽中,并向反应槽中通入5m /h的氧化气体‑臭氧进行氧化分解反应5h,反应结束后,对反应产物进行洗涤,洗涤得水回用,所得尾渣压滤后,作为轻质砖原料或水泥辅料进行出售。
[0067] 实施例2:
[0068] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例1的不同之处仅在于:
[0069] 1)磨矿工序:原浆的固含量为40%,然后向原浆中添加石灰和从浸出工序回用的贵液,搅拌形成固含量为25%、pH>9的调浆。
[0070] 2)浸出工序:向底流浆中加入的浸出剂‑金蝉环保提金剂的量为1000g/t,pH值调整剂‑石灰将底流浆的pH调整至12;置换处理中,向贵液中加入250g/t的锌粉。
[0071] 3)浮选工序:活性炭添加量为500g/,尾渣的pH值由硫酸调整为5.5;粗选时,添加500g/t抑制剂、300g/t捕收剂、50g/t起泡剂,粗选时间为30min;每次扫选添加150g/t捕收剂,单次扫选时间为60min;每次精选添加300g/t抑制剂,单次精选时间为60min。
[0072] 上述抑制剂为羟甲基纤维素,捕收剂为重量比为10:9:1的水玻璃、丁黄药和2#油,起泡剂为甲基异丁基甲醇。
[0073] 4)精炼工序:除杂操作中,硝酸溶液的浓度为30%,金泥与硝酸溶液的固液比为1:1.5,除杂温度为90℃,除杂时间为200min。溶金操作中,粗金粉与王水的固液比为1:2,温度为90℃,时间为12h。焦亚硫酸钠的添加量为金贵液重量的1%,金还原反应的时间为30min。
沉淀反应中,氯化钠与银贵液的固液比为1:3,沉淀时间为90min。银还原反应中,铁粉的添加量为300g/kg,温度为40℃,时间为6h。
[0074] 5)无害化工序:脱药洗涤剂为浓度为30%的过氧化氢溶液,添加量为300g/t。氧化3
气体为臭氧,臭氧的通入量为20m/h。氧化分解反应时间为0.5h。
[0075] 实施例3:
[0076] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例1的不同之处仅在于:
[0077] 1)磨矿工序:原浆的固含量为30%,然后向原浆中添加石灰和从浸出工序回用的贵液,搅拌形成固含量为23%、pH>9的调浆。
[0078] 2)浸出工序:向底流浆中加入的浸出剂‑金蝉环保提金剂的量为850g/t,pH值调整剂‑石灰将底流浆的pH调整至11;置换处理中,向贵液中加入200g/t的锌粉。
[0079] 3)浮选工序:活性炭添加量为450g/,尾渣的pH值由硫酸调整为5;粗选时,添加450g/t抑制剂、230g/t捕收剂、25g/t起泡剂,粗选时间为20min;每次扫选添加140g/t捕收剂,单次扫选时间为40min;每次精选添加200g/t抑制剂,单次精选时间为40min。
[0080] 上述抑制剂为羟甲基纤维素,捕收剂为重量比为8.5:6:1的水玻璃、丁黄药和2#油,起泡剂为聚乙二醇醚。
[0081] 4)精炼工序:除杂操作中,硝酸溶液的浓度为20%,金泥与硝酸溶液的固液比为1:1.5,除杂温度为70℃,除杂时间为100min。溶金操作中,粗金粉与王水的固液比为1:1.5,温度为90℃,时间为6h。焦亚硫酸钠的添加量为金贵液重量的0.8%,金还原反应的时间为
30min。沉淀反应中,氯化钠与银贵液的固液比为1:2.5,沉淀时间为60min。银还原反应中,铁粉的添加量为180g/kg,温度为35℃,时间为4.5h。
[0082] 5)无害化工序:脱药洗涤剂为浓度为25%的过氧化氢溶液,添加量为200g/t。氧化3
气体为臭氧,臭氧的通入量为15m/h。氧化分解反应时间为2.5h。
[0083] 实施例4:
[0084] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例3的不同之处仅在于:
[0085] 2)浸出工序:浸出处理时,底流浆是在超声环境下进行浸出的;上述超声环境由正弦态超声波和变频超声波以正弦‑变频‑正弦‑变频的交替顺序来提供,正弦态超声波的频2 2
率为30KHz,功率为300mW/cm;变频超声波的频率为45KHz,功率为250mW/cm。
[0086] 实施例5:
[0087] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例3的不同之处仅在于:
[0088] 2)浸出工序:浸出处理时,底流浆中还加入了120g/t的浸出助剂,上述浸出助剂包括重量比为1:1.5的巯基丁二酸和双羟甲脲。
[0089] 实施例6:
