專利名稱：用硫代硫酸鹽浸濾劑由貴金屬礦中回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從含有“富奪”(Preg-robbing)碳素物的不易處理的貴金屬礦中用濕法冶金方法回收貴金屬有用成分。
按常規(guī)，從礦石原料中用含氰化物的溶液采用浸濾或浸出法來提取貴金屬。但是發(fā)現(xiàn)，一些金礦由于干擾溶出過程的雜質(zhì)的存在而對常規(guī)浸濾不能很好地反應。這些礦石被稱為“不易處理”的礦石。
金礦不易處理的一個共同原因是有與某些沉積物伴生的含碳有機物質(zhì)。這種含碳物質(zhì)被認為從浸濾劑溶液中把已被溶解的金配合物吸附回礦石中。被吸附的金不能回收，仍在礦石原料中，最終由尾渣帶走，從而導至金的回收不好。這個問題可能很嚴重，因為少量含碳物質(zhì)實際上就能吸附所有溶解在全部氰化物浸濾循環(huán)中的金。這種情況有時稱為中毒循環(huán)。在另外情況下，含碳物質(zhì)被認為包涂到金上，從而使浸濾劑溶液難于接近金。以另外的說法，碳能從“富含”(Pregnant)貴金屬有用成分(特別是金)的此浸濾劑溶液中“奪取”貴金屬有用成分(特別是金)。這個特點稱為“富奪”(Preg-robbing)。
一般認為，參與“富奪”的含碳成分包括活性碳型碳材料、長鏈烴以及有機酸(如腐殖酸)等。參見Sibrell，P.L.等“對卡林趨勢礦含碳物質(zhì)鈍化反應的分光鏡分析，金90工藝礦物學X”(Spectroscopic analysis of passivation Reactions for Carbonaceous Matter from Carlin Trend Ores，GOLD 90 PROCESS MINERALOGY X)，第355-363頁。由于下述三個主要因素，金浸濾劑配合物被碳素物吸附過程是很復雜的第一，含碳物質(zhì)準確的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)很難確定，而且一個礦體與另一個礦體間也不盡同;第二，碳素物吸附金的機理還在研究中;第三，雖然一段時間以來已知富奪碳素物能夠被鈍化或被處理成不吸附金，然而這種現(xiàn)象的機理還不完全清楚。
為使含碳礦富奪潛力鈍化或減活，已研究了許多方法，但是應用到難處理的低品位礦時，尚無令人完全滿意者。迄今采用的方法包括焙燒、煤油預處理、浮選、水合氯化、化學氧化和生物減活。從含碳富奪礦石原料中回收貴金屬有用成分優(yōu)選的方法是使用一種前述參考文獻中的預處理技術(shù)，然后用氰化物溶液浸濾使礦石原料中富奪成分減活或除去。這種做法的實施例在授予Brierley等人的5，127，942號美國專利中能夠發(fā)現(xiàn)，其中描述了使用一種專門的微生物聯(lián)合體使難處理礦石中含碳富奪組分減活，然后從碳-失活殘渣里通過氰化作用回收貴金屬;授予Clough等人的4，801，329號美國專利描述了用化學氧化預處理方法使得可優(yōu)選用氰化作用從含碳礦石中提取貴金屬。用化學試劑使含碳富奪組分減活(如Clough所述)，及用生物/生物化學試劑使含碳富奪組分減活(如Brierley所述)，使難處理礦石原料的加工過程更為昂貴和復雜。
直到今天，在從難處理的礦石中回收貴金屬過程中，一直推薦采用硫代硫酸鹽浸濾劑。授予Perez等人的4，654，078號美國專利描述了用硫代硫酸銅-銨從難處理(特別是含錳和/或銅)礦石中回收貴金屬。銅和/或錳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號和4，269，622號美國專利描述了用含銅的硫代硫酸銨浸出液進行浸濾，從難處理的礦石(特別是含銅、砷、銻、硒、碲和/或錳的那些礦石，更特別是含錳的那些礦石)中回收貴金屬。授予Genik-Sas-Berezlosky等人的4，070，182號美國專利描述了用含硫代硫酸銨用二次浸出法從含金的帶銅硫化物礦石原料中回收金。
在現(xiàn)有技術(shù)中尚未提出下述觀點無須控制條件，可用硫代硫酸鹽浸濾使礦物中的富奪成分減活或除去，從含碳富奪礦物(包括低品位礦物中)獲得貴金屬的高回收率。
世界上對從含碳礦石中回收貴金屬興趣越來越大，并在為此開發(fā)一種可行技術(shù)方面也做了大量工作，但是用于從大多數(shù)含碳礦石原料中回收金屬的完全令人滿意的方法仍有待提供。
為此，本發(fā)明的目的之一是提供一種從含碳富奪礦中回收至少一種貴金屬的方法，該方法無須對含碳富奪礦進行預處理使礦石中的富奪成分減活或除去。
本發(fā)明的另一個目的是使得可從低品位、難處理的貴金屬礦石原料(包括迄今被認為是廢物的礦石原料)中回收貴金屬的有用成分。
本發(fā)明的再一個目的是從難處理的貴金屬礦石原料(特別是那些低品位貴金屬成分的礦石原料)中回收貴金屬有用成分，改善其經(jīng)濟效益和能量效率。
本發(fā)明涉及從含有富奪碳素物的難處理的貴金屬礦石原料中回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法，該方法包括1、準備一批具有貴金屬有用成分和富奪碳素物成分的顆粒和/或散粒;
2、在易形成穩(wěn)定的貴金屬硫代硫酸鹽配合物的條件下，顆粒體與硫代硫酸鹽浸濾劑溶液接觸;
3、在浸濾劑溶液富含從礦石原料中提取的貴金屬有用成分之后，從顆粒和/或散粒礦石原料堆中回收硫代硫酸鹽浸濾劑溶液;
4、從浸濾劑溶液中回收貴金屬有用成分。
本發(fā)明能夠間歇或連續(xù)地實施。接觸步驟可在墊板(pad)上進行，待處理的礦石原料成堆狀;或在大桶里、槽以及類似物中進行。接觸步驟的主要標準是硫代硫酸鹽浸濾劑與貴金屬礦石原料達到緊密接觸。
依據(jù)本發(fā)明，含有富奪碳素物的難處理貴金屬礦石原料通過粉碎、研磨或類似的方法加工轉(zhuǎn)化為有利于冶金析出的粒度。本發(fā)明能夠以幾種不同的加工方案實施，選擇的粒度取決于選用的加工方案。
在本發(fā)明的一個實施方案中，貴金屬的有用成分是從成堆的含碳富奪礦石原料中提取的?！岸选边@個詞用來說明礦石原料的靜態(tài)礦體。它表示一大堆僅支撐在其基礎上的顆粒和/或散粒，例如一堆等，如果需要的話，它也表示一大堆沿周邊支撐的顆粒和/或散粒，在周邊內(nèi)礦石原料保持靜態(tài)，例如被固定進封閉容器里，例如塔、大桶、槽以及類似物-特別有利于浸濾劑溶液循環(huán)的一種形式。
