专利名称：贵金属熔炼渣湿法冶金工艺的制作方法
这是一种从金、银冶炼过程中产出的熔炼渣(俗称"硼砂渣")及烟尘中回收金、银、铜、铅及硼砂熔剂的化工冶金方法。在金、银高温熔炼时，几乎无一例外地使用硼砂、纯碱、二氧化硅、萤石等作造渣熔剂，产出贵金属熔炼渣及烟尘，其主要成份为这些熔剂的分解产物，贱金属铜、铅、锌、铁等的氧化物，冰铜(主要成份为Cu2S、FeS)，以及由于机械央杂而损失于其中的贵金属金、银。这些渣料中金银含量波动较大，从每吨几克到几千克不等，并且金、银大多以银金合金，或是与贱金属铜铅形成合金存在，这就给常规的湿法冶金工艺(如氰化法)造成困难。
多年来，国内外一直沿用经典的火法工艺处理这类渣料，即将渣料再次熔化，用熔融铅作金、银的捕收剂，经冶炼得到富集了金、银的“贵铅”，然后将贵铅进行氧化精炼，即灰吹作业，从灰吹所得到的金银合金中进行金、银的分离回收(见《南非黄金冶金学》)。这种工艺产生大量铅烟，严重污染环境，损害操作工人的健康，生产周期长，而且灰吹过程中又造成金、银的二次损失(损失在灰皿材料中)，降低了直收率，燃料消耗多，所加入的铅难以回收。
此外，据1994第1期《黄金》报道，国外某厂采用将炉渣细磨、混汞，再返回氰化工序。采用重选法处理熔炼渣，其缺点是金、银的回收率较低，尤其是难以回收其中大量的银，所得重选产品为中间产品，尚须进一步送冶炼厂处理。
由于金、银多以合金状态存在，一般说来，这类物料中的银金比不低于10∶1，因此现有的湿法冶金工艺如氰化法，水溶液氯化法等均不宜直接处理这类物料。
本发明的目的旨在提供一个能够连续操作的湿法冶金工艺，按一定顺序有选择地从贵金属熔炼渣及烟尘中回收金、银、铜、铅及硼砂熔剂，这种工艺具有较高的金、银回收率。
本发明的另一个目的是提供一种从含银物料中回收银的工艺。
本发明为从贵金属熔炼渣及烟尘中回收金、银、铜、铅和硼砂熔剂的湿法冶金新工艺。在此工艺中以不同的试剂按一定的顺序有选择地提取金，银，铜，铅和硼砂。其特点是，熔炼渣首先破碎、磨矿、然后用水浸出，从溶液中回收硼砂；水浸渣用稀硫酸浸出，从溶液中回收铜；酸浸渣用硝酸—硝酸铁浸出银，能保证高的金、银收率，这是现有的工艺难以做到的。最后将富集了金的分银渣用现有的提金方法处理，回收其中的金。整个工艺由下列工序组成
1、将熔炼渣破碎、磨矿、筛分，磨矿细度应小于20目，最好为60--120目，即粒径小于0.9毫米，最好为0.28--0.125毫米。
2、水浸。合格料在常温下，用水搅拌浸出，液固比为3--5∶1，时间为1小时，浸出结束时液固分离，从溶液中回收硼砂熔剂，水浸渣进入酸浸工序。
3、稀酸浸出。水浸渣在常温下，用浓度为10--20％(重量)的稀硫酸搅拌浸出，以除去大部分酸可溶物，同时回收原料中的铜；金、银得到进一步富集。浸出时间为1--2小时，浸出结束液固分离，从溶液中回收铜，酸浸渣送分银工序处理。
4、浸出银。酸浸渣在常温下，用硝酸--硝酸铁混合溶剂浸银，HNO3的浓度为2--15％，Fe(NO3)3的浓度为2--10％，时间1--2小时，浸出结束后液固分离，从溶液中回收银、铅，浸银渣送回收金工序。
5、回收金。浸银渣中的金，可以用现有的任何一种方法回收。现有回收金的方法是5.1氰化法；5.2氯化法，包括水溶液氯化法和氯化挥发法；5.3王水溶解--还原法；5.4火法铅富集法。
附图
是本发明的用来处理贵金属冶炼工艺中熔炼工序产出的熔炼渣及烟尘的工艺流程图。
参照所附图解并以具体实例对本发明详细叙述。以下介绍的是处理金、银熔炼渣的结果，但本工艺也可处理贵金属熔炼工序产出的烟尘，以及其它含自然银或银合金的含银物料。