[0090] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例4的不同之处仅在于:
[0091] 2)浸出工序:浸出处理时,底流浆中还加入了120g/t的浸出助剂,上述浸出助剂包括重量比为1:1.5的巯基丁二酸和双羟甲脲。
[0092] 对比例1:
[0093] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例3的不同之处仅在于:
[0094] 2)浸出工序:浸出处理时,底流浆是在超声环境下进行浸出的;上述超声环境由正2
弦态超声波来提供,正弦态超声波的频率为30KHz,功率为300mW/cm。
[0095] 对比例2:
[0096] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例4的不同之处仅在于:
[0097] 2)浸出工序:浸出处理时,底流浆中还加入了120g/t的浸出助剂,上述浸出助剂为巯基丁二酸。
[0098] 对比例3:
[0099] 本实施例中,高品位多元素金精矿综合回收利用方法,与实施例4的不同之处仅在于:
[0100] 2)浸出工序:浸出处理时,底流浆中还加入了120g/t的浸出助剂,上述浸出助剂为双羟甲脲。
[0101] 试验例1:
[0102] 生产指标评价:分别按照实施例3‑实施例6和对比例1‑对比例3的方法进行金精矿的综合回收,以实施例1中的原料为统一原料,对最终得到的产品(金锭、银锭、硫精矿)的回收率进行统一测定和计算,结果见表2。每个实施例和对比例都设有3组平行,并取平均值。
[0103] 表2不同方法的产品的质量指标
[0104]
[0105] 由结果对比可知,金银硫的回收率因方法不同,显示出显著的差异,其中,实施例4和实施例5皆不同程度的优于实施例3,实施例6的回收率最佳;对比例1的结果优于实施例3,但较实施例4的结果差;对比例2和对比例3的结果则优于实施例4,但比实施例6的结果差。说明,在实施例3的基础上,对回收方法进行优化能提高主要元素(金银)的回收率,且对硫元素的回收率影响不大,如实施例4中采用不同频率和功率的超声波的效果优于对比例1中单一超声波的效果;实施例5使用浸出助剂也能提高金银的回收率,但与实施例6对比发现,实施例6中将超声浸出和浸出助剂联合使用的效果最佳。
[0106] 试验例2:
[0107] 浸出速率测试
[0108] 试验方法:分别按照实施例3‑实施例6和对比例1‑对比例3的方法中的浸出工序相关的参数进行浸出试验,配制浸出剂和pH值调整剂的混合浆液,原料取含金废旧电路板,将电路板分别投入每组的混合浆液中,按照各组的方法中的浸出处理的参数进行浸出操作,每隔一段时间将电路板取出并称重,以重量差作为溶解速度的衡量值,同时观察电路板上的金的溶解情况,并对比其浸出处理全程的溶解速度。每个实施例和对比例都设有3组平行,并取平均值。结果见图1所示。
[0109] 观察发现,实施例6最先开始溶解,10min后,实施例4开始溶解,再17min后,是对比例2和对比例3,然后13min后,实施例5和对比例1开始溶解,实施例3最后开始溶解,一共用时6.5h,所有电路板上的金基本不再溶解。
[0110] 图1为不同条件下的电路板上金的溶解速度示意图。结合图1和观察的结果,可知,实施例6的溶解速度最快,实施例3的溶解速度最慢,且对比实施例3、实施例4、实施例6发现,实施例6在浸出处理后期的溶解速度依然很快,而实施例3和实施例4在后期的溶解速度则有明显的下降趋势。
[0111] 综合说明,在浸出处理时采用不同频率和功率的超声波进行超声干预,能使得矿石表面更早更快地出现裂缝或孔隙,以此来增加浸出剂和矿石之间的传质速度,增大传质表面积,协助浸出剂提高金银溶解速度、提取率和产率,同时也能缩短浸出处理的时间。同时,浸出助剂的添加,增加矿石与浸出剂的接触、碰撞机会,使得金银的溶解速度加快,从而促进金银的浸出速率,缩短浸出时间,并且在浸出处理后期,浸出助剂能使得矿石保持较高的金银浸出速率,从而有利于提高金银的提取率、回收率和生产效率。
[0112] 需要说明的是,在本发明中,未做特殊说明的浓度、比例等均为重量浓度、重量比等,属于本领域技术人员常用的书写习惯,故在本发明中不再赘述。
[0113] 需要说明的是,在本发明中,部分操作的具体细节并未详述,但属于本领域技术人员已知的现有技术,故在此不再赘述。
[0114] 最后应说明的是,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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