專利名稱：金的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金的回收方法，特別是從難熔礦或非難熔礦中回收金的方法。
金是作為以痕量廣泛分布于各種礦物中的原金屬而發(fā)現(xiàn)的，這些礦物如某些石英礦和某些沖擊砂礫。含金礦石通常是用氰化鈉提取礦石的氰化法處理的，將氰化物溶液再與諸如鋅之類的金屬接觸，使其從溶液中沉淀出來。
某些含金的礦石含有相當(dāng)量的硫化礦，一般不能用常用的氰化法技術(shù)來提取金，這樣的礦石通常稱作“難熔”礦石。
從難熔礦石中提取金，通常采用的方法包括焙燒用浮選法或其它富集方法從粉碎的礦石得到的硫化礦精砂，接著再進(jìn)行氰化。通?？烧J(rèn)為焙燒或是可以從硫化礦物中析出金，或是至少可以使金與氰化物溶液接觸。此法可于某些難熔礦的情況下得到非常滿意的結(jié)果。
但是，由于種種原因，焙燒的產(chǎn)品經(jīng)氰化后常常有反常的高含量金出現(xiàn);某些難熔礦按上述方法只能提取少量金或沒有金被提取出來，沒有提取金的經(jīng)濟(jì)方法。
某種礦石的難熔性質(zhì)的原因是多種多樣的而且是各個(gè)不同的。下面所列的是造成礦石難熔性質(zhì)的原因金粒可能太細(xì)，以致研磨時(shí)暴露不出來;金也有可能在硫化物中以固體溶液出現(xiàn);在焙燒時(shí)金可與能與金形成不溶性合金的礦物結(jié)合在一起，在這類礦物中以含銻和鉛的礦物、黃銅礦和磁黃鐵礦被認(rèn)為是最有害的。
含金的礦石中可能含有能導(dǎo)至金從溶液中沉淀的碳質(zhì)物質(zhì)，或者含金的礦石中可能含有干擾氰化過程的物質(zhì)。
再者，在焙燒時(shí)金可能包封于赤鐵礦里，或者可以不溶于氰化物的合金的形式存在。
典型的難熔金精砂分析示于表Ⅰ表Ⅰ金Au230克/噸(0.023%)鐵Fe27.7%硫S29.8%砷As7.1%銻Sb0.05%鈷Co0.04%鋅Zn0.09%鎳Ni0.30%鉛Pb0.02%銅Cu0.11%錳Mn0.01%碳C0.78%二氧化硅 SiO229.5%氧化鋁 Al2O32.36%鈉以Na2O計(jì) 0.02%鉀以KO計(jì)0.05%鈣以CaO計(jì)0.84鎂以MgO計(jì)0.76%鉻以Cr2O3計(jì) 0.07%
在這種礦中存在的硫化礦有黃鐵礦(FeS2)、毒砂(FeAsS)、黃銅礦(CuFeS2)、方鉛礦(PbS)、閃鋅礦(ZnS)和輝銻礦(Sb2S3)。
現(xiàn)在我們已經(jīng)研究了一種方法，能夠經(jīng)濟(jì)地自難熔或非難熔的含金精砂回收金。
所以，本發(fā)明提供了一種方法，該方法能自難熔或非難熔的有硫化礦的含金精砂中回收金，其步驟包括ⅰ)將含金精砂加熱至1150℃以上，以便熱分解其中的硫化礦，ⅱ)將步驟(ⅰ)所得到的熱分解產(chǎn)物在等離子(體)弧爐中與氧進(jìn)行反應(yīng)，爐溫保持在1150℃以上。
在處理難熔礦時(shí)，本發(fā)明的第一步驟包括硫化礦的熱分解(如黃鐵礦和毒砂)，目的是回收硫，其反應(yīng)如下
(黃鐵礦)(磁黃鐵礦)(硫)
(毒砂)(砷)
硫化礦的熱分解可在任何能使溫度達(dá)到1150℃以上的爐中進(jìn)行，例如在電弧爐或等離子弧爐中進(jìn)行。
難熔的含金礦熱分解產(chǎn)品的典型分析數(shù)據(jù)示于表Ⅱ
表Ⅱ測(cè)試組分進(jìn)料熱分解揮發(fā)物殘留物鐵Fe27.7%37.1%痕量硫S29.8%20.1%66.3%砷As7.1%0.08%33.6%銻Sb0.05%0.01%0.21%鈷Co0.04%0.05%-鎳Ni0.30%0.37%-銅Cu0.11%0.15%-錳Mn0.01%0.01%-碳C0.78%1.01%-二氧化硅 SiO229.5% 39.1% -氧化鋁 Al2O32.36% 2.97% -生石灰CaO0.84%1.10%-氧化鎂MgO0.76%1.01%-金Au230ppm308ppm-重量%10074.719.6
