專利名稱：低壓熱酸浸聚氨酯泡沫提金法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)。
1987年謝格波等人發(fā)明“酸浸聚氨酯泡沫提金法及裝置，專利號87103312.7，該技術(shù)具有收率高、投資少、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，但對于含硫高的礦石，由于耗酸量大，導(dǎo)致成本高，并帶來廢氣處理困難。目前國內(nèi)外研究了用壓熱氧化含硫高的礦石的硫化物，再用氰化炭漿法提金，該法對難處理礦中金的浸取具有良好效果，但由于使用劇毒的氰化物，不安全，容易造成環(huán)境污染，同時生產(chǎn)周期長，工藝較為復(fù)雜。
本發(fā)明采用低氧壓熱低酸度條件下使硫化物氧化和酸浸出金有機(jī)地結(jié)合起來，以聚氨酯泡沫分離富集。本法具有耗酸量低，處理硫化礦一噸僅耗硝酸幾十公斤，氧化硫化物完全，金浸出率高，浸出時間短，工藝簡單等特點(diǎn)。
本技術(shù)適用于氧化礦、黃鐵礦、砷黃鐵礦等多種類型礦石中金的提取，收率一般在95%以上。
低壓熱酸浸聚氨酯泡沫提金法包含粉碎、浸取、分離富集、還原、熔煉、清理等工序。
1.粉碎以球磨機(jī)粉碎礦石粒度為至-320目。
2.浸取采用低氧壓熱及低濃度硝酸、硫酸、氯化鈉介質(zhì)作用下，使氧化礦石中硫化物和砷化物與酸浸出金有機(jī)地結(jié)合起來。
浸取方法有兩種A法采用低氧壓熱及低濃度硝酸、硫酸、氯化鈉介質(zhì)作用下，氧化礦石中硫化物和砷化物并浸出金，浸出物經(jīng)抽濾后，濾液經(jīng)聚氨酯泡沫吸附金，吸附金后流出的溶液，可通過裝有鐵絲的塑料箱回收銅。
浸取條件為氧氣壓力0.4MPa，溫度100±3℃，硝酸0.12～0.40mol/L，硫酸0.15～0.50mol/L，氯化鈉0.30～1.0mol/L，液固比(L/kg)4～6∶1，反應(yīng)時間為2～4小時。
浸出液在提取金后可循環(huán)使用(此溶液下文簡稱“廢酸液”)。對于硫化礦浸取，由于硫化物反應(yīng)時產(chǎn)生硫酸，溶液酸度會提高，循環(huán)使用時，先測定廢酸液酸度，根據(jù)溶液酸度取部分廢酸液稀釋并補(bǔ)足硝酸和氯化鈉量，浸取時硝酸損失甚微。對于氧化礦浸取，由于反應(yīng)會產(chǎn)生各種鹽而影響浸出率和分離富集效率，應(yīng)以測試分離富集效率為主要依據(jù)，適當(dāng)更換新鮮的浸出液。
上述條件也可以0.30～1.0mol/L鹽酸代替硫酸與氯化鈉。
B法采用低氧壓熱及低濃度硝酸、硫酸介質(zhì)作用下，先將硫化物與銀浸出，浸取物經(jīng)抽濾后，濾液可供回收銀用，濾渣再經(jīng)低氧壓熱及低濃度硝酸鹽酸介質(zhì)作用浸取金，浸取物經(jīng)抽濾后，濾液經(jīng)聚氨酯泡沫吸附金，流出的濾液可進(jìn)行銅的回收。
銀的回收方法讓濾液通過裝有銅絲的塑料箱。
浸取方法礦粉在無氯化鈉的硝硫混合酸中浸出。浸取條件氧氣壓力0.4MPa，溫度100±3℃，硝酸0.12～0.40mol/L，硫酸0.15～0.50mol/L，液固比(L/kg)4～6∶1，反應(yīng)時間為2～4小時，此步驟僅為氧化浸出硫化物，硫化物被破壞達(dá)80%。固液分離后，酸浸渣再在100±3℃下通氧以硝酸、鹽酸混合酸浸出金。浸出條件氧壓0.4MPa，硝酸0.12～0.40mol/L，鹽酸0.30～1.0mol/L，液固比4～6∶1.經(jīng)后一過程的處理，硫化物可繼續(xù)被氧化近于完全，反應(yīng)時間1～2小時，浸出時間以金完全浸出為度。
金的測定方法可用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研究的TMK載體萃取比色法或其他方法。
不同類型的礦粉，在0.4MPa氧壓，100℃下，浸取所需的硝酸、硫酸和氯化鈉的濃度不同，其中硫化物氧化速度主要受硝酸濃度的影響。因此，為取得好的浸出效果，應(yīng)在生產(chǎn)前試驗(yàn)其浸出液中各酸及氧化鈉濃度的最佳值。在確定硝酸濃度后，硝酸與鹽酸的濃度比一般控制在近于王水的組成，即1∶2.3。
