專利名稱：一種改性石硫合劑及其在浸金工藝中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機化學領(lǐng)域，具體涉及一種改性石硫合劑及其在浸金工藝中的應(yīng)用。涉及一種由穩(wěn)定劑、氧化劑以及增效劑組成的石硫合劑的高效浸金體系，以及用該體系從含金礦石、金精粉以及含金廢料中提取金的高效回收金的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，工業(yè)上基本使用經(jīng)典的氰化法從金礦石、金精粉以及含金廢料中提取金。用氰化法提取金雖是一種相對成熟的工藝，但它需要使用具有劇毒的氰化物；且在提取金的過程中產(chǎn)生的氰化渣、氰化殘液等廢棄物對環(huán)境造成嚴重污染，倘若操作不慎也易發(fā)生人身中毒，另外，金在氰化液中的溶解速度也較慢。該工業(yè)過程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)效率低，且成本高。隨著對黃金資源的不斷開采及利用，在世界各國，難處理的礦石和金礦所占的比重愈益增大。其中，含砷、銻、毒砂、高硫、超細微金礦等已成為主要的處理對象。而如果用現(xiàn)有的工藝進行提取的，不是回收率太低，就是必須增加多項預(yù)處理作業(yè)，從而導致生產(chǎn)指標不太經(jīng)濟，并且會造成金資源的浪費。為了尋求無毒或低毒的非氰化物提金溶劑，許多化學和冶金方面的專家都致力于新試劑、新工藝的開發(fā)。目前，非氰化提金方法有硫脲法、液氯化法、溴化法、碘化法、磁炭法、硫氰酸鹽法、多硫化物法、硫代硫酸鹽法等。但這些方法都存在一定的不足，有的工藝流程不夠完善，有的則藥劑耗量大，成本高，回收率低；有的因藥劑不穩(wěn)定，容易被氧化分解；有的則對礦石的適應(yīng)性差等不能形成工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用。本發(fā)明通過加入新的調(diào)整劑、氧化劑以及增效劑，制備出改性石硫合劑，克服了傳統(tǒng)浸金工藝中石硫合劑用量大、濃度高、易于分解、浸出時間長，以及礦物及含金物料表面易于鈍化等問題，極大程度上減少了浸金體系中對金浸出有害成分的影響。該法在較低的藥劑濃度下，不僅浸出速度快，浸出率較高，而且有望用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于制備改性石硫合劑，在浸金體系中，這種改性石硫合劑穩(wěn)定性高，使用低濃度的該改性石硫合劑就能高效率地提取出金。一種改性石硫合劑，包含原有石硫合劑，其特征在于:包括穩(wěn)定劑、氧化劑、添加劑；所述穩(wěn)定劑為六偏磷酸鈉，其相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.1% 30% ；所述氧化劑由過氧化鈣和鐵氰酸鉀組成，其中:過氧化鈣相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.2% 40%，鐵氰酸鉀相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為1% 30% ;所述氧化劑用于調(diào)節(jié)浸出液的氧化電勢，使浸金過程中生成相關(guān)金的絡(luò)合物的順利進行。所述添 加劑由硝酸鉛和可溶性溴化物(如溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣等物質(zhì))組成，其中:硝酸鉛相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.5% 10%，溴化物相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)1% 40%。所述添加劑用于抑制硫，消除金表面的鈍化作用，或增強藥劑對礦石的滲透性。本發(fā)明中石硫合劑的改性方法是:常溫下，取原有石硫合劑，將其碾成粉末狀，使其粒徑小于或等于2mm,向其中依次添加穩(wěn)定劑，氧化劑及添加劑，混合均勻，獲得改性石硫合劑。加入的穩(wěn)定劑為六偏磷酸鈉，其相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.1% 30% ；加入的氧化劑為過氧化鈣和鐵氰酸鉀，過氧化鈣相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.2% 40%，鐵氰酸鉀相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為1% 30% ；添加劑為硝酸鉛和可溶性溴化物(如溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣等物質(zhì))，硝酸鉛相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.5% 10%，溴化物相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)1% 40%。該改性石硫合劑在浸金工藝中的應(yīng)用，該浸金的具體過程為:將改性石硫合劑配制成改性石硫合劑浸出液，即常溫下，取I份改性石硫合劑溶于10 2000份水中(上述份數(shù)按質(zhì)量比計算)。然后將該浸出液加入含金礦料中，加入生石灰調(diào)節(jié)，使其PH大于或等于
10.5，在常壓以及溫度為0°C 40°C下反應(yīng)。在浸金過程中，金礦與改性石硫合劑浸出液的固液重量比為1:2 10，浸金時間為3小時以上。所述的含金礦料包括含金氧化礦、原生礦、氰化尾礦、金銀礦、高砷高鐵礦、高硫礦、含毒砂金礦、超細微金礦。含金礦料的制備:對含金礦料進行破碎，至破碎后的粒徑小于或等于2mm后進行球磨，通過球磨使礦料粒度范圍小于或等于0.074mm,以達到適合各種浸出的條件。對一般類型難處理含金礦料(如含砷、銻等有害物質(zhì)金礦)，不進行預(yù)處理；對含硫、含碳較高，礦料中金嵌布粒度極細，與脈石互相包裹、難以解離的難浸類含金礦料，可以進行簡單的焙燒等預(yù)處理。本發(fā)明使用新的穩(wěn)定劑、氧化劑以及增效劑制得改性石硫合劑。六偏磷酸鈉的加入減緩了原石硫合劑中Sx2-和S2O32-在浸出液中的氧化速度，氧化劑的加入有利于浸金過程所發(fā)生的下列方程式更好的進行:2Au+2S廣+H20+l/202 — 2AuS>20H>2 (x_l) S A G°=-185.57kJ/mol