本發(fā)明方法的第2步是將第一步驟得到的熱分解產(chǎn)品在等離子弧爐中與氧進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度大于1150℃，最好是大于1350℃，也可以加入二氧化硅?？梢詫⒈痉椒ú襟E(ⅰ)的產(chǎn)品進(jìn)行控制吹(空)氣來實(shí)現(xiàn)與氧的反應(yīng)。此反應(yīng)產(chǎn)生的是一層爐渣和一層金屬/金屬硫化物。因?yàn)榻鹪跔t渣中的金屬硫化物里比在金屬硅酸鹽里有高得多的溶解度，所以金集中在金屬/金屬硫化物層，即金屬/金屬硫化物層起到收集器的作用。再者，由于爐渣的粘度低和在本方法的步驟(ⅱ)中使用了等離子弧爐，最大限度地減少了金屬粒子的嵌陷。處理難熔含金礦的本發(fā)明的方法第二步驟所產(chǎn)生的產(chǎn)品的典型分析數(shù)據(jù)示于表Ⅲ
表Ⅲ處理組分熱分解爐渣相金屬/金進(jìn)料屬硫化物相鐵Fe37.1%38.4%54.4硫S20.1%0.45%30.7%砷As0.08%0.03%0.81%銻Sb0.10%-1.76%鈷Co0.05%-0.85%鎳Ni0.37%-6.50%銅Cu0.15%-2.74%錳Mn0.01%0.01%-碳C1.01%痕量3.50%二氧化硅 SiO239.1% 44.3% -氧化鋁 Al2O32.97% 3.36% -生石灰CaO1.10%1.25%-氧化鎂MgO1.01%1.14%-金Au308ppm7.8ppm5320ppm重量%10088.35.67
如此得到的金精砂的重量小于原難熔含金精砂的5%，并且含有效金約98%。
本發(fā)明的方法亦可用于自難熔或非難熔焙燒物中回收金。在這種情況下，要加入一定量的含硫礦物如黃鐵礦，以提供一收集金的冰銅相。
另外也發(fā)現(xiàn)，在含砷的料物存在時(shí)，會(huì)形成硬渣(砷化物)相，金在其中先于在形成的冰銅相中而富集。因此在欲處理的焙燒物中加入含砷礦物是有益的。在本發(fā)明的從焙燒物中回收金的操作過程中，步驟(ⅱ)最好是將空氣吹入相對(duì)小量的冰銅相，接著放出硬渣，保留小量冰銅相作為緩沖劑，以便阻止硬渣氧化。
在本發(fā)明方法的第二步驟所用的并且也可以用于第一步驟的等離子弧爐最好是能產(chǎn)生旋進(jìn)等離子體柱的等離子弧爐，旋進(jìn)等離子體柱的產(chǎn)生是已知技術(shù)，并已在如英國(guó)專利申請(qǐng)1390351、1390353和1511832中敘述。
產(chǎn)生旋進(jìn)等離子弧柱時(shí)，上部電極圍繞一基本上垂直的軸以預(yù)定的路線在固定電極的上方移動(dòng)，由此產(chǎn)生旋進(jìn)等離子弧柱。等離子弧柱可沿著任何預(yù)定線路移動(dòng)，如圖，橢圓、螺旋、方形等。
幾乎所有的氣體都可被電離形成等離子體。在本發(fā)明中是用非氧化型氣體，如惰性氣體He、Ne、Ar、Kr、Xe或Rn，也可用H2、CO、N2以及這些氣體的混合物。Ar或N2是最優(yōu)先選擇的氣體。
在本發(fā)明方法的第二步驟中使用等離子弧爐主要是為反應(yīng)提供所需要的高溫并使之能準(zhǔn)確控制欲達(dá)到的操作溫度。
可用于本發(fā)明的常規(guī)等離子弧爐是具有耐火坩鍋以接受物料并安放于絕緣容器中的等離子弧爐。
實(shí)施本發(fā)明方法時(shí)，步驟(ⅰ)的溫度可以是，例如在1150-1450℃的范圍內(nèi)，最好是1200-1450℃的范圍內(nèi);步驟(ⅱ)的溫度可在1150-1600℃范圍內(nèi)，最好是1350-1600℃的范圍內(nèi)。
通常，加入爐中的物質(zhì)，即難熔精砂或步驟(ⅰ)的焙燒物和熱分解產(chǎn)物(有時(shí)有二氧化硅)是很細(xì)的顆粒狀。
含金的金屬/金屬硫化物層最好是從爐渣層中分離出來，再用通常的方法進(jìn)行處理，以便回收金。