某些礦粉可能含有堿性或其他耗酸物質(zhì)(如碳酸鹽)，為保證浸取液具有浸取的最佳酸度，A與B法均需在浸取前測定礦粉存在耗酸物質(zhì)的耗酸量，在配制浸取液時應(yīng)增加此酸用量，主要是硫酸。測試方法可以取一定量礦粉，加入適量水，在100℃下以稀硫酸中和至近中性，計算出礦粉的耗酸量。
對黃鐵礦進(jìn)行壓熱氧化酸浸，加入少量黃原酸鹽(黃藥)會有更好效果。
3.分離富集浸出物以真空過濾機(jī)過濾并洗滌濾渣，洗滌液為3～4%鹽酸溶液，也可用提金后的廢酸液，加入少量尿素以消除溶液中帶氧化性的氮氧化物。尿素加入量不宜過量，以免造成循環(huán)使用浸出液時由于硝酸逐漸被分解而降低硝酸濃度，尿素加入量以加入尿素時無大量氣泡產(chǎn)生為度。讓溶液通過聚氨酯泡沫吸附柱，流速以溶液在柱內(nèi)保持吸附時間，即溶液自流入柱到流出柱的時間10～15分鐘為宜。吸附柱為塑料制圓管，柱長1.3～1.5米，柱內(nèi)裝填聚氨酯泡沫，泡沫用量為金的20～30倍(g/g)。吸附柱使用前以3～4%鹽酸溶液浸泡，也可用廢酸液浸泡，如用廢酸液浸泡，需在溶液中加入少量尿素，避免氮氧化物破壞泡沫，用量為每立方溶液含尿素0.3～0.5公斤。吸附完畢后，以3～4%鹽酸溶液洗滌泡沫至流出液無色，再略加洗滌。
提取金后的溶液可通過裝有鐵絲的塑料箱中回收銅，如浸出液含銀可在回收銅前，通過裝有銅絲的塑料箱回收銀。
4.還原取出泡沫，置于搪瓷器皿中。壓去水分，逐步加入為泡沫11～14倍重量的濃硫酸以溶解泡沫，硫酸的加入量以泡沫完全溶解為度。泡沫中的含水量會影響硫酸用量，溶解過程發(fā)熱并略具胺臭，故硫酸應(yīng)慢慢加入，并注意通風(fēng)。放入過量的鋅絲或薄鋅片還原，鋅絲量為金量的15～30倍，還原過程直至溶液不含金為止。為利于還原，還原過程適當(dāng)攪拌。鋅絲加入硫酸溶液中開始時反應(yīng)較快，幾分鐘后反應(yīng)較為緩慢，一般反應(yīng)完全需4～8小時，反應(yīng)1小時后可還原90%以上。取出未反應(yīng)的鋅絲留作以后使用，在下次使用前，用稀硫酸略加浸泡以清除鋅絲鈍化的表面，沉積物用3號玻璃漏斗抽濾，濾渣以濃硫酸洗去殘留的聚氨酯直至溶液無棕色。洗凈的濾渣用5～10%稀硫酸加熱溶解除去殘存未反應(yīng)的鋅，過濾，以稀硫酸和水洗滌，殘?jiān)鼮榻鹉唷?br> 在用吸附柱富集金的過程中，柱上部泡沫將為AuCl-4所飽和，而下部將存在吸附量少和無金部份，為有效使用泡沫和提高工藝的的經(jīng)濟(jì)效益，可取柱上部吸附金量大的泡沫進(jìn)行還原處理，下部金量少和無金泡沫可不作處理留作以后分離富集用，在充填柱時置于柱上部。泡沫吸附金后外觀顏色有較大差異，正常情況下為棕黃色。
5.熔煉將洗凈的金泥烘干，加入適量硼砂，在1200～1250℃以上熔煉成塊。金泥與硼砂的重量比一般為1∶0.1～0.5。
6.清理生產(chǎn)結(jié)束后，部分廢酸液可作浸出液和礦粉洗滌用多余的廢酸液可用于磷灰石處理生產(chǎn)磷肥或作他用。也可以石灰石作用或放于黃土中讓其自然吸收。還原工序的硫酸廢液用水稀釋時大部分聚氨酯將以絮狀物析出。
本方法的實(shí)施例試樣為吉林省某礦的浮選精礦粉，金品位75g/T，硫含量40.34%。
1.粉碎礦粉粒度幾乎全為-320目。
2.浸取取20克礦粉，加入10毫升水，攪拌，在數(shù)分鐘后測得溶液的酸度為弱堿性。加熱至沸，加入稀硫酸攪拌，無氣泡產(chǎn)生酸基本無消耗，表明礦粉無影響浸出酸度的耗酸物質(zhì)，按前述控制的條件配制浸取液即可。
于10升搪瓷高壓釜中，加入礦粉500克，氯化鈉50克，0.12mol/L硝酸與0.15mol/L硫酸共2.5升。密封下向加熱套通蒸氣加熱至100±3℃。通氧氣至0.4MPa。反應(yīng)3小時。向加熱套通水冷卻，取出浸砂觀察為黃色物，表明硫化物已氧化完全。測定浸渣表明金已浸出完全。浸取過程中可以從釜內(nèi)氧氣壓力變化顯示浸出的情況，氧氣不斷降低時表明反應(yīng)在進(jìn)行，氧壓不變時表明反應(yīng)結(jié)束或?qū)⒁Y(jié)束。