當?shù)V石原料以一堆形式加工時，其形式最好是細分顆粒和/或散粒中90%(重量)的粒子粒徑小于2英寸，并優(yōu)選70-80%(重量)的粒子粒徑小于0.5英寸。所謂“顆?！保馑际窃诘V石原料中發(fā)現(xiàn)的單個粒子(例如原礦);它的另一個意思是粉碎以后形成的礦石顆粒?！吧⒘！毙g(shù)語表示由單個顆粒適當燒結(jié)而構(gòu)成的礦體或成形體。由于本發(fā)明的方法特別適合于低品位礦石和廢料，顆粒不需要研磨或粉碎，因此降低了本發(fā)明方法的投資和運作成本。如果需要的話，也可形成或制成散粒。在授予Clough的4，765，827號美國專利中公開了一種形成散粒的方法。形成散粒的其它常規(guī)方法包括擠壓、成球、制塊以及類似方法。
含有硫化物形式的硫成分的礦石難于處理，為便于從這樣的礦石中回收貴金屬有用成分，優(yōu)選礦石中的所有這種硫化物成分至少部分地被氧化。一般認為，硫化物礦石耐處理是由于很細的金粒被包在硫化物礦(如黃鐵礦、砷黃鐵礦或含砷黃鐵礦(arsenianpyrite))中。在某些情況下，金作為硫化物礦石晶格中的替代雜質(zhì)原子存在，因此硫化物必須完全或至少部分被氧化，以便使浸濾劑溶液接近金。要求這種礦石的硫化物含量降低大約40%或更多。難處理的硫化物貴金屬礦適宜的硫化物氧化方法有壓熱處理(autoclaving);
氯化;
硝酸氧化;
微生物氧化(也稱為生物氧化)，或焙燒。
如果礦石原料中硫化物硫成分通過微生物氧化或硝酸氧化進行處理，那么得到的礦石原料的pH值為酸性。在這些情況下，則要求將礦石的pH至少提高到約9左右，方能夠用硫代硫酸鹽浸濾劑從礦石中有效地回收貴金屬有用成分。這可通過用堿性pH的水溶液洗滌和/或處理礦石來實施。碳酸鈉、稀氫氧化銨、石灰和苛性堿都是適宜的堿。
用硫代硫酸鹽浸濾一堆靜止礦石原料包括在選擇的條件下使硫代硫酸鹽浸濾劑溶液流經(jīng)礦堆，使硫代硫酸鹽從礦石原料中提取出貴金屬有用成分。硫代硫酸鹽流經(jīng)礦堆以后就變成富含被提取的貴金屬有用成分。富含的浸濾劑溶液在礦堆的底部回收并且或連續(xù)或間斷地進行循環(huán)。貴金屬有用成分從浸濾劑溶液中優(yōu)選用沉淀法被回收。從浸濾劑溶液中回收貴金屬可定期地或連續(xù)地進行。貴金屬有用成份從浸濾劑溶液中回收以后，再生溶液循環(huán)到靜態(tài)礦堆里。
已發(fā)現(xiàn)依據(jù)本發(fā)明的建議，控制硫代硫酸鹽濃度、浸濾劑溶液pH、氧化/還原條件以及氨濃度(在下文有更詳細的說明)對含碳富奪礦石原料進行浸濾，即使是低品位含碳富奪礦石原料，不經(jīng)預處理使富奪成分減活或除去，也能從中得到很高的貴金屬回收率。
本發(fā)明的另一個實施方案中，含貴金屬有用成分的含碳富奪礦石原料細磨后，再用硫代硫酸鹽浸濾劑提取貴金屬有用成分。和上述的“靜態(tài)礦堆”法一樣，也已發(fā)現(xiàn)在所控制的條件下，使用硫化硫酸鹽浸濾劑從含碳富奪礦石原料中不經(jīng)預處理步驟使富奪組分減活或除去，也能夠得到很好的貴金屬回收率。
礦石原料在用硫代硫酸鹽浸濾之前細磨，能增加礦石暴露到浸濾溶液中的表面積，并在和硫代硫酸鹽浸濾劑接觸較短時間情況下，就能從給定礦石原料中得到較好的貴金屬回收率。雖然這種方法明顯具有貴金屬回收率較高和提取時間較短的優(yōu)點，但細磨礦石原料卻額外增加了投資負擔。經(jīng)驗表明這僅對高品位礦石原料適用。加工工藝的選擇，一般在難處理礦石原料的實驗室分析基礎上進行。
雖然把難處理礦石磨細確實有助于釋放高硫化物礦石中包封在硫化物成分中的貴金屬，但是經(jīng)常需要對這種礦石進行處理，以降低其中硫化物組分的含量。正如前面對“靜態(tài)礦堆”法描述的一樣。在這些情況下，對已細磨的礦石原料進行預處理，使礦石原料中硫化物硫至少部分氧化，這些都屬本發(fā)明范圍。磨細的礦石原料中的硫化物硫的氧化預處理包括微生物氧化、硝酸氧化、化學氧化以及壓熱處理(autoclaving)等。這些硫的預處理都沒有使礦石原料中含碳富奪組分減活或除去。如前所述，如果一種礦石原料的硫化物硫通過微生物氧化或硝酸氧化進行預處理，那么得到的細磨礦石原料將為酸性pH。在這種情況下，就要求在貴金屬提取步驟中礦石原料與硫代硫酸鹽浸濾劑溶液接觸之前，把細磨礦石原料的pH值提高到至少約9。
如上所述預處理的細磨富奪礦石，如果需要使難處理的硫化物含量降低，則用硫代硫酸鹽浸濾劑溶液把該礦石制成漿料，并且優(yōu)選采用一系列攪拌接觸槽，使細磨礦石原料與硫代硫酸鹽浸濾劑溶液逆流流經(jīng)此接觸槽，從而浸出。另外，貴金屬有用成分還可用硫代硫酸鹽浸濾劑以間歇法從細磨富奪礦石原料中提取。在兩種情況下，貴金屬有用成分都是在接觸步驟之后從浸濾劑溶液中回收，優(yōu)選用沉淀方法回收。


圖1是本發(fā)明的靜態(tài)礦石原料堆的貴金屬有用成分的浸濾和回收方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明的細磨礦石原料的貴金屬有用成分浸濾和回收主要步驟的方塊圖;
圖3是對于實施例2的塔1和塔2從礦石樣品中提取的金累積百分比與塔浸出(Column leaching)天數(shù)關(guān)系圖。
圖4是對于實施例2的塔3和塔4從礦石樣品中提取的金累積百分比與塔浸出(Column leaching)天數(shù)的關(guān)系圖。
圖5是在浸濾劑溶液中銅離子濃度不同時，從礦石樣品中提取的金累積百分比與塔浸出(Column leaching)天數(shù)的關(guān)系圖。
圖6是在不同的塔中，在浸濾劑溶液溫度不同時從礦石樣品中提取的金累積百分比與塔浸出(Column leaching)天數(shù)的關(guān)系圖。
圖7是從礦石樣品中提取的金累積百分比與塔浸出(Column leaching)天數(shù)的關(guān)系圖。
圖8是采用鋅和銅置換沉淀法從浸濾劑溶液中所回收的金累積百分比與所經(jīng)過的處理天數(shù)的關(guān)系圖。
圖9是在脫氣或大氣條件下采用鋅置換沉淀法從浸濾劑溶液中所回收的金累積百分比與經(jīng)過的分鐘數(shù)的關(guān)系圖;以及圖10是在脫氣或大氣條件下采用銅置換沉淀法從浸濾劑溶液中所回收的金累積百分比與經(jīng)過的分鐘數(shù)的關(guān)系圖。
如前所述，本發(fā)明是關(guān)于一種從含有富奪含碳成分的難處理貴金屬礦石原料中回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法，它包括a、提供一批具有貴金屬有用成分和富奪含碳成分的礦石原料的顆粒和/或散粒;
