專利名稱：回收金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與濕法冶金生產(chǎn)銅有關(guān)的從浸析銅原料產(chǎn)生的含硫和鐵的殘渣或中間產(chǎn)物回收金的方法。銅和金的回收在氯化物環(huán)境中進(jìn)行。用二價銅和氧在氯化銅(II)-氯化鈉溶液中在這樣的環(huán)境中浸析殘渣或中間產(chǎn)物中所含的金，在所述的環(huán)境中氧化-還原勢的最大值為650毫伏和pH值為至少1。殘渣中所含的鐵和硫因為大部分不溶解仍留下。
在現(xiàn)有技術(shù)中一些方法是已知的，它們用于從基于氯化物的銅回收法有關(guān)的含硫和含鐵的材料中浸析金。
US 4551213公開了這樣一種方法，用這一方法可從含硫的材料中，特別是從濕法冶金法的殘渣中浸析金。這一方法的有利原料為CLEAR法的殘渣。CLEAR法為一種濕法冶金銅回收法，它在氯化物環(huán)境中在升壓下進(jìn)行。將含金的殘渣漿化在水中，然后調(diào)節(jié)制得的懸浮液的氯化物含量，使其含有12-38％(重量)氯化物。將氧還原勢調(diào)節(jié)到650-750毫伏，而pH值小于0。將氯化銅(II)或氯化鐵加到懸浮液中，使原料中所含的金氧化，以便使金溶解。所述的公開物提到，氧化-還原勢必需不超過750毫伏，因為超過這一數(shù)值硫會溶解。在所述的公開物中沒有有關(guān)被溶解的硫或鐵數(shù)量的數(shù)據(jù)。
EP 646185涉及用氯化物浸析在常壓條件下從硫化物精礦中回收銅。金從浸析殘渣中浸析到電解液中，所述電解液含有至少兩種鹵化物，例如氯化鈉和溴化鈉。目的是為銅電解陽極上的溴配合物儲備氧化能，并用它來浸析殘渣中的金。
上述方法存在一些缺點(diǎn)。在US 4551213的方法中，浸析條件是十分苛刻的。所述專利指出，在該專利的條件下，硫仍不溶解，但這不是普遍適用的，因為該專利中提到的元素硫和鐵化合物的溶解傾向取決于硫和所述化合物的生成方法。我們進(jìn)行的試驗表明，當(dāng)在上述專利的條件下處理在常壓條件下生成的浸析殘渣時，硫和鐵存在相當(dāng)大的溶解。顯然，它們的溶解影響這一方法的經(jīng)濟(jì)性。另一方面，EP 646185中使用溴配合物的金浸析方法從環(huán)境的觀點(diǎn)看是不利的，因為在精礦浸析段中可能生成有害的溴排放物。
現(xiàn)在，已開發(fā)了一種從含有鐵和硫的浸析殘渣或中間產(chǎn)物中浸析金的新方法，所述的浸析殘渣或中間產(chǎn)物在硫化銅精礦的常壓氯化物浸析中產(chǎn)生。我們已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含氧的氣體送入溶液時，有可能從含鐵和含硫的材料中將金浸析到氯化銅(II)-氯化鈉水溶液中。因此，借助二價銅和氧在氧化-還原勢低于650毫伏和溶液的pH值為1-3的條件下進(jìn)行浸析。這一方法的操作范圍顯然比現(xiàn)有技術(shù)中提到的更加有利，因為在這些條件下鐵尚未溶解，而硫絕大部分不溶。這就避免了因從溶液中除去鐵和硫所產(chǎn)生的費(fèi)用。浸析在常壓條件下，在室溫至懸浮液的沸點(diǎn)、優(yōu)選80℃至懸浮液的沸點(diǎn)之間的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。用現(xiàn)有技術(shù)的一些方法例如電解或活性炭從溶液中回收金。剩余的沉降物為可處理的廢棄物。
在附后的權(quán)利要求書中，本發(fā)明的主要特點(diǎn)將很明顯。
將含金的殘渣或中間產(chǎn)物漿化在含有氯化銅(II)的氯化鈉溶液中，生成懸浮液，用特定的二價銅和氧獲得浸析金所需的氧化-還原電勢。用Pt和Ag/AgCl電極測量氧化-還原電勢，并將它保持在650毫伏以下，優(yōu)選最大為620毫伏。當(dāng)氧化-還原電勢保持在650毫伏以下的數(shù)值時，硫不會從殘渣中溶解。優(yōu)選的pH值為1.5-2.5。pH值低于1時，固體中的鐵開始溶解，這是不希望的?？諝?、富氧的空氣或氧氣可用作氧化氣體。在溶液中，二價銅Cu2+的數(shù)量優(yōu)選為40-80克/升，而氯化鈉的數(shù)量為200-330克/升。
將這一方法作為銅精礦氯化物浸析法的子方法是有利的。這一類型的方法在US 6007600中公開。在所述的方法中，含硫化銅的原料例如精礦在幾段中用氯化鈉-氯化銅(II)NaCl-CuCl2溶液逆流浸析，以便生成一價氯化銅(I)CuCl溶液。在浸析中留下殘渣，它主要含有原料中的硫和鐵以及原料中所含的金?，F(xiàn)在開發(fā)的方法涉及從上述類型方法生成的殘渣中浸析金。
