專利名稱：鋨的提煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稀有金屬提煉領(lǐng)域，具體涉及鋨的提煉方法。
背景技術(shù)：
難選冶金礦石就是不能用傳統(tǒng)的氮化方法提取黃金的礦石，美國的卡琳型金礦就是典型的難浸金。氰化法自十九世紀(jì)八十年代應(yīng)用于黃金生產(chǎn)以來，百余年間西方工業(yè)化國家已將許多容易氰化的金礦床采完，早期發(fā)現(xiàn)尚有開采價值的多數(shù)礦床許多是氰化法處理有困難的，不能用氰化法有效提金。這些礦石之所以“難浸”，是因它們含有碳等能吸附金的有機(jī)物，造成金隨尾礦流失，或金粒嵌布于載體礦物(主要為砷，銻等硫化物)的晶體間及裂隙中，使得金的回收率不高。我國目前的黃金浸出率只有60%，也就是說有40%被浪費(fèi)。目前黃金的主要提取工藝過程是首先通過重砂法分選出粗粒的金，然后通過浮選法選出較細(xì)粒的黃金，最后通過氰化法浸出提取。另外還有一些浸出提取的方法如生物細(xì)菌氧化浸出、高壓氧化浸出、焙燒氧化浸出、微波氧化浸出等。除極微細(xì)的碳質(zhì)難浸金礦石仍缺乏有效的處理辦法外，目前，世界黃金的總產(chǎn)量己有1/3左右是產(chǎn)自于難浸金礦。 從上世紀(jì)70年代開始的難浸金礦資源開發(fā)技術(shù)及工藝過程研究，是國際上黃金提取研究方面最引人注目、最活躍和最激致力人心的領(lǐng)域。它是通過氧化反應(yīng)，使難浸金礦中的金元素游離出來，其后用常規(guī)方法提取，使不同類型的難浸或難選冶金礦資源得到有效開發(fā)。 二十一世紀(jì)難處理金礦石的基本預(yù)處理方法主要有焙燒方法、熱壓方法和細(xì)菌氧化方法， 它們具有將難處理金礦石氧化分解成金硫化礦物，破壞硫化礦物晶體結(jié)構(gòu)使被包裹的金暴露，以利于氛化提金的共同特性?，F(xiàn)已開發(fā)出熱壓氧化，微生物氧化和焙燒氧化等處理技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用為難浸礦石的處理提供了可行性，但都有一定的局限性和弊端，有待改進(jìn)發(fā)展。例如，焙燒方法對操作參數(shù)和給料成分變化敏感，容易造成過燒或欠燒，導(dǎo)致金的浸出率下降，而且焙燒時會產(chǎn)生二氧化硫和三氧化二砷，綜合回收不力時，會嚴(yán)重污染大氣與環(huán)境；熱壓氧化方法對設(shè)備的防腐設(shè)計(jì)和材質(zhì)安全要求很高，且基建投資費(fèi)用較高，只有建設(shè)日處理量1200噸以上的大規(guī)模處理廠，經(jīng)濟(jì)上才比較合理細(xì)菌氧化方法的氧化時間長，礦漿濃度低，需要大容積的攪拌槽，需要消耗能量降溫冷卻，特別是出現(xiàn)“誤操作”，細(xì)菌可能會死亡，需要幾周的時間才能恢復(fù)細(xì)菌的生物量。中國是世界重要黃金生產(chǎn)國，經(jīng)過多年的開發(fā)，易選冶黃金資源正在不斷減少，后備資源緊缺的情況比較突出，但是，廣泛分布于西南、西北和東北等地區(qū)的難處理金礦，儲量約占全國金礦地質(zhì)儲量的30%，其遠(yuǎn)景儲量更為可觀。有必要研究與開發(fā)操作條件比較溫和、方法投資費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)用少、更加適合于國情、更容易在國內(nèi)推廣應(yīng)用的難處理金礦石預(yù)處理方法。此外，現(xiàn)有金礦石選冶的大多數(shù)工業(yè)流程也存在使用劇毒性藥劑或在流程中產(chǎn)生、排出毒害性物質(zhì)，污染環(huán)境嚴(yán)重，以及流程長而復(fù)雜、回收率低、成本高的缺點(diǎn)，因此， 需要研究與開發(fā)回收率高、成本低、無毒環(huán)保、可取代氰化法的提取黃金方法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可取代氰化法，完全無毒、低本、環(huán)保的鋨的提煉方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的鋨的提煉方法，包括如下步驟
1)將待提煉的礦料磨成礦粉；
2)將礦粉放入高壓反應(yīng)釜中，通入二氧化碳?xì)怏w，控制溫度和壓力使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)，同時加入化學(xué)助溶劑，以提高其在超臨界二氧化碳中的溶解度，對其進(jìn)行選擇性萃??；