b、在易形成穩(wěn)定的貴金屬硫化物配合物條件下，用硫代硫酸鹽浸濾劑溶液接觸此批顆粒和/或散粒;
c、經(jīng)過足夠的接觸時間使浸濾劑溶液富含從礦石原料中提取的貴金屬有用成分之后，從此批顆粒和/或散粒中回收硫代硫酸鹽浸濾劑;
d、從此浸濾劑溶液中回收貴金屬的有用成分。
本發(fā)明所使用的“礦石”或“礦石原料”術(shù)語，不僅包括礦石自身，而且包括精礦、尾渣、廢石渣和廢料，在它們之中存在一足夠水平的貴金屬有用成分以證明回收那些有用成分是合算的。本發(fā)明特別適用于低品位礦和/或被認為是廢料的原料。
適用于本發(fā)明實踐的候選貴金屬礦石為1、混合的含碳和硫化物礦石，例如含碳-硫化物礦石;
2、含碳礦石;
3、硫化礦石(如黃鐵礦，砷黃鐵礦或含砷黃鐵礦(Arsenian Pyrite))，其中的貴金屬，例如金，是與硫化物伴生的，和4、前面的混合物，其中存在富奪碳素物。
含富奪碳素物的難處理含碳-硫化物和難處理的含碳氧化物礦石，出乎意料地屬于適于本發(fā)明的處理方法的礦石之列。本發(fā)明特別適于含富奪碳素物的礦石并能從許多低品位的難處理礦石中有效地回收金，而如果用氰化物來從這些低品位礦石中提取金，即使在實驗瓶的試驗中，也得不到或只能得到少量的金。至今在這種礦石中鈍化富奪含碳物的預處理是必不可少的。
按照本發(fā)明，可以有利地被處理的具體礦石為含碳或含碳硫化物或硫化物礦石;例如，內(nèi)華達州卡林(Carlin)附近的礦石。
卡林(Carlin)趨向儲礦的一個共同特點是超微的金在一石英或石英/方解石基塊中分散存在。未氧化的礦石區(qū)含有有機含碳物質(zhì)和硫化礦物。這些金礦石難于處理，主要是由于含碳物質(zhì)存在于礦石中。硫化物礦可能阻止氰化物浸濾劑溶液接近某些金，而含碳物質(zhì)則可能使整個氰化物浸濾循環(huán)中毒。如果這些礦石的難處理特性是源于它們的硫化物含量，在這種程度下，用前述的硫預處理方法仍可滿意地對礦石進行處理;但如果這些礦石的難處理特性是由礦石原料中的富奪含碳組分引起，在這種程度下，在低品位礦石中用已知碳預處理方法來克服，經(jīng)濟上是不合算的，故而采用本發(fā)明的硫代硫酸鹽浸濾法來克服。
本發(fā)明的硫代硫酸鹽浸濾過程包括在為兩方緊密接觸提供的條件下，使一批含富奪碳素物的難處理貴金屬礦石原料的顆粒和/或散粒與硫代硫酸鹽浸濾劑溶液接觸。
當根據(jù)本發(fā)明的方法處理低品位礦石原料時，此批顆粒和/或散粒優(yōu)選包含一堆燒結(jié)的顆?；蛏⒘?依前述方法形成)，而且接觸步驟優(yōu)選包含在使溶液流經(jīng)礦堆并緊密地濕潤燒結(jié)礦石顆粒的條件下，控制流速，將硫代硫酸鹽浸濾劑溶液加注到礦堆的頂部，使該浸濾劑溶液通過礦堆。硫代硫酸鹽浸濾劑在礦堆底部回收。
當按照本發(fā)明對較高品位的礦石原料(包含相對較大量的貴金屬)進行處理時，此堆難處理貴金屬礦石原料的顆粒和/或散粒優(yōu)選包含高百分比的粒徑在200目范圍粒子的已細研顆粒。在這種情況下，接觸步驟優(yōu)選包括形成硫代硫酸鹽浸濾劑的漿料且細研后的礦石置于一帶攪拌的槽中。
本發(fā)明的硫代硫酸鹽浸濾過程中可從不同的來源(如硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉或兩者的混合物)得到必要的硫代硫酸鹽離子。根據(jù)本發(fā)明浸濾發(fā)生時的條件需要仔細地加以控制以便優(yōu)化硫代硫酸鹽的穩(wěn)定性、貴金屬有用成分的提取和形成配合物過程/溶劑化及試劑的應用。在一優(yōu)選的形式中，此浸濾劑體系具有1、硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉或二者的混合物濃度至少約0.05M(相當于每升浸濾劑溶液約7.5克的硫代硫酸銨)，并優(yōu)選約0.1M至約0.2M(相當于每升浸濾劑溶液約15克至約30克的硫代硫酸銨);
2、至少約9的pH值(優(yōu)選約9.2至約10);
3、氧化劑，優(yōu)選銅氨(Ⅳ)離子Cu(NH3)2+4，以足夠的濃度來催化此氧化反應，例如低于0.001M(低于每一百萬份浸濾劑溶液約60份的濃度，并且優(yōu)選約20份至約30份);以及4、足以使硫代硫酸鹽配合物和銅(Ⅳ)氨離子穩(wěn)定的氨濃度，例如至少約0.05M，優(yōu)選至少約0.1M。
在氧的存在下，金在硫代硫酸鹽水溶液中的溶解過程總的化學計量式如下述方程式1所示(方程式1)
銅離子被認為對氧化速率有較強的催化作用，這是因為銅離子加入到硫代硫酸鹽溶液中導致了硫代硫酸銅，Cu(S2O3)4-3或Cu(S2O3)2-2的形成，組果在氧存在時(如在礦堆浸出情況中的空氣)銅以銅離子形式保持在氧化狀態(tài)。銨離子的存在有助于以銅氨配合離子-Cu(NH3)2+4的形式存在的銅氧化狀態(tài)的穩(wěn)定。氨的存在不僅有利于銅氨配合離子的形成和穩(wěn)定，而且還有助于中和此礦石原料并使其保持堿性。在金的溶解過程中作為氧化劑的銅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鹽溶液中的銅/亞銅的平衡。
然而在氧化條件下，發(fā)生硫代硫酸鹽氧化降解為連四硫酸鹽的反應，并且銅離子促進氧化反應，如下述方程式3所示(方程式3)
因此，在本發(fā)明的礦堆浸濾過程中，在硫代硫酸鹽的穩(wěn)定性和試劑應用方面，銅離子添加量或銅離子濃度為一重要因素。
此浸濾劑溶液的pH值(至少約9)在保持硫代硫酸金配合物離子穩(wěn)定方面也是很重要的(即在相應浸濾劑體系的Eh-pH圖中所指出的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi))。
在浸濾劑溶液按上述方式接觸此批難處理的貴金屬礦石原料，成為富含貴金屬有用成分之后，此貴金屬有用成分可從此浸濾劑溶液中用各種方法來回收，包括優(yōu)選用下列物質(zhì)來沉淀a、銅(例如金屬銅粉末或從置換沉淀中來的銅沉淀)，b、鋅(例如金屬鋅粉末)或c、鋁(例如金屬鋁粉末)或d、可溶的硫化物。
在鋅、鋁或可溶的硫化物被用作沉淀劑的那些情況下，由于鋅、鋁和可溶的硫化物也從此浸濾劑溶液中帶走銅，故可能要求加入額外的銅離子(例如以硫酸銅的形式)以保持所需的銅離子水平。
長期以來人們就知道金屬從溶液中還原是一電荷轉(zhuǎn)移反應的結(jié)果。為此，由鋅沉淀來回收金的反應可以按各自的半電池反應來描述硫代硫酸金陰離子的陰極還原如下述方程式4所示(方程式4)
