一种超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法，属于冶金工业 领域。
【背景技术】
[0002] 黄金由于其优良的性能在现代高新技术产业中也得到了广泛应用，如电子、通讯、 宇航、化工、医疗等技术领域。随着金矿矿产资源开采量的不断增加，高品位易处理金矿的 储量日益枯竭，难浸金矿将成为今后黄金工业的重要资源。如何有效并持续性的开发利用 难浸金矿，是我国黄金工业迫切需要解决的技术难题。
[0003] 在我国已探明黄金地质储量中，约有100化左右属于黄铁矿/神黄铁矿包裹型难 浸金矿，其是主要的难浸金矿之一。对于难浸出金矿的浸出，现在工业上绝大部分采用的是 预处理后再氯化浸出的工艺。目前，工业上已应用的预处理方法有；赔烧法、高压氧化法、 生物预氧化法、化学预氧化法等，但该些方法都存在一定的不足。例如，赔烧法容易造成过 烧，形成结块，阻碍金进一步浸出，且随着环保要求的提高，废气治理成本提高，其应用范围 受到限制；高压氧化法在高温高压下操作，设备材质要求高，投资费用大，且对含有机碳较 高的物料处理效果不理想；细菌氧化法可选用的菌种有限，反应周期过长，要保证细菌生存 和繁殖使得反应条件较为苛刻。数十年来，随着科技工作者的不断研究，化学预氧化处理方 法先后出现了硝酸催化氧化法、氯化法W及采用过氧化物、高铺酸盐、重铭酸钟、高氯酸盐、 次氯酸盐、臭氧等化学物质进行预氧化的方法，但该些方法由于设备、操作或成本等问题， 基本停留在实验室研究阶段。
[0004] 氯化法虽然工艺简单，成本低廉，但氯化物的毒性令人生畏；同时，在氯化浸出时， 会对环境造成严重的污染；并且矿石中某些杂质设日铜、铺等）会影响氯化过程，阻碍了金的 浸出。为了克服该一缺点，自氯化法诞生之日起，氯化法的研究就引起了人们的关注。近年 来，国内外研究的主要非氯化法有硫脈法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、有机氯法、漠化法。 而该些方法都存在不同的缺陷。硫脈法药剂耗量大，价格高，低抑，设备腐蚀严重，硫脈可能 还会致癌，并且机理认识不足。硫代硫酸盐法需要加热，温度范围窄，工艺控制要求严格，产 生液体会膨胀。多硫化物法浸出剂稳定性差，需要有稳定剂存在，况且从浸出液中回收金的 条件严格。有机氯法的缺陷是有机氯容挥发，并且有毒，从浸出液中回收金困难。漠化法试 剂消耗偏高，用原子吸收和电感禪合等离子体发射谱分析时会产生干扰。
[0005] 文献《超声波强化浸出（P化法）银精矿中金银的研究》提出使用超声强化氯化浸 出金银，虽然该方法在传统氯化法上有很大提高，提高了浸出率，缩短浸出时间，但是在浸 出前必须进行预处理，将铁转化成氨氧化铁，则增加了浸出工序，并且氯物具有剧毒，造成 环境严重污染。文献《次氯酸钢一步法浸金的原理与试验研究》提出的浸出方法虽然与传统 浸出方法相比，缩短了浸出工序，但是缺少强化手段和强化氧化剂，使得浸出率偏低，不到 90〇/〇,不能满足生产要求。文献《化31 and E ffective Gold Leaching from a Desulfurized Gold Ore Using Acidic Sodium Chlorate Solution at Low Temperature》提出的浸出方 法提高了金的浸出率，与传统方法相比具有优点，但是在浸出前必须进行赔烧，不仅产生废 气污染环境，而且增加了工艺工序，延迟工艺时间。总的来说，虽然前人报道过的各种浸出 方法都具有优点，但是也都存在各自的缺点，或是使用的浸出剂具有毒性，污染环境，或是 缺少强化手段和强化氧化剂，使得浸出率偏低，亦或是工艺流程比较长。有研究者报道过使 用超声波强化硫脈浸出金矿，但是该法浸出剂价格较高，用量较大，不经济，并且硫脈可能 还会致癌，并且机理认识不足。
[0006] 如何强化提金工艺，提高生产效率，缩短浸出时间，从而达到缩减基建规模、节约 投资、降低生产成本、环境友好，已成为当前黄金科研工作的一个重大课题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种生产成本低廉，对环境无污染的 难浸金矿超声强化浸出方法，具体包括W下步骤： (1) 将待提取的金矿石破碎成200目W下的矿粉； (2) 将矿粉、氨氧化钢、次氯酸钢和水充分混合后得矿浆，矿浆的液固比为2:1~6:1， 氧化钢的质量为矿粉质量的5~20%，在矿浆中次氯酸钢的浓度为Imol/L~3mol/L ; (3) 揽拌矿浆(揽拌速度为300~5(K)巧m)，并W 100~2(K)LA的速度通入空气辅助超 声波强化，浸出时间为0. 5~化，每隔半小时按1~化/t的量加入双氧水。
[000引本发明步骤（2)中所述氨氧化钢为市售烧碱或工业级烧碱，氨氧化钢用量为金矿 的5~20%，所用次氯酸钢的有效氯为10%，次氯酸钢在矿浆中的浓度为Imol/L~3mol/L。
[0009] 本发明步骤（3)所述的超声波声强1~4. 0 W/cm3,超声波装置采用间歇使用方 式；超声强化浸出温度为室温，反应时间为0. 5~化，且每隔半小时按1~化A的量加入 双氧水直至浸出结束。