本发明方法所用的原料是典型的硼砂--氧化硅二元系熔炼渣，其中含Au、Ag、Cu、Pb、Fe、SiO2、B2O3、Na2O等。在氰化金泥冶炼过程中，产出合质金熔炼渣和粗银熔炼渣，最好把两者混合熔化沉淀出其中的少量金、银，通称“返熔渣”作业，以降低渣中的金、银品位，这是因为炼粗银的熔炼渣中的银含量很高，当与合质金熔炼渣混合熔化后，熔融的银粒对金有捕集作用，因而可降低熔炼作业中金的损失，这样得到的贵金属熔炼渣再用本发明的工艺处理。
业已发现，用本发明的方法，磨细的原料在常温下用水浸、稀酸浸出之后，可除去90％以上的杂质，甚至高达97％，至此，金和银得到极大的富集，再以混合溶剂浸银，使金、银分离，从溶液中回收银，浸银渣中的金用现有的任何一种方法回收。
如附图所示，贵金属熔炼渣首先进行破碎，可选用多种碎矿设备，如颚式破碎；磨矿设备可选用球磨、棒磨或砾磨，磨矿细度为20--120目，即粒径为0.125--0.9毫米之间。注意到在磨矿时，非金属矿物的粒径变小，而金属如金、银及其合金的粒径变大，成为片状，因此，熔炼渣中的粗颗粒金、银通过简单的磨矿筛分工序即可予以回收。试验证明，20目筛下料经水浸、酸浸后，其-200目约占63％左右，因而有利于其后金、银浸出的进行。
筛分后的细料在常温下用水搅拌浸出，液固比为3--5∶1，时间为1小时，浸出结束，在离心机中过滤，滤液进一步处理可生产硼砂熔剂，此硼砂熔剂可直接用作贵金属冶炼的熔剂，或作为产品出售。在此工序中，原料中的大部分水可溶物已溶解，贵金属金、银及有价金属铜、铅得到第一次富集，水浸渣约为原料的20--30％。
众所周知，熔炼渣中的贱金属氧化物及冰铜可以用各种有效的矿物酸来溶出，这里我们选用硫酸，用硫酸的好处在于非常廉价，甚至可直接使用有色冶炼厂制酸车间排放的低浓度废酸。稀硫酸浸出的目的是除去大部分酸可溶杂质，包括冰铜，破坏原有的结构，使金银充分解离，同时回收铜。酸浸渣约为原料的3--7％，金、银得到第二次富集，使随后的处理料量及工作量大大减少。酸浸时为加快反应速度，提高铜的浸出率，可向浸出液中加入硝酸铵，硝酸铵的浓度不低于30克/升。浸出液为10--20％的硫酸，液固比为3-6∶1，常温机械搅拌浸出，时间为1--2小时，浸出结束后过滤，从滤液中回收铜，酸浸渣送分银工序处理。值得注意的是，稀酸浸出时，原料中的氧化硅可部分溶解生成硅酸，随着溶液的pH值升高，氧化硅便呈胶体状，使料浆变稠，影响过滤。浸出时要注意控制酸的浓度，尽量使氧化硅少溶出，防止出现胶状浆。浸出液中硫酸的最佳浓度，具体要看矿浆中固体含量及各种杂质的含量，要保证过量于和原料中各种化合物和金属杂质反应所需的理论量。
酸浸结束后，滤渣用硝酸--硝酸铁常温搅拌浸出银。前已述及，熔炼渣中的银与金、铜、铅形成合金，所以单独用硝酸浸银效果不佳，而硝酸铁是银的良好溶剂，并能溶解其它贱金属杂质，其反应式为
加入的硝酸也参加反应，并能调整溶液的pH值，防止三价铁水解。硝酸的浓度为2--15％，硝酸铁的浓度为2--10％，液固比为2--3∶1，浸出时间为1--2小时，浸银过程可在常温下进行，最好在50--80℃温度下进行。用硝酸--硝酸铁混合溶剂可以保证高的银浸出率，这是本发明工艺的独到之处。浸出结束液固分离，从滤液中回收银、铅，滤渣送提金工序处理。
分银渣中的金可以用现有的任何一种方法回收。现有回收金的方法是1)氰化法；2)氯化法，包括水溶液氯化法和氯化挥发法；3)王水溶解--还原法；4)火法铅富集法。
回收金后的残渣，可视其金、银含量高低，选用适当的溶剂进行二次处理，回收残余的金、银。终渣弃去。