該反應與形成硫代硫酸鋅配合物陰離子，或鋅氨配合物離子的鋅的陽極溶解過程結(jié)合(方程式5)
用鋅在硫代硫酸鹽溶液中置換沉淀使金沉淀的總反應，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由于銅離子和亞銅離子存在于硫代硫酸鹽浸出溶液中，故將發(fā)生銅離子被鋅還原為亞銅離子的反應，并且亞銅離子被進一步還原為金屬銅。Cu2+/Cu+和Cu+/Cu的陰極反應如下述方程式7和8所示(方程式7)
和(方程式8)
銅被鋅沉淀的總反應可用下述方程式9和10來表示(方程式9)
(方程式10)
因而，在硫代硫酸鹽溶液中的鋅置換沉淀反應包括(1)硫代硫酸銅離子還原為金屬銅;和(2)硫代硫酸金離子還原為金屬金。
在Merrill-Crowe鋅置換沉淀過程中(使用氰化物的浸濾系統(tǒng))，在沉淀之前使富含溶液脫氣，是有效回收金的最重要因素之一。氧的存在鈍化了鋅粉的表面，并且也引起金沉淀的再溶解，結(jié)果造成鋅的消耗過量和金的回收不完全。然而，在本發(fā)明的硫代硫酸鹽浸濾體系中，在置換沉淀反應體系中只要加入足夠的鋅，則脫氣顯得不關(guān)鍵。
本發(fā)明的方法被應用于靜態(tài)礦堆的富奪礦石原料時的情況，如為說明而不是為限制的圖1所示。如前所述，硫代硫酸鹽浸濾劑溶液貫穿地通過上述的顆粒和/或散粒礦堆1，富含貴金屬的浸濾劑溶液被回收并經(jīng)過導管10通到富含的浸濾劑溶液儲槽20。開始時，可能要求使用儲槽20來配制初始的浸濾劑溶液。在這種情況下，水和硫代硫酸銨與足以提供適量銅離子的銅離子源(如硫酸銅)及能提供適量氨濃度的氨源(NH3)混合。
在浸濾和回收的操作期間，補加的銅離子，氨和/或硫代硫酸銨可加到儲槽20中，以維持這些試劑在所需濃度?；厥盏慕V劑溶液從儲槽20經(jīng)過導管40到泵30，然后經(jīng)過導管50、60和70到礦堆1，在此它被散布到礦堆1上。
貴金屬回收是通過使物流切向流經(jīng)貴金屬回收系統(tǒng)80來完成的，系統(tǒng)80可采用鋅的置換沉淀法?；厥盏慕V劑溶液從導管50抽出經(jīng)過導管90到回收系統(tǒng)80，在此，所回收的富含的浸濾劑溶液中內(nèi)含的貴金屬被部分或全部回收，而內(nèi)含少的浸濾劑溶液經(jīng)由切向流回程導管100返回到主流導管70。可任選的是，補加的硫代硫酸銨(及其它試劑，如銅離子源)可加至經(jīng)回收系統(tǒng)80處理過的此切向流中。如果需要，可切斷經(jīng)主流導管60的物流以便使所有富含的浸濾劑溶液流過貴金屬回收系統(tǒng)80，從而所有的浸濾劑溶液送至貴金屬回收系統(tǒng)時，每次都經(jīng)過浸濾和回收過程?；蛘呖蓽p少流經(jīng)主流導管60的物流，以使有部分物流經(jīng)過回收系統(tǒng)80，藉此使浸濾劑溶液每次都流經(jīng)此過程，而部分回收貴金屬有用成分。
另一種做法是，富含的浸濾劑溶液物流可全部流經(jīng)主流導管60，直到?jīng)Q定從此富含的浸濾劑溶液中回收貴金屬有用成分前，都沒有富含的浸濾劑溶液物流流經(jīng)此切向流管路(導管90和100及回收系統(tǒng)80)。
硫代硫酸鹽浸濾劑，在整個浸濾階段以連續(xù)或間歇方式貫穿通過礦堆、回收和循環(huán)。硫代硫酸鹽浸濾劑以預定的速率(如，對于礦堆頂部每平方英尺表面面積，為約0.002至約0.01加侖/分鐘，并優(yōu)選約0.005加侖/分鐘)。它可用現(xiàn)有技術(shù)中已知的礦堆浸出方法來進行分散，優(yōu)選滴灌分散法。因為噴淋可增加浸濾劑溶液的氧含量，把浸濾劑溶液噴淋到礦堆上也可能是很有利的。
隨著浸濾劑溶液每次流經(jīng)礦堆，溶液中溶解的貴金屬有用成分濃度逐漸遞增。雖然此溶液中存在的貴金屬有用成分可以在此礦堆浸出方法的最后階段回收，但優(yōu)選且更有效的是在礦堆浸出期間，以連續(xù)或間歇方式回收此貴金屬有用成分，因為當浸濾劑溶液沒有負載大量貴金屬有用成分時，可以由此礦石原料中浸出較大量的貴金屬。此外，優(yōu)選采用前述切向流方法，從一浸濾過溶液的循環(huán)物流回收貴金屬有用成分。另一種貴金屬回收方法是使硫代硫酸鹽浸濾劑循環(huán)直到浸濾劑的貴金屬含量不再隨著每一次循環(huán)增加，然后從硫代硫酸鹽浸濾劑中回收貴金屬有用成分。
本發(fā)明的方法用于細磨的含富奪碳組分的難處理貴金屬礦石原料時的情況如下述圖2所示。
細磨的含碳礦石原料101，開始時在漿料制備單元110中，與水102、硫代硫酸鹽浸濾劑103、硫酸銅104和氨105混成礦漿。每種試劑以適當數(shù)量添加以形成一種具有前述范圍內(nèi)的硫代硫酸鹽濃度、溶液pH、氧化劑濃度和氨濃度的浸濾劑溶液。如果細磨的含碳礦石原料101包含使礦石原料101難處理的硫化物硫，則在細磨礦石101進入礦漿制備單元110之前，可選擇在硫預處理單元120中至少部分氧化這種硫化物成分。硫預處理是用常規(guī)方法來完成的，優(yōu)選微生物氧化方法、硝酸氧化方法或壓熱處理方法。在礦漿制備單元110中所產(chǎn)生的礦漿，含有30至60百分比(重量)的固含量，并優(yōu)選40至50百分比(重量)固含量。
在浸濾和回收過程的操作中，已解吸的硫代硫酸鹽浸濾劑161從貴金屬回收單元160被泵送進礦漿制備單元110中，并提供已研磨礦石漿料111所需的有意義量的水、硫代硫酸鹽浸濾劑、銅離子和氨。于是，在正常操作中，只需往礦漿制備單元110中加入補足量的水102、硫代硫酸鹽浸濾劑103、硫酸銅104和氨105就可獲得在浸濾循環(huán)中所需的水平。
研磨礦石漿料111被送到換熱器130，如果需要，可在此把礦漿111的溫度調(diào)整到約20℃至約45℃之間，并優(yōu)選在約25℃至約35℃之間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)給定范圍內(nèi)的較高溫度可提高從大多數(shù)富奪含碳礦石原料中提取金的百分率。但也增加了浸濾時硫代硫酸鹽的損耗。
礦漿111接著被送到攪拌槽反應器140中，在此，硫代硫酸鹽浸濾劑作用，從此研磨的含碳礦石原料101中提取金或其它貴金屬有用成分。此提取操作可以單級或多級(其中從第一級提取的礦石再送到下一級，但硫代硫酸鹽浸濾劑優(yōu)選從最后提取級到第一級逆流流動)進行。在圖2中所示的浸濾劑循環(huán)包括一個單級，但浸濾劑的級數(shù)范圍可從最少的1級到4級或更多級。