3)濾出溶解有鋨的二氧化碳，待二氧化碳?xì)怏w蒸發(fā)后，得到所需的貴金屬。本發(fā)明中所述的鋨的提煉方法，所述步驟2、中加入的化學(xué)助溶劑為含氯離子的鉀鹽或強(qiáng)氧化性鉀鹽。本發(fā)明中所述的鋨的提煉方法，所述步驟2、中加入的化學(xué)助溶劑為氯化鉀或高錳酸鉀，其加入量是鋨含量的50-500%。本發(fā)明中所述的鋨的提煉方法，所述步驟1)中將待提煉的礦料磨成礦粉，是指將待提煉的礦料進(jìn)行超微細(xì)化處理，使其細(xì)度達(dá)到亞微米至納米量級。本發(fā)明中所述的鋨的提煉方法，所述超微細(xì)化處理是先將礦料初步破碎成細(xì)度符合超細(xì)設(shè)備進(jìn)料要求的粉體再將粉體制成固含量40-80%的漿料最后使用超細(xì)設(shè)備對漿料進(jìn)行研磨粉碎，使得粉體粒度為150nm-1500nm。本發(fā)明中所述的鋨的提煉方法，將超微細(xì)化后的粉體經(jīng)干燥后再放入高壓反應(yīng)釜中。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用超臨界狀態(tài)下二氧化碳的特性，對難浸金礦石等貴金屬礦進(jìn)行連續(xù)萃取處理，將所需要的貴金屬與無機(jī)物等按類離。由于在整個提煉過程中不使用任何有害物質(zhì)，也不排放任何有毒廢物，因此，本發(fā)明是完全無毒環(huán)保的技術(shù)， 并且使用材料成本低，能夠達(dá)到相當(dāng)高的提取效率。對礦石進(jìn)行了亞微米至納米級的超細(xì)處理，通過物理方法將被包裹的黃金和其伴生礦物分離，這是目前傳統(tǒng)工藝所不具備的，由于納米效應(yīng)的存在，會使得反應(yīng)速率提高數(shù)倍至數(shù)十倍，產(chǎn)出率大大提高，成本極大降低， 其處理時間短、效率高、一次性分離提金，不必氰化處理，而且生產(chǎn)成本低，無硫、砷等的環(huán)境污染。特別是對于“難浸金礦石”，最終實(shí)現(xiàn)在低成本下的黃金的提取。對超細(xì)后的礦粉進(jìn)行干燥，有利于下一步萃取反應(yīng)的更好進(jìn)行。。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種鋨的提煉方法，其工藝流程為
1)首先將待提煉的礦料磨成礦粉。這樣，使得在用超臨界二氧化碳進(jìn)行萃取時能夠充分接觸到所需要提煉的貴金屬。因此，優(yōu)選將待提煉的礦料進(jìn)行超微細(xì)化處理，使其細(xì)度達(dá)到納米量級。一般而言，由于礦料多數(shù)粒度較大，因此最好先經(jīng)過雷蒙磨等球磨機(jī)或高壓輥壓磨進(jìn)行粗磨，以制成超細(xì)設(shè)備可以接受的粉體，按照現(xiàn)有一般超細(xì)設(shè)備的要求，進(jìn)料粉體的粒度在l-2mm以下都是允許的。另外，根據(jù)超細(xì)設(shè)備的工作方式的不同，對于濕法研磨的設(shè)備還要將粉體制成符合其要求的漿料，一般固含量在50-70%之間都是適宜的，當(dāng)漿料固含量為100%時，則適用干法研磨的超細(xì)設(shè)備。至于超細(xì)設(shè)備的選擇，可根據(jù)處理量以及具體原料的特點(diǎn)來進(jìn)行，一般可選攪拌磨、振動磨、氣流磨等超細(xì)設(shè)備，本發(fā)明優(yōu)選有介質(zhì)類超細(xì)磨如攪拌磨或以串聯(lián)方式排列的旋流磨。經(jīng)超細(xì)設(shè)備研磨粉碎后，出料粉體粒度控制在150nm-1500nm之間都是適合的。2)將礦粉放入高壓反應(yīng)釜中，通入二氧化碳?xì)怏w，控制溫度和壓力使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)，同時加入化學(xué)助溶劑，以提高其在超臨界二氧化碳中的
溶解度，對其進(jìn)行選擇性萃取。當(dāng)二氧化碳處于其臨界點(diǎn)以上的溫度和壓力狀態(tài)時，它兼有氣體和液體的一些特點(diǎn)既象氣體一樣擴(kuò)散系數(shù)高而粘度低，可
