專利名稱：貴金屬熔煉渣濕法冶金工藝的制作方法
這是一種從金、銀冶煉過程中產(chǎn)出的熔煉渣(俗稱"硼砂渣")及煙塵中回收金、銀、銅、鉛及硼砂熔劑的化工冶金方法。在金、銀高溫熔煉時(shí)，幾乎無一例外地使用硼砂、純堿、二氧化硅、螢石等作造渣熔劑，產(chǎn)出貴金屬熔煉渣及煙塵，其主要成份為這些熔劑的分解產(chǎn)物，賤金屬銅、鉛、鋅、鐵等的氧化物，冰銅(主要成份為Cu2S、FeS)，以及由于機(jī)械央雜而損失于其中的貴金屬金、銀。這些渣料中金銀含量波動(dòng)較大，從每噸幾克到幾千克不等，并且金、銀大多以銀金合金，或是與賤金屬銅鉛形成合金存在，這就給常規(guī)的濕法冶金工藝(如氰化法)造成困難。
多年來，國(guó)內(nèi)外一直沿用經(jīng)典的火法工藝處理這類渣料，即將渣料再次熔化，用熔融鉛作金、銀的捕收劑，經(jīng)冶煉得到富集了金、銀的“貴鉛”，然后將貴鉛進(jìn)行氧化精煉，即灰吹作業(yè)，從灰吹所得到的金銀合金中進(jìn)行金、銀的分離回收(見《南非黃金冶金學(xué)》)。這種工藝產(chǎn)生大量鉛煙，嚴(yán)重污染環(huán)境，損害操作工人的健康，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，而且灰吹過程中又造成金、銀的二次損失(損失在灰皿材料中)，降低了直收率，燃料消耗多，所加入的鉛難以回收。
此外，據(jù)1994第1期《黃金》報(bào)道，國(guó)外某廠采用將爐渣細(xì)磨、混汞，再返回氰化工序。采用重選法處理熔煉渣，其缺點(diǎn)是金、銀的回收率較低，尤其是難以回收其中大量的銀，所得重選產(chǎn)品為中間產(chǎn)品，尚須進(jìn)一步送冶煉廠處理。
由于金、銀多以合金狀態(tài)存在，一般說來，這類物料中的銀金比不低于10∶1，因此現(xiàn)有的濕法冶金工藝如氰化法，水溶液氯化法等均不宜直接處理這類物料。
本發(fā)明的目的旨在提供一個(gè)能夠連續(xù)操作的濕法冶金工藝，按一定順序有選擇地從貴金屬熔煉渣及煙塵中回收金、銀、銅、鉛及硼砂熔劑，這種工藝具有較高的金、銀回收率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種從含銀物料中回收銀的工藝。
本發(fā)明為從貴金屬熔煉渣及煙塵中回收金、銀、銅、鉛和硼砂熔劑的濕法冶金新工藝。在此工藝中以不同的試劑按一定的順序有選擇地提取金，銀，銅，鉛和硼砂。其特點(diǎn)是，熔煉渣首先破碎、磨礦、然后用水浸出，從溶液中回收硼砂；水浸渣用稀硫酸浸出，從溶液中回收銅；酸浸渣用硝酸—硝酸鐵浸出銀，能保證高的金、銀收率，這是現(xiàn)有的工藝難以做到的。最后將富集了金的分銀渣用現(xiàn)有的提金方法處理，回收其中的金。整個(gè)工藝由下列工序組成
1、將熔煉渣破碎、磨礦、篩分，磨礦細(xì)度應(yīng)小于20目，最好為60--120目，即粒徑小于0.9毫米，最好為0.28--0.125毫米。
2、水浸。合格料在常溫下，用水?dāng)嚢杞觯汗瘫葹?--5∶1，時(shí)間為1小時(shí)，浸出結(jié)束時(shí)液固分離，從溶液中回收硼砂熔劑，水浸渣進(jìn)入酸浸工序。
3、稀酸浸出。水浸渣在常溫下，用濃度為10--20％(重量)的稀硫酸攪拌浸出，以除去大部分酸可溶物，同時(shí)回收原料中的銅；金、銀得到進(jìn)一步富集。浸出時(shí)間為1--2小時(shí)，浸出結(jié)束液固分離，從溶液中回收銅，酸浸渣送分銀工序處理。