本发明工艺的优点是显而易见的，根据小型试验的结果，金的浸出率可达98％以上，银的浸出率达96％以上，经反复处理，可达更高的浸出率；其次能够综合回收原料中的有价组份，如硼砂，铜、铅等；该工艺更为经济的优点是，采用分步浸出除杂，尽量减少贵金属原料的处理矿量，从而减少了药剂的用量，使贵金属熔炼渣原料处理费用大大减少。
本发明方法可用下述各例具体加以说明，但本发明不受此例的限制。
实例一某贵金属熔炼渣样品，其中含金156克/吨，银1700克/吨，经颚式破碎机破碎，在棒磨机中研磨，过60目筛，在一组由5个浸出过程组成的试验系列中，每个样品为500克，按液固比3∶1<重量比>的比例在常温下用水搅拌浸出，搅拌机转速360转/分，时间1小时，水浸结束后过滤，滤渣用15％(重量)稀硫酸常温搅拌浸出，搅拌转速360转/分，液固比6∶1，时同1小时，过滤、洗涤、烘干称重，计算出酸浸渣为原料的3.2％，此酸浸渣用5％硝酸--8％硝酸铁浸出银，液固比为2∶1，时间2小时，终了时过滤，洗涤，从滤液中回收银、铅，滤渣进入回收金工序。用水溶液氯化法回收其中的金，水溶液氯化法的作业条件为氯酸钠用量为投料量的20％，液固比3∶1，温度为85--90℃，时间4小时，盐酸浓度为3N，氯化钠浓度为80克/升。取得如下的技术指标金浸出率98.3％，银浸出率97.5％。最终残渣进行二次处理回收残余的金、银后弃去。
实例二贵金属熔炼渣样品，含金35克/吨，银387克/吨，试验程序与实例一相同。酸浸时硫酸浓度为20％，液固比4∶1，酸浸渣用3％硝酸--5％硝酸铁浸银，液固比为2∶1，时间1小时，浸出结束过滤、洗涤，从滤液中回收银，浸银渣用1∶1 (体积比)的稀王水加热溶金，取得的技术指标为金浸出率99％，银浸出率98％。
权利要求
1.从贵金属熔炼渣及烟尘中回收金、银、铜、铅及硼砂熔剂的湿法冶金工艺，其特点为1.1熔炼渣破碎、磨矿、筛分；1.2筛下料常温水浸并过滤，从溶液中生产硼砂熔剂；1.3稀硫酸常温浸出并过滤，从溶液中回收铜；1.4酸浸渣用硝酸--硝酸铁混合溶剂常温浸出并过滤，从溶液中回收银、铅，1.5浸银渣用现有的任何一种方法回收其中的金。
2.如权利要求1中所述，贵金属熔炼渣指的是金、银冶炼过程中产出的合质金熔炼渣，粗银熔炼渣，或者是二者混合熔化后产出的熔炼渣，烟尘，其它含银物料。
3.如权利要求2中所述，合质金熔炼渣最好与粗银熔炼渣混合熔化，产出的混合熔炼渣用本发明的工艺处理。
4.如权利要求2中所述，含银物料中的银是以自然银、氧化银或银合金状态赋存。
5.如权利要求1中所述，熔炼渣的磨矿细度小于0.9毫米，最好为0.125--0.28毫米。
6.如权利要求1中所述，水浸的液固比为3--5∶1。
7.如权利要求1中所述，稀硫酸浸出的液固比为3-6∶1，硫酸浓度为10--20％(重量)。
8.如权利要求1中所述，硝酸--硝酸铁混合溶剂中，硝酸浓度为2--15％，硝酸铁浓度为2--10％，液固比为1--2∶1。
9.如权利要求1中所述，现有回收金的方法是9.1氰化法；9.2氯化法，包括水溶液氯化法和氯化挥发法；9.3王水溶解--还原法；9.4火法铅富集法。
全文摘要
贵金属熔炼渣湿法冶金工艺,这是一种贵金属化工冶金方法。在本发明的工艺中,以不同的试剂按一定的顺序,有选择地从金银熔炼渣及烟尘中提取金、银、铜、铅及硼砂。其技术特征为:原料经破碎磨细后用水浸出,回收硼砂;再用稀硫酸浸出回收铜;接着用硝酸－硝酸铁浸出回收银、铅;浸银渣用现有的任何一种方法回收金,残渣弃去。浸出过程在常温下进行,各有价组份分别得到回收利用。
文档编号C22B3/04GK1268580SQ0010154
公开日2000年10月4日 申请日期2000年1月11日 优先权日2000年1月11日
发明者韩英东 申请人:韩英东