專利名稱：難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工與冶金分離技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種難處理多金屬硫化物金精礦的
常壓催化氧化方法。
背景技術(shù)：
難處理多金屬硫化物金礦是指金以極微細(xì)的狀態(tài)被硫化物、砷化物、脈石包裹，或 在浸出金的過程中被砷、銻、有機(jī)炭等有害物干擾，難以用常規(guī)的氰化法回收金的礦物。我 國難處理多金屬硫化物金礦資源比較豐富，現(xiàn)已探明的多金屬硫化物金礦地質(zhì)儲量，隨著 易處理多金屬硫化物金礦資源日趨減少，難處理多金屬硫化物金礦資源的合理、高效、環(huán)保 地開發(fā)利用已成為當(dāng)今世界各產(chǎn)金國主要面對的技術(shù)問題。我國在難處理多金屬硫化物金 礦的加工利用的技術(shù)工藝有焙燒法(空氣焙燒、富氧焙燒、加鹽固硫焙燒)、加壓氧化法(酸 性加壓浸出法、硝酸氧化加壓浸出、堿性加壓氧化法等)、細(xì)菌氧化法、氯化法及硫代硫酸鹽 法。從國內(nèi)外難選冶技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢分析，焙燒工藝、熱壓工藝、細(xì)菌氧化工藝 將成為難處理多金屬硫化物金礦資源的基本預(yù)處理工藝。這3種工藝均具有氧化分解含金 硫化礦物，破壞硫化礦物晶體結(jié)構(gòu)使被包裹的金暴露出來以利于氰化提金的共同特性，但 每一種工藝都存在不足。如焙燒法可以廣泛應(yīng)用于各類硫化物礦的處理，但存在大氣污染、 固體廢棄物多等問題。加壓氧化具有反應(yīng)速度快，綜合回收利用率高的優(yōu)點(diǎn)，但存在設(shè)備投 資大，維修較難等問題。細(xì)菌氧化法則環(huán)境效益好，投資相對較小，但預(yù)處理周期長，操作條 件比較苛刻。在濕法冶金方面，僅加壓酸浸法付諸工業(yè)實(shí)踐，用以處理黃鐵礦型難冶多金屬 硫化物金礦。由于高溫高壓操作，高壓釜及附屬換熱系統(tǒng)設(shè)備投資高，相應(yīng)的操作費(fèi)用也 尚οCN 101314815A公開了一種高硫高砷難選金精礦常壓催化氧化方法，發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 是提高了難選金精礦中金、銀等貴金屬的提取率和其他元素綜合利用率。但是，該發(fā)明固體 催化劑成分復(fù)雜，并且濃度較高，對后續(xù)工序引進(jìn)干擾，增加了預(yù)處理成本；同時，氯氣的通 入，不可避免的造成環(huán)境污染。CN 101225467A公開了一種采用微波焙燒預(yù)處理難浸多金屬 硫化物金礦物的方法，該方法利用微波焙燒可以縮短預(yù)處理時間，達(dá)到節(jié)能目的；可以提高 金礦物中金的浸出率。但是，在使用微波時，必須保證安全，以排除微波輻射對人體造成的 不良影響，此外，焙燒過程需要在氮?dú)鈿夥諚l件下進(jìn)行，因此，如何實(shí)現(xiàn)微波輻照以及氮?dú)?氣氛焙燒的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是一個問題?？梢?，上述各類氧化浸出方法針對不同類型的礦物都 有各自的優(yōu)點(diǎn)，也存在一定的不足。所以，本發(fā)明是使硫化礦物(特別是頑固的黃鐵礦)能 在較低的操作溫度及壓力下快速氧化分解的有效而實(shí)用的催化系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)提取率低、能耗高、設(shè)備投資高 的不足，提供一種工藝簡單、提取率高、能耗低、設(shè)備投資低的難處理多金屬硫化物金精礦