4、浸出銀。酸浸渣在常溫下，用硝酸--硝酸鐵混合溶劑浸銀，HNO3的濃度為2--15％，F(xiàn)e(NO3)3的濃度為2--10％，時(shí)間1--2小時(shí)，浸出結(jié)束后液固分離，從溶液中回收銀、鉛，浸銀渣送回收金工序。
5、回收金。浸銀渣中的金，可以用現(xiàn)有的任何一種方法回收?，F(xiàn)有回收金的方法是5.1氰化法；5.2氯化法，包括水溶液氯化法和氯化揮發(fā)法；5.3王水溶解--還原法；5.4火法鉛富集法。
附圖
是本發(fā)明的用來處理貴金屬冶煉工藝中熔煉工序產(chǎn)出的熔煉渣及煙塵的工藝流程圖。
參照所附圖解并以具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)敘述。以下介紹的是處理金、銀熔煉渣的結(jié)果，但本工藝也可處理貴金屬熔煉工序產(chǎn)出的煙塵，以及其它含自然銀或銀合金的含銀物料。
本發(fā)明方法所用的原料是典型的硼砂--氧化硅二元系熔煉渣，其中含Au、Ag、Cu、Pb、Fe、SiO2、B2O3、Na2O等。在氰化金泥冶煉過程中，產(chǎn)出合質(zhì)金熔煉渣和粗銀熔煉渣，最好把兩者混合熔化沉淀出其中的少量金、銀，通稱“返熔渣”作業(yè)，以降低渣中的金、銀品位，這是因?yàn)闊挻帚y的熔煉渣中的銀含量很高，當(dāng)與合質(zhì)金熔煉渣混合熔化后，熔融的銀粒對(duì)金有捕集作用，因而可降低熔煉作業(yè)中金的損失，這樣得到的貴金屬熔煉渣再用本發(fā)明的工藝處理。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，用本發(fā)明的方法，磨細(xì)的原料在常溫下用水浸、稀酸浸出之后，可除去90％以上的雜質(zhì)，甚至高達(dá)97％，至此，金和銀得到極大的富集，再以混合溶劑浸銀，使金、銀分離，從溶液中回收銀，浸銀渣中的金用現(xiàn)有的任何一種方法回收。
如附圖所示，貴金屬熔煉渣首先進(jìn)行破碎，可選用多種碎礦設(shè)備，如顎式破碎；磨礦設(shè)備可選用球磨、棒磨或礫磨，磨礦細(xì)度為20--120目，即粒徑為0.125--0.9毫米之間。注意到在磨礦時(shí)，非金屬礦物的粒徑變小，而金屬如金、銀及其合金的粒徑變大，成為片狀，因此，熔煉渣中的粗顆粒金、銀通過簡(jiǎn)單的磨礦篩分工序即可予以回收。試驗(yàn)證明，20目篩下料經(jīng)水浸、酸浸后，其-200目約占63％左右，因而有利于其后金、銀浸出的進(jìn)行。
篩分后的細(xì)料在常溫下用水?dāng)嚢杞?，液固比?--5∶1，時(shí)間為1小時(shí)，浸出結(jié)束，在離心機(jī)中過濾，濾液進(jìn)一步處理可生產(chǎn)硼砂熔劑，此硼砂熔劑可直接用作貴金屬冶煉的熔劑，或作為產(chǎn)品出售。在此工序中，原料中的大部分水可溶物已溶解，貴金屬金、銀及有價(jià)金屬銅、鉛得到第一次富集，水浸渣約為原料的20--30％。