在礦漿111中的硫代硫酸鹽浸濾劑從含碳礦石原料101中提取了所需量的金或其它貴金屬有用成分之前，研磨的礦石漿料111保持在攪拌槽反應器140中。當此浸濾循環(huán)在本發(fā)明的優(yōu)選條件下進行時，此提取過程所需要的時間間隔，主要取決于被浸濾的礦石原料組成、此礦石原料的粒徑和此循環(huán)中的浸濾級數(shù)。一般而言，礦石原料研磨得越細，所需要的提取時間間隔越短。一般根據(jù)本發(fā)明，浸濾循環(huán)中總的提取時間在2和18小時之間，并優(yōu)選在4和8小時之間。
在適當?shù)慕佑|時間之后，浸濾的礦石漿料141從攪拌槽反應器140送到分離器150。分離器150按常規(guī)設計，其中分離器的溢流是富含的浸濾劑151，底流是浸出過的殘渣152。殘渣152被送到尾渣。
在貴金屬回收單元160中處理富含的硫代硫酸鹽浸濾劑151，回收貴金屬。貴金屬有用成分從富含的硫代硫酸鹽浸濾劑151中被分離(優(yōu)選用沉淀法，例如用鋅置換沉淀或銅置換沉淀法)。解吸的浸濾劑溶液161泵到礦漿制備單元110而返回到浸濾循環(huán)，在110中它提供研磨的含碳礦石原料101轉(zhuǎn)變成研磨礦石漿料111所需的大部分水和試劑。另外，在解吸的硫代硫酸鹽溶液161中，加入所需補充量硫代硫酸鹽浸濾劑、硫酸銅，提供銅離子和/或氨以獲得前述浸濾劑溶液pH和氧化劑、氨和浸濾劑濃度。貴金屬物流162是從貴金屬回收單元160分離出來的，并且可使用標準技術(shù)進一步精煉。
在隨后的幾個實施例中，本發(fā)明的各個方面被進一步充實，并且這種充實是用于對本發(fā)明公開內(nèi)容的說明，而不是用來限制它。
實施例1所試驗的礦石是Gold Quarry含碳/硫化物礦石(“GQ c/s”礦)。這種礦石在硫化物生物氧化試驗堆里進行約3個月的生物氧化。用于生物氧化過程中的粒度范圍從3英寸到不足30目。生物氧化后的樣品進行充分地混合以便進行試驗。生物氧化前和氧化后的進料樣品都進行分析，并將結(jié)果平均并列于表1中。
＊氰化物可浸出的金量試驗堆生物氧化使硫化物氧化35%。
Au(CN)的結(jié)果表明樣品中的金可用氰化物浸出。Au(CN)與Au之比為0.015，這個數(shù)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，樣品是難處理的。
樣品進行半定量X-射線衍射分析，結(jié)果表明，樣品含有72%(重量)石英、10%明礬石、7%絹云母，4%高嶺土、3%重晶石和3%氧化鐵。
將樣品粉碎至不足10目。試驗塔填充500克這種不足10目的原料，用水徹底洗滌并用10克/升濃度的Na2CO3溶液調(diào)節(jié)該礦石樣品的pH。浸出液連續(xù)地循環(huán)到塔的頂部并從頂部滴到底部。進行兩個塔的浸出試驗一個塔用硫代硫酸銨，一個塔用硫代硫酸鈉。兩個塔的試驗均在下列條件下完成pH約為10，用0.085M的硫代硫酸鹽溶液，0.01M的銅離子以及液體對固體的重量比為2。試驗結(jié)果如下述表2所示。
(1)以粗礦石(Head)和殘渣分析為基礎(2)以粗礦石(Head)計算值為基礎進行72小時的金提取后，考慮殘渣分析結(jié)果，用硫代硫酸銨浸出，金的提取率為64.7%;用硫代硫酸鈉浸出，金的提取率為55.9%。
進行塔浸出試驗時，循環(huán)浸出液而不回收金。停留時間長，富含溶液中金濃度增加，證實了金的硫代硫酸鹽配合物在這些條件下不被礦石中難處理的碳素物吸附。
實施例2與實施例1相同礦源的并與實施例1所述組成相同的Gold Quarry含碳/硫化物金礦，在如前所述的試驗堆上進行三個月的生物氧化以后，粉碎至100%地通過1/2英寸的程度，然后進一步在試驗塔中生物氧化2周。該樣品硫化物氧化至約47%。用氰化物浸濾提取的金低于1%，表明該礦石是很難處理的。
本研究中所用的塔為直徑2英寸、高12英寸。每個塔裝填500克樣品。生物氧化樣品用水洗滌，以除去大多數(shù)溶解的鐵，并用10克/升濃度的Na2CO3溶液調(diào)節(jié)約2天。硫代硫酸銨溶液按本試驗規(guī)定制備。溶液的pH用碳酸鈉調(diào)節(jié)到9至10的范圍。浸出液以2.0毫升/分的流速從溶液儲槽泵送到塔頂，從塔底集中進同一儲槽并循環(huán)回到浸出塔中。金的回收裝置都沒有連接到浸出系統(tǒng)上。溶液樣品定時地從浸出液儲槽中取，并送去進行金和銅的分析。硫代硫酸鹽的濃度、pH以及這些溶液樣品的Eh值都進行測定。硫代硫酸鹽的濃度用碘量滴定法測定，該法用標準碘溶液在控制的pH下滴定溶液樣品。在某些情況下，溶液用甲醛處理以固定亞硫酸鹽。在滴定前，制備好標準硫代硫酸鹽溶液，以便標定碘溶液。
浸出之后，由塔試驗中的殘渣取樣、磨細并進行化學分析。金的提取率根據(jù)殘渣和進料化驗數(shù)據(jù)計算。
用從8.7到16.9克/升范圍內(nèi)各種濃度的硫代硫酸銨進行塔試驗。因為在這些塔浸出試驗中沒有金回收系統(tǒng)，硫代硫酸銨溶液定期地用新制備溶液更換。這樣做是為了對金的浸出作用保持一個很強的驅(qū)動力，并模擬一種包括有金回收系統(tǒng)的情況。塔試驗的硫代硫酸銨浸出條件和結(jié)果(包括加入新硫代硫酸鹽溶液的每個周期的結(jié)果)如表3所示。
＊包括洗滌液中的金根據(jù)浸出液每天的分析數(shù)據(jù)，這些塔提取金的累積百分率如圖3和圖4所示。在試驗期間用新硫代硫酸鹽溶液更換。對塔1和塔2而言，硫代硫酸鹽溶液約9天后更換，然后約16天后排放，接著水洗。對塔3和塔4而言，硫代硫酸鹽溶液在約3天后更換，約8天后再次更換，然后在大約12天時排放，接著水洗。從圖3和圖4能看出，金的濃度受硫代硫酸鹽濃度和液體對固體之比影響。由圖3和圖4結(jié)果可得出一個重要的結(jié)論在相同的浸出時間里，使富含溶液循環(huán)之后金的濃度沒有降低。這表明在這些條件下金的硫代硫酸鹽沒有被礦石的含碳類物質(zhì)富奪。
這些試驗中，塔4給出了最高的金提取率(67.65%)，而殘渣金0.022盎司/噸。塔3和塔4中所用浸出液的體積是塔1和塔2所用量的2倍，并且在浸出期間，塔3和塔4使用了額外的新硫代硫酸鹽溶液。塔2給出的金提取率為60%，而殘渣金為0.027盎司/噸。
實施例3樣品取自與實施例2相同的礦石并經(jīng)與實施例2相同的處理，該樣品在與實施例2相同的條件下進行塔浸出，只是硫代硫酸銨浸濾劑溶液濃度為15克/升、氨(NH3)的濃度為1.7克/升、pH約為9.2。銅離子濃度為0.0005摩爾/升(31.8毫克/升)或者0.001摩爾/升(63.5毫克/升)。結(jié)果如圖5所示，在圖中標出了提取金的累積百分率與各種浸濾劑溶液循環(huán)通過塔的持續(xù)時間的關(guān)系?？纱_定較低的銅離子濃度(0.0005摩爾/升)用于塔浸出時更有效。