3的常壓催化氧化方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種難處理多金屬硫化物金精礦的 常壓催化氧化方法，其特征在于，在帶有攪拌器的反應(yīng)容器中一次性加入金精礦、過渡金屬 含氧酸鹽或過渡金屬氧化物的氧化劑、硝酸鹽或亞硝酸鹽的催化劑、磷酸或硫酸和水；在 金精礦與氧化劑的質(zhì)量比為1 1-7，催化劑的質(zhì)量百分比濃度為0.1%-10%，固液比為 1 3-10，氫離子濃度為l-8mol/L，溫度為50°C-105°C，攪拌速度為100-800rpm條件下，反 應(yīng)1-6小時。所述的金精礦粒度為80目-400目，所述的氧化劑為過渡金屬含氧酸鹽或過渡金 屬氧化物，所述的催化劑為硝酸鹽或亞硝酸鹽。所述的過渡金屬含氧酸鹽為高錳酸鉀或重 鉻酸鉀，所述的過渡金屬氧化物為二氧化錳或三氧化鉻。所述的硝酸鹽為硝酸鈉或硝酸鉀 或硝酸銨，所述的亞硝酸鹽為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀或亞硝酸銨。所述的金精礦與氧化劑的質(zhì)量比最好為1 3-5，所述的催化劑的質(zhì)量百分比濃 度最好為0.5%-5%，所述的固液比最好為1 3-8，所述的反應(yīng)溫度最好為70°C-10(TC， 所述的攪拌速度最好為300-600rpm，所述的反應(yīng)時間最好為2_5小時。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為(1)金、銀的浸出率大幅度提高；(2)采用常壓催化氧化方法，設(shè)備投資低，金精礦中的硫以硫酸鹽或單質(zhì)硫的形式 得到回收，金精礦中的重金屬以硫化物或硫酸鹽形式形成富集物；(3)整個工藝過程具有回收利用率高，產(chǎn)值高，無污染的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式在帶有攪拌器的反應(yīng)容器中一次性加入金精礦、過渡金屬含氧酸鹽或過渡金屬氧 化物的氧化劑、硝酸鹽或亞硝酸鹽的催化劑、磷酸或硫酸和水；在金精礦與氧化劑的質(zhì)量比 為1 1-7，催化劑的質(zhì)量百分比濃度為0. -10%，固液比為1 3-10，氫離子濃度為 l-8mol/L，溫度為50°C _105°C，攪拌速度為100_800rpm條件下，反應(yīng)1_6小時。所述的金精礦與氧化劑的質(zhì)量比最好為1 3-5，所述的催化劑的質(zhì)量百分比濃 度最好為0.5%-5%，所述的固液比最好為1 3-8，所述的反應(yīng)溫度最好為70°C-10(TC， 所述的攪拌速度最好為300-600rpm，所述的反應(yīng)時間最好為2_5小時。所述的金精礦粒度為80目-400目，所述的氧化劑為過渡金屬含氧酸鹽或過渡金 屬氧化物，所述的催化劑為硝酸鹽或亞硝酸鹽。所述的過渡金屬含氧酸鹽為高錳酸鉀或重 鉻酸鉀，所述的過渡金屬氧化物為二氧化錳或三氧化鉻，所述的硝酸鹽為硝酸鈉或硝酸鉀 或硝酸銨，所述的亞硝酸鹽為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀或亞硝酸銨。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1在500mL燒杯中加入45mL濃硫酸和255mL水，先加入氧化劑二氧化錳45g，加熱到 85°C以上，再加15g粒度300目的金精礦，3g硝酸鈉，在450rpm攪拌速度下，反應(yīng)2. 5小時， 過濾，洗滌，將浸出液定容到500mL，測浸出液中錳濃度、鐵濃度、氫離子濃度，將濾餅洗滌烘 干稱重。濾餅質(zhì)量為原礦質(zhì)量的59. 85%，氧化劑的利用率為94. 40%。實(shí)施例2
在500mL燒杯中加入45mL濃硫酸和255mL水，先加入氧化劑二氧化錳60g，加熱到 85°C以上，再加15g粒度300目的金精礦，3g硝酸鈉，在450rpm攪拌速度下，反應(yīng)2. 5小時， 過濾，洗滌，將浸出液定容到500mL，測浸出液中錳濃度、鐵濃度、氫離子濃度，將濾餅洗滌烘 干稱重。濾餅質(zhì)量為原礦質(zhì)量的89. 47% ；氧化劑的利用率為88. 95%。實(shí)施例1和實(shí)施例2的結(jié)果表明氧化劑與金精礦比為3 1或4 1時的脫硫效 果都較好。隨著氧化劑與金精礦比例的增加，鐵的濃度逐步增加，說明硫在逐步脫掉；超過 最佳比例后金精礦中硫已經(jīng)被完全的脫除，由于二氧化錳基本不溶于硫酸所以溶液中的錳 離子和氫離子的濃度基本不再發(fā)生變化，過量的二氧化錳只是增加了濾餅的質(zhì)量反而增加 了后來的成本。實(shí)施例3在500mL燒杯中加入濃硫酸和水，總體積為300mL，濃硫酸加入量從25mL變化到 45mL,先加入45g氧化劑二氧化錳，加熱到85°C以上，再加15g粒度300目的金精礦，3g硝 酸鈉，在450rpm攪拌速度下，反應(yīng)2. 