眾所周知，熔煉渣中的賤金屬氧化物及冰銅可以用各種有效的礦物酸來溶出，這里我們選用硫酸，用硫酸的好處在于非常廉價(jià)，甚至可直接使用有色冶煉廠制酸車間排放的低濃度廢酸。稀硫酸浸出的目的是除去大部分酸可溶雜質(zhì)，包括冰銅，破壞原有的結(jié)構(gòu)，使金銀充分解離，同時(shí)回收銅。酸浸渣約為原料的3--7％，金、銀得到第二次富集，使隨后的處理料量及工作量大大減少。酸浸時(shí)為加快反應(yīng)速度，提高銅的浸出率，可向浸出液中加入硝酸銨，硝酸銨的濃度不低于30克/升。浸出液為10--20％的硫酸，液固比為3-6∶1，常溫機(jī)械攪拌浸出，時(shí)間為1--2小時(shí)，浸出結(jié)束后過濾，從濾液中回收銅，酸浸渣送分銀工序處理。值得注意的是，稀酸浸出時(shí)，原料中的氧化硅可部分溶解生成硅酸，隨著溶液的pH值升高，氧化硅便呈膠體狀，使料漿變稠，影響過濾。浸出時(shí)要注意控制酸的濃度，盡量使氧化硅少溶出，防止出現(xiàn)膠狀漿。浸出液中硫酸的最佳濃度，具體要看礦漿中固體含量及各種雜質(zhì)的含量，要保證過量于和原料中各種化合物和金屬雜質(zhì)反應(yīng)所需的理論量。
酸浸結(jié)束后，濾渣用硝酸--硝酸鐵常溫?cái)嚢杞鲢y。前已述及，熔煉渣中的銀與金、銅、鉛形成合金，所以單獨(dú)用硝酸浸銀效果不佳，而硝酸鐵是銀的良好溶劑，并能溶解其它賤金屬雜質(zhì)，其反應(yīng)式為
加入的硝酸也參加反應(yīng)，并能調(diào)整溶液的pH值，防止三價(jià)鐵水解。硝酸的濃度為2--15％，硝酸鐵的濃度為2--10％，液固比為2--3∶1，浸出時(shí)間為1--2小時(shí)，浸銀過程可在常溫下進(jìn)行，最好在50--80℃溫度下進(jìn)行。用硝酸--硝酸鐵混合溶劑可以保證高的銀浸出率，這是本發(fā)明工藝的獨(dú)到之處。浸出結(jié)束液固分離，從濾液中回收銀、鉛，濾渣送提金工序處理。
分銀渣中的金可以用現(xiàn)有的任何一種方法回收。現(xiàn)有回收金的方法是1)氰化法；2)氯化法，包括水溶液氯化法和氯化揮發(fā)法；3)王水溶解--還原法；4)火法鉛富集法。
回收金后的殘?jiān)?，可視其金、銀含量高低，選用適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行二次處理，回收殘余的金、銀。終渣棄去。
本發(fā)明工藝的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，根據(jù)小型試驗(yàn)的結(jié)果，金的浸出率可達(dá)98％以上，銀的浸出率達(dá)96％以上，經(jīng)反復(fù)處理，可達(dá)更高的浸出率；其次能夠綜合回收原料中的有價(jià)組份，如硼砂，銅、鉛等；該工藝更為經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，采用分步浸出除雜，盡量減少貴金屬原料的處理礦量，從而減少了藥劑的用量，使貴金屬熔煉渣原料處理費(fèi)用大大減少。
本發(fā)明方法可用下述各例具體加以說明，但本發(fā)明不受此例的限制。
實(shí)例一某貴金屬熔煉渣樣品，其中含金156克/噸，銀1700克/噸，經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎，在棒磨機(jī)中研磨，過60目篩，在一組由5個(gè)浸出過程組成的試驗(yàn)系列中，每個(gè)樣品為500克，按液固比3∶1<重量比>的比例在常溫下用水?dāng)嚢杞?，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速360轉(zhuǎn)/分，時(shí)間1小時(shí)，水浸結(jié)束后過濾，濾渣用15％(重量)稀硫酸常溫?cái)嚢杞?