實施例4樣品取自與實施例2相同的礦石并經(jīng)同樣的處理，在與實施例2相同的條件下進行塔浸出，只是三個塔中的每一個塔和浸濾劑溶液都在5℃、22℃和45℃下運行，以測定環(huán)境溫度對金的浸濾劑的影響。結(jié)果如圖6所示，在該圖中標出了提取金的累積百分率與每個溫度下浸濾劑溶液循環(huán)通過塔的持續(xù)時間的關(guān)系。圖6說明根據(jù)本發(fā)明硫代硫酸鹽浸濾作用是耐環(huán)境溫度的。
實施例5樣品取自與實施例2相同礦樣中并具有相同的組成。該樣品硫化物氧化率為47%。繼生物氧化之后，樣品用水洗滌，每噸樣品與5磅的水泥燒結(jié)。在硫代硫酸銨濃度為0.2摩爾/升(或約為30克/升)、游離氨濃度為0.1摩爾/升、銅離子濃度0.0003摩爾/升條件下進行硫代硫酸鹽的浸出。45.5千克樣品在8英寸塔中浸出。溶液對固體樣品比為0.2∶1，浸出液流速控制在0.005加侖/分鐘·英尺2。富含的溶液定期地用新溶液替換。浸出24天以后，樣品從塔中取出，混合并送去進行化學分析。這種浸出殘渣的平均化學分析結(jié)果列于下述表5中表5
根據(jù)殘渣和浸出分析結(jié)果，浸出24天后的金提取率為55.2%。金的提取曲線如圖7所示。
實施例6硫代硫酸鹽的塔浸出實驗在Gold Quarry含碳/硫化物礦石的部份生物氧化樣品上進行，這種含碳/硫化物礦石是從另一個粒度大約為1英寸的生物氧化礦堆上取來的。生物氧化95天以后，采集樣品，此時其平均硫化物硫含量為0.43%，而生物氧化前原料樣品中硫化物硫含量為0.83%。生物氧化后約48%的硫化物硫含量被氧化。生物氧化前后的平均化學組成分析數(shù)據(jù)列于表6中。
氰化物金提取率大約為零，說明該樣品高度難處理。
每次試驗使用樣品的總量為91千克或200磅。硫代硫酸鹽塔浸出之前，每種礦石樣品用水洗滌，每噸樣品與5磅水泥燒結(jié)成團。浸出溶液以0.005加侖/(分鐘·英尺2)流速從儲槽(有10升浸濾劑)中泵送到塔的頂部。分析排出物并定期通過置換沉淀法從溶液分離出金。低含量的溶液循環(huán)，進一步浸出。
以兩個試驗作為實施例。硫代硫酸鹽浸出在硫代硫酸銨初始濃度為0.2摩爾/升、游離氨為0.1摩爾/升以及銅離子為0.003摩爾/升的條件下進行。
在試驗1中，富含溶液中的金用鋅粉通過置換沉淀法定期地從溶液中分離出來。鋅置換沉淀之后，低含量的溶液返回到浸出循環(huán)的儲槽中。硫代硫酸鹽和銅的濃度根據(jù)分析數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)。
在試驗2中，富含溶液中的金用鋅粉通過置換沉淀法定期地從溶液中分離得到。而且，只有一半的富含溶液被分開到金的回收過程中。置換沉淀作用之后，低含量的溶液與富含溶液合升并返回到塔中進行再循環(huán)。
試驗1和試驗2的金提取率如圖8所示?？雌饋硭坪跏窃囼?的提取速率低于試驗1的提取速率，其實這僅僅是由于置換沉淀的循環(huán)時間不同造成的實驗現(xiàn)象。浸出14天以后的提取率幾乎完全相同。
實施例7本實施例給出通過鋅置換沉淀法從硫代硫酸鹽溶液中回收金的試驗結(jié)果。金的置換沉淀用一種實際使用的塔浸出液進行試驗，該溶液含有Au 1.27ppm、S2O2-313.82克/升、Cu 28.9ppm以及23℃時pH為約9.3。鋅粉加入量為0.23克/升。作為時間函數(shù)的金回收率在脫氣條件和在大氣條件即向空氣敞開條件下兩種情況里比較。結(jié)果列于圖9中。在兩種情況下，金的置換沉淀反應很快，并在10分鐘之內(nèi)金完全沉淀下來。銅的沉淀行為與金相似。
實施例8重復實施例7，只是金的回收在下列條件下完成在脫氣條件下和敞向空氣條件下，用0.13克/升的銅粉代替鋅粉進行銅置換沉淀反應，硫代硫酸鹽濃度為15克/升、溫度為22℃。結(jié)果如圖10所示，圖10表明在脫氣條件下和在敞向空氣條件下置換沉淀，二者實際上沒有什么差別。
雖然本發(fā)明的討論針對于硫化物礦石原料和具有富奪碳的含碳硫化物混合礦石原料，但應該明白的是本發(fā)明也適用于具有富奪碳的含碳礦石原料。
雖然對用本發(fā)明方法獲得了本發(fā)明的結(jié)果，但其確切原因還不完全了解，也無法預見，但是其結(jié)果本身即已表明了已取得的成績-只須憑從這些難處理礦石中，以改善的經(jīng)濟效益并使用比現(xiàn)有技術(shù)更簡單方法所達到提取的金百分率。
由前所述很容易看出可能實施和推進各種組合和變更，但這些不應理解為限制由后面的權(quán)利要求書定義的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種由難處理貴金屬礦石原料中回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法，該方法包括a、準備一個含有一種礦石原料顆粒和/或散粒的靜態(tài)礦堆，該礦石原料含有貴金屬有用成分和富奪碳成分，所述的礦堆，其PH為至少約9；b、硫代硫酸鹽浸濾劑溶液流經(jīng)顆粒和/或散粒的靜態(tài)礦堆；c、流經(jīng)靜態(tài)礦堆以后，富含被提取貴金屬有用成分的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液被回收；d、使回收的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液循環(huán)到b步驟；e、至少定期地從硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收貴金屬有用成分。
2.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分包括金。
3.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料選自硫化物和氧化物混合礦、含碳礦以及硫化物礦中的至少一種。
4.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述顆粒和/或散粒90%(重量)的粒度小于2英寸。
5.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液PH至少為約9。