在

圖1的流程圖中進(jìn)一步描述了本發(fā)明的方法，其中將金的回收與銅的濕法冶金回收連系起來。所述的流程圖表示本發(fā)明一個實(shí)施方案的實(shí)施例。圖1中的較粗箭頭表示固體的移動，而較細(xì)的箭頭表示溶液的流動。
將銅的硫化物原料例如硫化銅精礦1送入第一浸析段的浸析反應(yīng)器2，也將下一工藝段的循環(huán)溶液3送入，所述循環(huán)溶液3為氯化銅(II)-氯化鈉的水溶液。較粗的箭頭表示固體的流動，而較細(xì)的箭頭表示溶液的流動。銅精礦中的銅溶解在工藝溶液中，然后將所述的溶液送入濃縮4。濃縮后，上流5含有氯化銅，70克/升銅，主要為一價形式的銅，然后將它送入銅回收過程(未詳細(xì)示出)。下流6中所含固體的浸析在第二浸析段的反應(yīng)器7和8中用溶液9進(jìn)一步繼續(xù)，溶液9從下一工藝段中得到。用NaCl溶液將送入第二浸析段中的溶液9的Cu2+含量調(diào)節(jié)最佳值。將空氣送入這一步的反應(yīng)器中，以便加強(qiáng)浸析。濃縮10在這一段的末端。
將第二段的濃縮10得到的上流3送入第一段，以便浸析精礦。在第三段中在反應(yīng)器12、13和14中繼續(xù)下流11的固體浸析，以便浸析剩余的銅和金。應(yīng)指出，在流程圖中反應(yīng)器的數(shù)目不用于限制本發(fā)明方法中的反應(yīng)器數(shù)目。在第三浸析段中，即金浸析段中，用氯化銅(II)-氯化鈉濃溶液15浸析殘渣，其中Cu2+的含量為60-100克/升，而氯化鈉的含量為200-330克/升。將氧優(yōu)選以空氣的形式送入反應(yīng)器。浸析段結(jié)束時，將漿液送入濃縮16。濃縮得到的上流17按原樣或經(jīng)過濾，以便送去回收金，在這一實(shí)施方案中，金回收在使用活性炭的炭柱18中進(jìn)行。從所述柱中得到金產(chǎn)品19。從柱中除去的溶液為不含金的溶液9，將它循環(huán)到第二浸析段，如果需要，將氯化鈉溶液20送入，以便得到適合浸析的氯化銅(II)含量。金回收段濃縮得到的下流或殘渣在普通的后處理例如過濾和洗滌(未詳細(xì)示出)以后成為最后的廢料21，它幾乎含有精礦所有的硫和鐵。將殘渣濾液和清洗水送回例如精礦浸析過程。
流程圖示出銅原料的多段浸析為逆流浸析，在所述段中固體物質(zhì)和溶液基本上從一個反應(yīng)器均勻地移動到另一反應(yīng)器。但是，為了強(qiáng)化浸析，可通過在所述過程中將固體返回來使它們循環(huán)。因此，可將固體返回包括幾個反應(yīng)器的多段中的一段中，從該段的末端反應(yīng)器到前端反應(yīng)器，或者循環(huán)操作甚至可在單個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。每一段結(jié)束或每一反應(yīng)器以后，通常用濃縮器分離液體和固體。將在各段之間分離得到的溶液(它為上流)按固體流動的方向送入前一段，而固體殘渣即下流主要送到隨后的浸析段。因此，可將一段或每一段的部分下流返回前一浸析段或相同浸析段的一個反應(yīng)器，優(yōu)選送到第一個反應(yīng)器。
圖1的流程圖表示一種與含銅原料的浸析有關(guān)的金浸析方法，但本發(fā)明的方法不僅僅限于流程圖中的含銅原料的浸析方法。我們的方法中的關(guān)鍵點(diǎn)在于，含金材料的浸析用二價銅和氧化氣體在這樣的條件下進(jìn)行，其中溶液的電勢小于650毫伏、優(yōu)選530-620毫伏，而pH值至少為1、優(yōu)選至少為1.5-2.5之間的值。當(dāng)氧化氣體為空氣時，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)可簡單地構(gòu)成。
在以下實(shí)施例中進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1在這一實(shí)施例中使用現(xiàn)有技術(shù)(US 4551213)回收金的條件。試驗中使用的浸析殘渣由在常壓條件中進(jìn)行的硫化銅精礦基于氯化物的浸析得到。殘渣的含水量為31％(重量)，以干重測量，含有3.7％Cu、28.9％Fe、32.4％S和5.8ppm Au。
將220克濕浸析殘渣置入裝有500毫升溶液的混合反應(yīng)器，所述的溶液含有40克/升Cu2+(氯化物形式的)和約300克/升NaCl。溶液的溫度為40℃，浸析時間為12小時。在浸析過程中，用氯氣將反應(yīng)器中漿液的氧化-還原電勢保持在680毫伏的標(biāo)準(zhǔn)值，用Pt和Ag/AgCl電極測量。在試驗過程中，使?jié){液的pH值從原來的數(shù)值2到最后的數(shù)值0.1自由變化。試驗結(jié)束時，溶液和固體的分析如下溶液Fe克/升 S克/升Au毫克/升42.6 9.33 1.28固體Fe％ S％ Au ppm19.7 46.4 3.1