以加速化學(xué)反應(yīng)，也像液體一樣能夠溶解其他物質(zhì)。由于貴金屬礦中除貴金屬外的其他成分在礦物學(xué)特征上主要是硫、砷、碳等酸性鹽類礦物，他們在二氧化碳中是不被溶解的，會沉淀下來，因此可以通過萃取使貴金屬與其他礦物雜質(zhì)分離。又由于金屬在純凈的二氧化碳超臨界流體中往往溶解度很低，因此，為提高萃取的效率，需要加入相應(yīng)的化學(xué)助溶劑，以大大提高其溶解度。不同的金屬在同一種化學(xué)助溶劑中的溶解度有較大差距，可利用這一點(diǎn)來選擇性萃取出所需要的貴金屬。同時，通過控制溫度和壓力也可以改變二氧化碳的密度、溶解度，一般而言，在超臨界狀態(tài)下，溫度和壓力越高則金屬的溶解度越大?；脼V出溶解有貴金屬的二氧化碳，待二氧化碳?xì)怏w蒸發(fā)后，得到所需的貴金屬?？梢栽诟邏悍磻?yīng)釜的流體出口處由內(nèi)向外順序安裝多層篩網(wǎng)，將不溶的礦物沉淀與溶解有貴金屬的超臨界二氧化碳流體通過過濾分離開來?？梢来畏謩e設(shè)置400目、600目和1250目的三層篩網(wǎng)，由于其他伴生礦物不溶于超臨界二氧化碳，漿料在通過三層篩網(wǎng)后會被阻擋在篩網(wǎng)前且顆粒逐漸聚集團(tuán)聚起來，這樣一來顆粒變大就更不能通過后面更細(xì)的篩網(wǎng)，而超臨界二氧化碳由于具有極好的滲透性和流動性、高擴(kuò)散系數(shù)以及極低的粘度，可以順利滲透通過顆粒團(tuán)聚層和篩網(wǎng)，最終到達(dá)高壓反應(yīng)釜外，通過蒸發(fā)，最終得到所需的貴金屬。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鋨的提煉方法，包括如下步驟1)將待提煉的礦料磨成礦粉；2)將礦粉放入高壓反應(yīng)釜中，通入二氧化碳?xì)怏w，控制溫度和壓力使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)，同時加入化學(xué)助溶劑，以提高其在超臨界二氧化碳中的溶解度，對其進(jìn)行選擇性萃??；3)濾出溶解有金的二氧化碳，待二氧化碳?xì)怏w蒸發(fā)后，得到所需的貴金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋨的提煉方法，其特征在于所述步驟幻中加入的化學(xué)助溶劑為含氯離子的鉀鹽或強(qiáng)氧化性鉀鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋨的提煉方法，其特征在于所述步驟幻中加入的化學(xué)助溶劑為氯化鉀或高錳酸鉀，其加入量是鋨含量的50-500%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的鋨的提煉方法，其特征在于所述步驟1)中將待提煉的礦料磨成礦粉，是指將待提煉的礦料進(jìn)行超微細(xì)化處理，使其細(xì)度達(dá)到亞微米至納米量級。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋨的提煉方法，其特征在于所述超微細(xì)化處理是先將礦料初步破碎成細(xì)度符合超細(xì)設(shè)備進(jìn)料要求的粉體再將粉體制成固含量40-80%的漿料最后使用超細(xì)設(shè)備對漿料進(jìn)行研磨粉碎，使得粉體粒度為150nm-1500nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋨的提煉方法，其特征在于將超微細(xì)化后的粉體經(jīng)干燥后再放入高壓反應(yīng)釜中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋨的提煉方法，包括如下步驟將待提煉的礦料磨成礦粉；將礦粉放入高壓反應(yīng)釜中，通入二氧化碳?xì)怏w，控制溫度和壓力使二氧化碳達(dá)到超臨界狀態(tài)，同時加入化學(xué)助溶劑，以提高其在超臨界二氧化碳中的溶解度，對其進(jìn)行選擇性萃取；濾出溶解有貴金屬的二氧化碳，待二氧化碳?xì)怏w蒸發(fā)后，得到所需的貴金屬。本發(fā)明利用超臨界狀態(tài)下二氧化碳的特性對難浸金礦石等貴金屬礦進(jìn)行連續(xù)萃取處理，將所需要的貴金屬與無機(jī)物等按類分離。由于在整個提煉過程中不使用任何有害物質(zhì)，也不排放任何有毒廢物，因此，本發(fā)明是完全無毒環(huán)保的技術(shù)，并且使用材料成本低，能夠達(dá)到相當(dāng)高的提取效率。
文檔編號C22B1/00GK102268554SQ20111025956
公開日2011年12月7日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者于勇 申請人:大連富井合金廠