6.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液包括硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉水溶液或二者的混合物。
7.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述硫代硫酸鹽存在的濃度至少為0.05摩爾/升。
8.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述浸濾劑溶液還含有銅離子。
9.按權(quán)利要求8定義的濕法冶金方法，其中所述銅離子存在于浸濾劑溶液的濃度為約20ppm-30ppm。
10.按權(quán)利要求9定義的濕法冶金方法，其中所述銅離子以四氨配合物銅離子形式存在。
11.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述浸濾劑溶液還含有游離氨。
12.按權(quán)利要求11定義的濕法冶金方法，其中所述氨存在的濃度至少為約0.05摩爾/升。
13.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分通過鋅置換沉淀、銅置換沉淀、鋁置換沉淀或可溶硫化物沉淀法從硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收。
14.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分通過置換沉淀法從硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收。
15.按權(quán)利要求10定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分用銅置換沉淀法或鋅置換沉淀法從硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收。
16.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中貴金屬有用成分連續(xù)地從硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收。
17.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中全部被回收的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液在循環(huán)到b步驟之前送去回收貴金屬有用分。
18.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中部份被回收的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液在循環(huán)到b步驟之前送去回收貴金屬有用成分。
19.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料含有硫化礦，且所述礦石原料用微生物制劑進行生物氧化，以便降低所述礦石原料中的硫化物形式的硫含量。
20.按權(quán)利要求19定義的濕法冶金方法，其中所述硫化物礦的硫化物硫含量至少為約40%用所述微生物制劑進行生物氧化。
21.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述靜態(tài)礦堆有一個確定所述礦堆頂部的上表面，并且所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液以約0.002-0.01加侖每分鐘每英尺2所述靜態(tài)礦堆頂部表面積的速率循環(huán)到步驟b。
22.按權(quán)利要求1定義的濕法冶金方法，其中所述顆粒和/或散粒約90%(重量)的粒度小于2英寸，所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液包括硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉水溶液或二者混合物的水溶液，并且所述溶液的硫代硫酸鹽濃度至少為0.05摩爾/升，PH至少為約9。
23.按權(quán)利要求22定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分含有金、所述浸濾劑溶液還含有銅離子和游離氨、銅離子濃度為約20-30ppm左右，游離氨濃度至少為約0.05摩爾/升。
24.按權(quán)利要求23定義的濕法冶金方法，其中部分被回收的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液在循環(huán)到b步驟之前送去回收貴金屬有用成分。
25.一種回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法，該方法用于從含未被化學試劑和生物試劑減活的富奪碳素物的礦石原料的顆粒和/或散粒的靜態(tài)礦堆中回收貴金屬有用成分，該方法包括把礦石原料的靜態(tài)礦堆的PH調(diào)節(jié)到至少約9;使硫代硫酸鹽浸濾劑溶液流經(jīng)所述礦堆，從礦石原料的靜態(tài)礦堆中至少部分地提取所述貴金屬有用成分;在硫代酸鹽浸濾劑溶液流經(jīng)所述礦堆之后，回收富含被提取貴金屬有用成分的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液;至少使一部分被回收的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液再循通過所述靜態(tài)礦堆;并至少定期地從所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收所述貴金屬有用成分。
26.按權(quán)利要求25定義的濕法冶金方法，其中所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液含硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉或二者的混合物的水溶液，硫代硫酸鹽濃度至少為0.05摩爾/升，且PH為至少9。