3.分離富集將浸出物在釜內(nèi)放出，抽濾。濾渣以4%鹽酸溶液洗滌至無色，再略加洗滌。加少許尿素看不出明顯氣泡產(chǎn)生。讓溶液通過充填聚氨酯泡沫的吸附柱。柱長為30cm，柱內(nèi)徑為1.3cm。溶液流速為2毫升/分。流出液自下而上通過盛有鐵絲的燒杯以回收銅。吸附柱充填泡沫時適當(dāng)擠壓，通過含金貴液前以4%鹽酸浸泡。吸附柱入口接高位瓶讓貴液自流入柱。吸附完畢后，以3%鹽酸洗滌至流出液無色，再略加洗滌。分離過程中檢查流出液，化驗(yàn)結(jié)果無金存在，表明柱上吸附甚好。
4.還原取出泡沫，壓去水分，置于燒杯中。逐步加入濃硫酸直至溶解完全。加入鋅絲至平液面，反應(yīng)8小時。還原過程間歇攪拌5次。取出適量溶液檢查表明還原反應(yīng)已達(dá)99.3%。取出鋅絲。黑色沉積物用3號玻璃漏斗抽濾。以濃硫酸洗滌至濾液無色，再略加洗滌。倒出濾渣，加入1mol/L稀硫酸加熱溶解至無氣泡產(chǎn)生。過濾并以0.1mol/L硫酸和水洗滌至濾液無鋅存在。
5.熔煉將濾渣置于瓷坩堝中，烘干。加入少許硼酸，在1200～1250℃下熔煉成金粒。
文件名稱 頁 行 改正前 改正后說明書 2 17 化物與銀浸出， 化物與銀和銅浸出，濾液可供回收銀用， 濾液供回收銀和銅，說明書 2 20 讓濾液通過裝有 讓濾液通過裝有銅絲和銅絲的塑料箱。
鐵絲的塑料箱。
權(quán)利要求
1.低壓熱酸浸聚氨酯泡沫提金法，包含壓熱酸浸取、聚氨酯泡沫分離富集、還原和熔煉，其特征在于采用低氧壓熱及低濃度硝酸、硫酸、氯化鈉介質(zhì)氧化硫化物和砷化物，同時浸出金，浸取前確定礦粉浸取所需各酸及氯化鈉濃度，載金聚氨酯泡沫中金的提取是以濃硫酸溶解泡沫并以鋅絲還原。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提金法，其特征在于所述的浸取條件是氧壓0.4MPa、溫度100±3℃，硝酸、硫酸、氯化鈉濃度分別為0.12～0.40mol/L、0.15～0.50mol/L、0.30～1.0mol/L、液固比(L/kg)4～6∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提金法，其特征在于經(jīng)過濾后的浸取液通過聚氨酯泡沫吸附柱進(jìn)行吸附。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的聚氨酯泡沫吸附柱，其特征在于吸附柱內(nèi)的聚氨酯泡沫用量為金的20～30倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提金法，其特征在于經(jīng)過濾后的浸出液流經(jīng)吸附柱時間為10～15分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提金法，其特征在于以濃硫酸溶解載金泡沫，在加入濃硫酸前先壓去泡沫內(nèi)的水分，濃硫酸加入量以泡沫完全溶解為度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的提金法，其特征在于金的還原在以濃硫酸溶解泡沫后的介質(zhì)中加鋅絲或鋅薄片還原金。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說的提金法，其特征在于加入過量的鋅絲或鋅薄片，鋅絲加入量為金質(zhì)量的15～30倍。
全文摘要
本法為一種從礦石提取金的方法，采用低壓熱酸浸取、聚氨酯泡沫分離富集、鋅還原，本法適用于硫化礦、氧化礦等多種類型礦石中金的提取，對黃鐵礦、砷黃鐵礦等難冶礦石中金的提取更顯其優(yōu)越性。
文檔編號C22B3/06GK1065684SQ9110874
公開日1992年10月28日 申請日期1991年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月4日
發(fā)明者謝格波, 鄧延斌, 林祖興 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)