2Au+4S2032_+H20+1/202 — 2Au (S2O3) 23_+20H_ A G°=-24.24kJ/mol同時，硝酸鉛的加入有利于緩解S單質(zhì)的鈍化作用；溴化物等可溶性化合物的加入有利于滲透到嵌布粒度極細，與脈石互相包裹的金表面，使藥劑與金發(fā)生反應(yīng)。因此，改性石硫合劑在浸金體系中的用量大大減少，穩(wěn)定性得以提高，有效抑制了浸金過程中的鈍化作用。無論在環(huán)保的角度 出發(fā)還是從經(jīng)濟效益的層面考慮，相比于傳統(tǒng)的氰化浸金，改性后的石硫合劑能更加適合用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。本法對設(shè)備的損害小，工藝流程簡單，選擇性好，回收率高，適用的礦石種類較廣，尤其對氰化物難以處理的含砷的有害物質(zhì)的含金況料有更加顯著的優(yōu)勢。
具體實施例方式實施例1:
常溫下，取原有石硫合劑I份，碾成粉末狀，使其粒徑小于或等于2_，向其中依次添加0.05份六偏磷酸鈉，0.375份過氧化鈣，0.05份鐵氰酸鉀，0.01份硝酸鉛，0.25份溴化鈉，混合均勻，獲得改性石硫合劑(上述份數(shù)按質(zhì)量比計算)。向獲得的改性石硫合劑中加水配成改性石硫合劑浸出液。使改性石硫合劑中的原石硫合劑在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.4%，六偏磷酸鈉在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量百分數(shù)為0.02%，過氧化鈣在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量百分數(shù)為0.15%，鐵氰酸鉀在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量百分比為0.02%，硝酸鉛在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量百分比為0.004%，溴化鈉在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量百分數(shù)為0.1%。取500g含金2.56g/t，砷2.8%，硫3.5%，鉛0.01%(上述均為質(zhì)量百分數(shù))的含砷原礦，球磨使礦料粒度范圍小于或等于0.074mm。將改性石硫合劑浸出液加入上述球磨后原礦中，使加入的改性石硫合劑浸出液與原礦的液固重量比2.5: 1，在常壓，25°C，pH=ll.5下攪拌8小時，金的浸出率為86.4%。實施例2:常溫下，取原有石硫合劑I份，碾成粉末狀，使其粒徑小于或等于2_，向其中依次添加0.0438份六偏磷酸鈉，0.4375份過氧化鈣，0.1份鐵氰酸鉀，0.0375份硝酸鉛，0.3125份溴化鉀，混合均勻，獲得改性石硫合劑(上述份數(shù)按質(zhì)量比計算)；向獲得的改性石硫合劑中加水配成改性石硫合劑浸出液。使改性石硫劑浸出液中原石硫合劑在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)0.8%，六偏磷酸鈉在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.035%,過氧化鈣在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.35%，鐵氰酸鉀在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.08%，硝酸鉛在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.03%，溴化鉀在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.25%。取500g含金5.66g/t，砷2.2%，硫6.4% (上述均為質(zhì)量百分數(shù))的氰化尾洛，球磨使礦料粒度范圍小于或等于0.074_。將改性石硫合劑浸出液加入上述球磨后氰化尾渣中，使加入的改性石硫合劑浸出液與原礦的液固重量比4: 1，在常壓，20°C，pH=12下攪拌11小時，金的浸出率為90.4%。實施例3:常溫下，取原有石硫合劑I份，碾成粉末狀，使其粒徑小于或等于2_，向其中依次添加0.25份六偏磷酸鈉，0.4份過氧化鈣，0.3份鐵氰酸鉀，0.1份硝酸鉛，0.4份溴化鈣，混合均勻，獲得改性石硫合劑(上述份數(shù)按質(zhì)量比計算)；向獲得的改性石硫合劑中加水配成改性石硫合劑浸出液。使改性石硫劑中原石硫合劑在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)10%，六偏磷酸鈉在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為2.5%，過氧化鈣在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為4%,鐵氰酸鉀在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為3%,硝酸鉛在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為1%，溴化鈣在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為4%，攪拌18小時，金浸出率為96.77%。取500g含金67.76g/t，砷0.5%，硫2.4% (上述均為質(zhì)量百分數(shù))的高品位金礦，球磨使礦料粒度范圍小于或等于0.074_。將改性石硫合劑浸出液加入上述球磨后金礦中，使加入的改性石硫合劑浸出液與原礦的液固重量比5: 1，在常壓，32°C，pH=12.5下，攪拌18小時，金浸出率為96.77%。實施例4:常溫下，取原有石硫合劑I份，碾成粉末狀，使其粒徑小于或等于2_，向其中依次添加0.001份六偏磷酸鈉，0.002份過氧化鈣，0.01份鐵氰酸鉀，0.005份硝酸鉛，0.01份溴化鈉，混合均勻，獲得 改性石硫合劑(上述份數(shù)按質(zhì)量比計算)；向獲得的改性石硫合劑中加水配成改性石硫合劑浸出液。使改性石硫劑中原石硫合劑在在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)0.1 0.3%，六偏磷酸鈉在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.0001