27.按權(quán)利要求26定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分含有金，所述浸濾劑溶液還含銅離子和游離氨，銅離子濃度為約20-30ppm，游離氨濃度為至少約0.05摩爾/升。
28.按權(quán)利要求26定義的濕法冶金方法，其中富含被提取貴金屬有用成分的部分硫代硫酸鹽浸濾劑溶液至少含有部分由此回收的所述貴金屬有用成分，然后該溶液再循環(huán)通過所述靜態(tài)礦堆。
29.按權(quán)利要求26定義的濕法冶金方法，其中所述靜態(tài)礦堆有一個確定所述靜態(tài)礦堆頂部的上表面，所述靜態(tài)礦堆中所述顆粒和/或散粒約90%(重量)的粒度小于2英寸，所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液以約0.002-0.01加侖每分鐘每英尺2所述礦堆頂部表面積的流速流經(jīng)所述靜態(tài)礦堆。
30.按權(quán)利要求25定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料選自硫化物和氧化物混合礦、含碳礦以及硫化物礦中的至少一種。
31.按權(quán)利要求30定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料含有硫化物礦，該硫化物礦含有硫化物形式的硫成分，所述礦石原料用微生物制劑進行生物氧化以降低所述礦石中硫化物硫含量。
32.一種從含有貴金屬有用成分和富奪含碳化合物的難處理貴金屬礦石中回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法，該方法包括a、準備一堆這種難處理的貴金屬礦石原料的顆粒和/或散粒;b、在易形成穩(wěn)定的貴金屬硫代硫酸鹽配合物條件下，硫代硫酸鹽浸濾劑溶液與顆粒和/或散粒堆接觸;c、經(jīng)過足夠的接觸時間使浸濾劑溶液富含從礦石中提取的貴金屬有用成分后，從顆粒和/或散粒堆中回收硫代硫酸鹽浸濾劑;d、從浸濾劑溶液中回收貴金屬有用成分。
33.按權(quán)利要求32定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料選自硫化物和氧化物混合物礦、含碳礦以及硫化物礦中的至少一種。
34.按權(quán)利要求33定義的濕法冶金方法，其中所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液，含硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉或二者的混合物的水溶液，硫代硫酸鹽濃度至少為約0.05摩爾/升，PH至少為9。
35.按權(quán)利要求34定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分含有金，所述浸濾劑溶液還含有銅離子和游離氨，浸濾劑溶液中，銅離子濃度為20-30ppm，游離氨的濃度至少為約0.05摩爾/升。
36.按權(quán)利要求35定義的濕法冶金方法，其中所述銅離子以四氨配合物銅離子形式存在。
37.按權(quán)利要求33定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料含有硫化礦，這種硫化礦有硫化物形式的硫成分，所述礦石原料用微生物制劑氧化，以降低所述礦石中的硫化物硫含量。
38.按權(quán)利要求37定義的濕法冶金方法，其中該礦至少有40%的硫化物硫用所述微生物制劑氧化。
39.按權(quán)利要求32定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分用鋅置換沉淀法、銅置換沉淀法、鋁置換沉淀法或可溶硫化物沉淀法從硫代硫酸鹽浸濾劑溶液中回收。
40.按權(quán)利要求32定義的濕法冶金方法，其中難處理貴金屬礦石原料的顆粒和/或散粒堆包含一種靜態(tài)礦堆，所述靜態(tài)礦堆有一個確定該礦堆頂部的上表面，所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液以約0.002-0.01加侖每分鐘每英尺2所述靜態(tài)礦堆頂部表面積的速度流經(jīng)所述靜態(tài)礦堆。
41.按權(quán)利要求40定義的濕法冶金方法，其中所述顆粒和/或散粒90%(重量)粒度小于2英寸。
42.按權(quán)利要求41定義的濕法冶金方法，其中所述硫代硫酸鹽浸濾劑溶液包含硫代硫酸銨或硫代硫酸鈉或二者混合物的水溶液，硫代硫酸鹽濃度至少為0.05摩爾/升，PH至少為9。
43.按權(quán)利要求42定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料選自硫化物和氧化物混合礦、含碳礦以及硫化物礦中的至少一種。
44.按權(quán)利要求43定義的濕法冶金方法，其中所述礦石原料含有硫化物形式硫的硫化物礦，所述礦石原料用微生物制劑氧化，以使所述礦石原料中的硫化物硫降低。
45.按權(quán)利要求44定義的濕法冶金方法，其中所述貴金屬有用成分含有金，所述浸濾劑溶液還含有銅離子，在浸濾劑溶液中銅離子濃度為約20-30ppm。
46.按權(quán)利要求44定義的濕法冶金方法，其中富含被提取的貴金屬有用成分的硫代硫酸鹽浸濾劑溶液的一部分至少部分含有由此回收的所述貴金屬有用成分，該溶液然后再循環(huán)通過所述靜態(tài)礦堆。
全文摘要
一種從含富奪碳的難處理貴金屬礦石原料中，用硫代硫酸鹽浸濾劑浸出、回收貴金屬有用成分的濕法冶金方法，該方法包括a、準備一堆含貴金屬有用成分和富奪含碳成分的礦石原料顆粒/或散粒；b、在易形成穩(wěn)定的貴金屬硫代硫酸鹽配合物條件下，硫代硫酸鹽浸濾劑溶液與顆粒和/或散粒堆接觸；c、經(jīng)足夠的接觸時間使浸濾劑溶液富含從礦石中提取的貴金屬有用成分后，從顆粒和/或散粒堆中回收硫代硫酸鹽浸濾劑；并d、從浸濾劑溶液中回收貴金屬有用成分。在優(yōu)選的實施方案中，難處理的礦石原料是低品位貴金屬礦石原料。
文檔編號C22B3/42GK1098142SQ93119680
公開日1995年2月1日 申請日期1993年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月28日
發(fā)明者R·Y·萬, K·M·勒維埃, R·B·克萊頓 申請人:紐蒙特金公司