本發(fā)明將以下述實(shí)例作進(jìn)一步敘述。
實(shí)例將含250至350ppm金的焙燒過的含金礦石進(jìn)行氰化。將氰化步驟所得的殘?jiān)?含25ppm金)進(jìn)行干燥與浮選精砂、生石灰和炭混合，加入等離子弧爐。浮選精砂含212ppm金?；旌狭系慕M成如下焙燒物10.0公斤浮選精砂1.0公斤生石灰1.0公斤炭0.5公斤等離子弧爐用于進(jìn)行熱分解和氧化反應(yīng)這兩個(gè)步驟。
當(dāng)將上述混合物加熱至1365℃時(shí)，產(chǎn)生三個(gè)熔融相，其重量和金的分布如下
物相重量(克)金含量(ppm)爐渣85651.0冰銅64487.2硬渣3711124.7進(jìn)料重量的其余部分形成氣相，從爐的廢氣出口導(dǎo)出。少量(少于1%)廢氣流中南噶嫌檬屎系姆鄢臼占魘占鵠矗緩笏突羋?。将产品从炉中放秤z簦陀蒼徊郊庸ひ曰厥掌渲興撓屑勱稹
權(quán)利要求
1.自難熔或非難熔含硫化礦的含金精礦中回收金的方法，其特征在于i)將含金精砂加熱至1150℃以上，以熱解含于其中的硫化礦；ii)將步驟(i)所得的熱分解產(chǎn)品在等離子弧爐內(nèi)與氧進(jìn)行反應(yīng)，爐溫保持在1150℃以上。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于步驟(ⅰ)的熱分解是在等離子弧爐中進(jìn)行的。
3.權(quán)利要求1或2所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于步驟(ⅰ)的熱分解產(chǎn)品是在1150-1450℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。
4.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于將步驟(ⅰ)的產(chǎn)品在步驟(ⅱ)中進(jìn)行吹空氣。
5.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于步驟(ⅱ)的反應(yīng)是在1150-1600℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。
6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于步驟(ⅱ)中所用的等離子弧爐是一旋進(jìn)等離子弧爐。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步的特征是在等離子弧爐中氬或氮作為惰性氣體。
8.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于在本方法步驟(ⅱ)中處理的熱分解產(chǎn)品中加入二氧化硅。
9.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于有金屬/金屬硫化物層形成，并從形成的爐渣層分離出來。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步的特征在于將金屬/金屬硫化物層進(jìn)行處理，從其中回收金。
11.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述方法，其進(jìn)一步的特征在于在金精砂中加入含砷物料，由此形成了砷化物相(硬渣)，在砷化物相中收集金。
全文摘要
從含有硫化礦的難熔或非難熔含金精砂中回收金的方法，該方法包括以下步驟
文檔編號(hào)C22B4/00GK1034023SQ8810626
公開日1989年7月19日 申請(qǐng)日期1988年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月27日
發(fā)明者奧弗伯克, 威林艾姆斯, 赫尼利 申請(qǐng)人:特勞尼斯研究發(fā)展公司