0.0003%，過氧化鈣在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.0002 0.0006%，鐵氰酸鉀在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.001 0.003%，硝酸鉛0.0005 0.0015%,溴化鈉在改性石硫合劑浸出液中的質(zhì)量分數(shù)為0.001 0.003%?，F(xiàn)有含金2.4g/t，砷0.08%，硫
0.19%，鉛0.006% (上述均為質(zhì)量百分數(shù))的微細粒包裹狀低品位金礦。取I噸該礦，將其粒徑破碎至IOcm以下加入上述改性石硫合劑浸出液進行就地堆浸。在常壓，溫度為22°C 35°C, pH=ll 12. 5下，將其堆浸I個月，最后，金的浸出率為88.5%。
權(quán)利要求
1.一種改性石硫合劑，包含原有石硫合劑，其特征在于:該改性石硫合劑中還包含穩(wěn)定劑、氧化劑、添加劑；其中: 所述穩(wěn)定劑為六偏磷酸鈉，其相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.1% 30% ； 所述氧化劑由過氧化鈣和鐵氰酸鉀組成，其中:過氧化鈣相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.2% 40%，鐵氰酸鉀相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為1% 30% ； 所述添加劑由硝酸鉛和可溶性溴化物組成，其中:硝酸鉛相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.5% 10%，溴化物相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)1% 40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性石硫合劑，其改性過程為:常溫下，取原有石硫合齊U，將其碾成粉末狀，使其粒徑小于或等于2mm，向其中依次添加穩(wěn)定劑，氧化劑及添加劑，混合均勻，獲得改性石硫合劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種改性石硫合劑，其特征在于:加入的穩(wěn)定劑為六偏磷酸鈉，其相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.1% 30% ； 加入的氧化劑為過氧化鈣和鐵氰酸鉀，過氧化鈣相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.2% 40%，鐵氰酸鉀相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為1% 30% ； 添加劑為硝酸鉛和可溶性溴化物，硝酸鉛相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)為0.5% 10%，溴化物相對于原有石硫合劑的質(zhì)量百分數(shù)1% 40%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種改性石硫合劑在浸金工藝中的應(yīng)用，是將改性石硫合劑配制成改性石硫合劑浸出液，然后將該浸出液加入含金礦料中，并加入生石灰使其PH大于或等于10.5，在常壓以及溫度為0°C 40°C下反應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改性石硫合劑在浸金工藝中的應(yīng)用，其特征在于:在浸金過程中，含金礦料與改性石硫合劑浸出液的固液重量比為1:2 10,浸金時間為3小時以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種改性石硫合劑在浸金工藝中的應(yīng)用，其特征在于:所述的含金礦料包括含金氧化礦、原生礦、氰化尾礦、金銀礦、高砷高鐵礦、高硫礦、含毒砂金礦、超細微金礦。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種改性石硫合劑在浸金工藝中的應(yīng)用，其特征在于:對含金礦料進行破碎，至其粒徑小于或等于2mm后進行球磨，通過球磨使礦料粒度范圍小于或等于0.074mm,以 達到適合各種浸出的條件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性石硫合劑及其在浸金工藝中的應(yīng)用，該改性石硫合劑中包含穩(wěn)定劑六偏磷酸鈉；氧化劑過氧化鈣和鐵氰酸鉀；添加劑硝酸鉛和可溶性溴化物(如溴化鈉、溴化鉀、溴化鈣等物質(zhì))。將該改性石硫合劑作為浸金藥劑，從含金礦石、金精粉以及含金廢料中高效回收金。本發(fā)明的特點是該改性石硫合劑易于合成，且制備成本低，制備過程環(huán)保無毒，用制備的改性石硫合劑浸金時，浸金工藝流程簡單，浸金速率快。且該改性石硫合劑的適用礦種比氰化浸金時更廣。
文檔編號C22B3/16GK103243222SQ20131014298
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者劉有才, 符劍剛, 朱忠泗, 林清泉, 李麗峰 申請人:中南大學