5小時，過濾，洗滌，將浸出液定容到500mL，測定浸出液 中錳濃度、鐵濃度、氫離子濃度，將濾餅洗滌烘干稱重。試驗結(jié)果表明，硫酸的最佳用量要綜 合考慮硫酸的用量對各離子濃度和濾餅質(zhì)量的影響，最佳條件為起始硫酸濃度為3. Imol/ L0實(shí)施例4將金精礦粉碎至粒度400目，加入磷酸至氫離子濃度為5. 4mol/L，總體積為 300mL。多金屬硫化物金精礦15g，4g硝酸鉀，在350rpm攪拌速度下，改變1^1104與金精礦 的比分別為2 1,2.5 1、3 1,3.5 1、4 1，在溫度為90°C，攪拌速度為400rpm條 件下，反應(yīng) 4 小時。KMnO4 利用率為 81. 70%,81. 01%,94. 40%,88. 90%,67. 88%。實(shí)施例5將金精礦粉碎至粒度300目，加入硫酸至氫離子濃度為6. Omol/L，總體積為 300mL。多金屬硫化物金精礦30g，重鉻酸鉀135g，16g硝酸鈉，在溫度為90°C，攪拌速度為 400rpm條件下，反應(yīng)3. 5小時、4. 0小時、4. 5小時、5. 0小時。重鉻酸鉀利用率為97. 60%, 94. 10%,93. 60%,89. OOV0o
權(quán)利要求
1.一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法，其特征是在帶有攪拌器 的反應(yīng)容器中一次性加入金精礦、過渡金屬含氧酸鹽或過渡金屬氧化物的氧化劑、硝酸鹽 或亞硝酸鹽的催化劑、磷酸或硫酸和水；在金精礦與氧化劑的質(zhì)量比為1 1-7，催化劑 的質(zhì)量百分比濃度為0. -10%，固液比為1 3-10，氫離子濃度為l-8mol/L，溫度為 500C -105°C，攪拌速度為100800rpm條件下，反應(yīng)16小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法，其特 征在于，所述的金精礦粒度為80目-400目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法，其特 征在于，所述的過渡金屬含氧酸鹽為高錳酸鉀或重鉻酸鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法，其特 征在于，所述的過渡金屬氧化物為二氧化錳或三氧化鉻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法，其特 征在于，所述的硝酸鹽為硝酸鈉或硝酸鉀或硝酸銨，亞硝酸鹽為亞硝酸鈉或亞硝酸鉀或亞 硝酸銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法，其特 征在于，所述的催化劑的質(zhì)量百分比濃度最好為0.5%-5%，所述的固液比最好為1 3-8， 所述的金精礦與氧化劑的質(zhì)量比最好為1 3-5，所述的反應(yīng)溫度最好為70°C-100°C，所述 的攪拌速度最好為300-600rpm，所述的反應(yīng)時間最好為2_5小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及化工與冶金分離技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種難處理多金屬硫化物金精礦的常壓催化氧化方法。在帶有攪拌器的反應(yīng)容器中一次性加入金精礦、過渡金屬含氧酸鹽或過渡金屬氧化物的氧化劑、硝酸鹽或亞硝酸鹽的催化劑、磷酸或硫酸和水；金精礦與氧化劑的質(zhì)量比為1∶1-7，催化劑的質(zhì)量百分比濃度為0.1％-10％，固液比為1∶3-10，氫離子濃度為1-8mol/L，溫度為50℃-105℃，攪拌速度為100-800rpm條件下，反應(yīng)時間為1-6小時。本發(fā)明工藝過程具有回收利用率高，產(chǎn)值高，無污染的特點(diǎn)，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C22B3/06GK102115814SQ20101060527
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者任秀蓮, 王吉青, 胡素榮, 魏琦峰 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)