[0010] 本发明的原理为：利用超声波的空化作用，超声波在矿浆中产生空化现象，当空 化泡崩溃时，在极短时间内和在空化泡周围极小的空间内，产生5000K W上的高温和大约 5 X 10中a的高压，温度变化率高达lOVs，并产生强烈的冲击波和诚）时速达400Km的射 流；超声波的空化作用能够使包裹在矿石中的金裸露出来；射流又对矿浆产生强烈的揽拌 作用，加速和促进了矿石中金的溶解；同时向超声波反应器中通入空气既可W提供浸出过 程需要的氧气也保证了超声空化作用的持续有效。
[0011] 本发明的最重要特点是在矿粉、氨氧化钢和水充分混合所得的矿浆中加入双氧 水，利用双氧水和氨氧化钢的协同作用，进行氧化还原反应；双氧水和氨氧化钢协同氧化远 远超过了二者单独的氧化效果；超声强化在缩短反应时间的基础上，提高了金的浸出率； 金矿浸出在超声作用下被大大强化的现象，有可能使超声强化在黄金行业，特别那些品位 高，储量不大，不适合于建传统的氯化厂的矿山首先采用。
[0012] 本发明主要的化学反应式为： 2FeS2+4化OH+3〇2=2Na2S2〇3巧化（0H) 3 FeS2巧.5Cl(T+40ir=FeOOH+2S〇42>7. 5Cr+l. 5&0 Au+1. 5C1 矿+1. 5H2〇=Au(OH)3(aq)+l. 5C1- Au(0H)3(aq)+ OH-=H2Au〇3_+ &0 H2A11 旷 + 0H_= HA11O32-+ &0 本发明的有益效果： (1) 与传统不适用强化手段相比，本发明方法使用超声强化手段，缩短了浸出时间，在 一定程度上提高了金的浸出率； (2) 本发明方法与现有超声强化氯化(或硫脈)浸金方法相比，使用了更加环境友好、廉 价的浸出剂，次氯酸钢，保护环境，降低了生产成本； (3) 与传统浸出方法相比，本发明方法周期性的加入强化氧化剂双氧水，强化了氧化反 应，进一步了缩短了浸出时间，提高了浸出率，在浸出Ih时，浸出率即可达到98% W上； (4) 本发明方法与传统使用赔烧等预处理方法相比，本发明使用一步法进行强化浸出， 无需进行赔烧等预处理手段，大大缩短了工艺工序，节省了工艺时间； (5) 本发明方法集超声强化、双氧水和空气强化、环境友好型且廉价的浸出剂次氯酸钢 于一体，一步法浸出金矿，是个完整、高效的浸出体系；克服了 W往各种单一体系有毒性，污 染环境，缺少强化手段和强化氧化剂，使得浸出率偏低，工艺流程比较长和成本高等缺点； 提出了一种浸出率高、浸出时间短、工艺流程短、操作简单、环境友好的浸出方法。
【附图说明】
[0013] 图1是本实发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于 所述内容。
[00巧]实施例1 本实施例W某矿山的浮选金矿为处理对象，其主要成分如表1所示。
[0016] 表1金矿主要成分分析
【主权项】
1. 一种超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法，其特征在于，具体包括以下 步骤： (1) 将待提取的金矿石破碎成200目以下的矿粉； (2) 将矿粉、氢氧化钠、次氯酸钠和水充分混合后得矿浆，矿浆的液固比为2:1~6:1， 氧化钠的质量为矿粉质量的5~20%，在矿浆中次氯酸钠的浓度为lmol/L~3mol/L ; (3) 搅拌矿浆，并通入空气辅助超声波强化浸出0. 5~4h，每隔半小时按1~3L/t的 量加入双氧水。
2. 根据权利要求1所述的超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法，其特征 在于：所述步骤（3)中空气的通入速度为100~200L/h，搅拌速度为300~500rpm。
3. 根据权利要求1所述的超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法，其特征在 于：所述步骤（3)的超声波声强1~4. 0W/cm3,超声强化预处理温度为室温。
【专利摘要】本发明公开一种超声强化氯化氧化协同浸出难浸金矿中金的方法，属于湿法冶金领域。首先将金矿石破碎成矿粉，将矿粉、氢氧化钠、次氯酸钠和水充分混合，得矿浆，在矿浆中通入空气，在搅拌条件下进行超声波强化浸出。在强化浸出过程中周期性的加入双氧水。本发明在利用超声强化的同时，利用双氧水和氢氧化钠的协同作用，进行氧化还原反应，双氧水和氢氧化钠协同作用远远超过了二者单独的氧化效果。超声强化在缩短反应时间的同时，提高了金的浸出效果，既节省了试剂成本又可以提高金矿浸出效率，经过该发明方法浸出，浸出率即可达到98%以上；本发明利用次氯酸钠作为浸出剂，不会对环境造成压力；另外本发明一步法强化浸出金矿，缩短浸出工序。
【IPC分类】C22B3-12, C22B11-00
【公开号】CN104630466
【申请号】CN201510027146
【发明人】彭金辉, 崔维, 王仕兴, 张利波, 甯利平, 张耕玮
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月20日