試驗結(jié)果表明，大約一半的鐵溶解，它在生產(chǎn)裝置中產(chǎn)生巨大的脫除費(fèi)用。只有大約一半的金溶解。
實(shí)施例2這一實(shí)施例按本發(fā)明的方法進(jìn)行。用CuCl2-NaCl溶液和空氣在混合反應(yīng)器中浸析硫化銅精礦(CuFeS2)，得到有以下含量(以干重測量)的浸析殘渣Cu％ Fe％ S％ Au ppm0.741.6 28.6 3.9原精礦含有大約6.8ppm金，當(dāng)精礦被浸析時，一部分金已被溶解。此后，由殘渣制得漿液和新溶液，它含有87克/升浸析殘渣和原溶液，它含有Cu g/l Fe g/lS g/lAu mg/l71.2 0.08 0.5530.016原溶液的銅為二價銅形式。將漿液在裝有5升空氣進(jìn)料的混合反應(yīng)器中在100℃下保持12小時。用以下測量值和分析結(jié)果說明浸析過程，列入表1。
表1
氧化-還原電勢Pt對Ag/AgCl取400毫升最后的試驗濾液，加入10克平均粒徑為1.5毫米的活性炭，然后將它們在25℃下混合4小時?；旌辖Y(jié)束時，分析溶液，表明含有小于0.005毫克/升Au。
分析結(jié)果表明，鐵仍為不溶解的形式，硫也只有很少的溶解，即約0.7克/升。即使原有金的含量很低，浸析的產(chǎn)率仍有很好的產(chǎn)率，即約80％。
權(quán)利要求
1.一種從含有鐵和硫的浸析殘渣或中間產(chǎn)物回收金的方法，所述的浸析殘渣或中間產(chǎn)物在硫化銅原料的氯化物常壓浸析中產(chǎn)生，其特征在于，當(dāng)生成的懸浮液的氧化-還原電勢保持在650毫伏以下和pH值為1-3時，在常壓條件下，在氯化銅(II)-氯化鈉水溶液中，用所述溶液中含有的二價銅和含氧的氣體，從所述殘渣或中間產(chǎn)物中浸析金，因此鐵和硫基本上保持不溶解；用某種已知的方法回收溶解的金，而未溶解的殘渣作為廢料被廢棄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將氧化-還原電勢保持在530-620毫伏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將懸浮液的pH值保持在1.5-2.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，懸浮液中二價銅的數(shù)量為40-100克/升。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，懸浮液中氯化鈉的數(shù)量為200-330克/升。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將溫度保持在80℃至懸浮液的沸點(diǎn)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，含氧的氣體為空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，含氧的氣體為富氧的空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，含氧的氣體為氧氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，用活性炭回收溶解的金。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，用電解法回收溶解的金。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與濕法冶金生產(chǎn)銅有關(guān)的從浸析銅原料產(chǎn)生的含硫和鐵的殘渣或中間產(chǎn)物回收金的方法。銅和金的回收在氯化物環(huán)境中進(jìn)行。用二價銅和氧在氯化銅(II)－氯化鈉溶液中在這樣的環(huán)境中浸析殘渣或中間產(chǎn)物中所含的金，其中氧化－還原勢的最大值為650毫伏和pH值為至少1。殘渣中所含的鐵和硫絕大部分不溶解。
文檔編號C25C1/20GK1653197SQ03809154
公開日2005年8月10日 申請日期2003年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月23日
發(fā)明者M·阿瑪賴尼恩, O·伊韋里尼恩 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司