，攪拌轉(zhuǎn)速360轉(zhuǎn)/分，液固比6∶1，時(shí)同1小時(shí)，過濾、洗滌、烘干稱重，計(jì)算出酸浸渣為原料的3.2％，此酸浸渣用5％硝酸--8％硝酸鐵浸出銀，液固比為2∶1，時(shí)間2小時(shí)，終了時(shí)過濾，洗滌，從濾液中回收銀、鉛，濾渣進(jìn)入回收金工序。用水溶液氯化法回收其中的金，水溶液氯化法的作業(yè)條件為氯酸鈉用量為投料量的20％，液固比3∶1，溫度為85--90℃，時(shí)間4小時(shí)，鹽酸濃度為3N，氯化鈉濃度為80克/升。取得如下的技術(shù)指標(biāo)金浸出率98.3％，銀浸出率97.5％。最終殘?jiān)M(jìn)行二次處理回收殘余的金、銀后棄去。
實(shí)例二貴金屬熔煉渣樣品，含金35克/噸，銀387克/噸，試驗(yàn)程序與實(shí)例一相同。酸浸時(shí)硫酸濃度為20％，液固比4∶1，酸浸渣用3％硝酸--5％硝酸鐵浸銀，液固比為2∶1，時(shí)間1小時(shí)，浸出結(jié)束過濾、洗滌，從濾液中回收銀，浸銀渣用1∶1 (體積比)的稀王水加熱溶金，取得的技術(shù)指標(biāo)為金浸出率99％，銀浸出率98％。
權(quán)利要求
1.從貴金屬熔煉渣及煙塵中回收金、銀、銅、鉛及硼砂熔劑的濕法冶金工藝，其特點(diǎn)為1.1熔煉渣破碎、磨礦、篩分；1.2篩下料常溫水浸并過濾，從溶液中生產(chǎn)硼砂熔劑；1.3稀硫酸常溫浸出并過濾，從溶液中回收銅；1.4酸浸渣用硝酸--硝酸鐵混合溶劑常溫浸出并過濾，從溶液中回收銀、鉛，1.5浸銀渣用現(xiàn)有的任何一種方法回收其中的金。
2.如權(quán)利要求1中所述，貴金屬熔煉渣指的是金、銀冶煉過程中產(chǎn)出的合質(zhì)金熔煉渣，粗銀熔煉渣，或者是二者混合熔化后產(chǎn)出的熔煉渣，煙塵，其它含銀物料。
3.如權(quán)利要求2中所述，合質(zhì)金熔煉渣最好與粗銀熔煉渣混合熔化，產(chǎn)出的混合熔煉渣用本發(fā)明的工藝處理。
4.如權(quán)利要求2中所述，含銀物料中的銀是以自然銀、氧化銀或銀合金狀態(tài)賦存。
5.如權(quán)利要求1中所述，熔煉渣的磨礦細(xì)度小于0.9毫米，最好為0.125--0.28毫米。
6.如權(quán)利要求1中所述，水浸的液固比為3--5∶1。
7.如權(quán)利要求1中所述，稀硫酸浸出的液固比為3-6∶1，硫酸濃度為10--20％(重量)。
8.如權(quán)利要求1中所述，硝酸--硝酸鐵混合溶劑中，硝酸濃度為2--15％，硝酸鐵濃度為2--10％，液固比為1--2∶1。
9.如權(quán)利要求1中所述，現(xiàn)有回收金的方法是9.1氰化法；9.2氯化法，包括水溶液氯化法和氯化揮發(fā)法；9.3王水溶解--還原法；9.4火法鉛富集法。
全文摘要
貴金屬熔煉渣濕法冶金工藝,這是一種貴金屬化工冶金方法。在本發(fā)明的工藝中,以不同的試劑按一定的順序,有選擇地從金銀熔煉渣及煙塵中提取金、銀、銅、鉛及硼砂。其技術(shù)特征為:原料經(jīng)破碎磨細(xì)后用水浸出,回收硼砂;再用稀硫酸浸出回收銅;接著用硝酸－硝酸鐵浸出回收銀、鉛;浸銀渣用現(xiàn)有的任何一種方法回收金,殘?jiān)鼦壢ァ＝鲞^程在常溫下進(jìn)行,各有價(jià)組份分別得到回收利用。
文檔編號(hào)C22B3/04GK1268580SQ0010154
公開日2000年10月4日 申請(qǐng)日期2000年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者韓英東 申請(qǐng)人:韓英東