专利名称：含有碳质的金精矿中金的提取工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种难处理金精矿提金工艺，特别涉及一种含有碳质的金精矿中金的提取工艺。
背景技术：
产于黑色(或含碳)岩系和沉积岩系中的金矿，是世界重要金矿类型之一。本世纪初以来，黄金工业界就已认识到金矿中的碳质物对氰化浸出的有害影响。从金的提取冶炼角度，“碳质金矿”最初定义为一种含有机碳的难浸矿石，矿石中的有机碳能和金氰络合物发生作用，因而不能用常规氰化法加以处理”，属于难处理金矿之列。最有名的碳质金矿包括美国的卡林金矿和乌兹别克斯坦的穆龙套金矿，加拿大、澳大利亚、新西兰及我国均发现了相当多的大型碳质金矿床。我国难处理金矿资源比较丰富，现已探明的黄金地质储量中，约有1000吨左右属于难处理金矿资源，约占探明储量的1/4，这类资源分布广泛，在各个产金省份中均有分布， 其中贵州、云南、四川、甘肃、青海、广西和陕西等西部省份占有较大比重。国内外的研究认为，在微细粒金矿原生矿床的形成过程中，尤其以沉积岩为容矿岩石的金矿形成过程中，碳质具有重要作用。卡林金矿、我国四川的东北寨金矿及黔桂滇金三角的一些金矿床中都含较高的碳质和有机碳。碳质金矿中碳质主要有三种类型固体(元素)碳、高分子碳氢化合物的混合物及与腐殖酸类相似的有机酸，后二者合称为有机碳。矿石中存在的碳质，一般认为是热液活动期带入了少量有机质(可能包括碳氢化合物)的结果。我国已探明的碳质金矿资源在黄金工业储量中占有相当高的比例，基本上都处于我国西部，解决碳质金矿的预处理工艺技术，对我国黄金工业的持续发展和西部经济开发具有举足轻重的作用。元素碳有石墨、非晶无定型元素碳和晶体发育不良的假石墨(兼有非晶和石墨二种构造体系)三种结构形式，主要成分为碳，一般不含金。固体碳，尤其是无定形碳，在氰化浸出过程具有活性碳的性能，吸附已浸溶的金氰络离子。碳质矿石中的有机组成由不与氰金络离子相互作用的长链碳氢化合物、与氰金酸盐形成络合物的有机酸(类似于腐殖酸) 组成。碳质金矿的预处理方法分为两种(1)除去或分解矿石中的碳质物；或使碳质物在氰化时失去吸附活性。(2)只消除碳质物在氰化浸出过程中的有害影响，不破坏矿石碳质，因而也不能使碳质中原来包含的金解离。工业中碳质金矿的预处理方法有浮选法、焙烧法和化学氧化法等。压力氧化法在国外应用较早，推广较快的方法之一，是金属镍、钴和氧化铝等主要生产方法，也应用在黄金生产方面。在国内由于对所使用的压力设备要求较高，基建投入大，在生产金属镍、钴和氧化铝已广泛应用，但在黄金领域尚无成功地被应用。由于压力氧化法具有氧化彻底、预氧化时间短，生产能力可大可小、环境污染少、金的浸出率高的特点，值得应用推广。压力氧化法中的中温、中压环境，在酸性条件下，可将矿石中黄铁矿、毒砂等硫化矿物与氧发生反应，将矿物结构发生变化，使被包裹的金裸露出来，有利于金的氰化浸出， 提高金的回收率；湿法化学氧化法中的具有氧化性质的试剂，可以将矿物中的碳质氧化，有效地去除矿石中的碳质。利用这两种工艺的各自的特点，将这两种工艺有机地结合起来，即压力催化氧化技术，可以有效地解决含有碳质金精矿的难处理问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有碳质的金精矿中金的提取工艺，即酸性压力催化氧化一氰化提金工艺，既解决了硫化矿物的氧化问题，又可以有效地去除矿物中的碳质。该工艺不仅使被包裹的金裸露出来，而且可以有效地去除矿物中的碳质，更有利于金的氰化浸出，提高了金的回收率，同时由于采用可溶性药剂，生成可溶性产物，避免了对金的二次包裹，极大地减轻了对环境的污染。本发明针对微细浸染型难处理碳质金精矿，提供一种含有碳质的金精矿中金的提取工艺，即酸性压力催化氧化一氰化提金工艺，该工艺可以将硫化矿物得到充分的氧化，使包裹在硫化矿物中的微细粒金充分裸露解离，同时也消除了碳对金的氰化浸出不利影响。这种预处理工艺为金氰化浸出提供了有利条件，使金的浸出率从常规的3%提高到 97%以上，金的回收率得到显著提高，同时由于采用可溶性药剂，生成可溶性产物，极大地减轻了对环境的污染，从而使这部分难处理的金矿资源得到充分利用。本发明的技术原理1、酸性压力氧化基本原理难处理含金矿石中包裹金矿物的主要为黄铁矿和砷黄铁矿等金属硫化物，欲要使金矿物解离出来，就必须分解黄铁矿和砷黄铁矿等载金矿物。压力氧化目的是在中温中压、有氧的条件下，将金属硫化物氧化分解，以可溶性硫酸盐的形式进入液相；矿石中的主要有害元素砷以砷酸盐的形式进入液相后，再通过处理， 形成稳定的砷酸盐沉淀，可达标排放，对环境不会造成污染。在中温(一般在180 215°C )、中压QlOO 3800kPa)下，黄铁矿、砷黄铁矿在酸性介质(通常SH2SO4)中，主要发生下列反应4FeS2+1502+2H20 = 2Fe2 (SO4) 3+2H2S042FeAsS+702+H2S04+2H20 = Fe2 (SO4) 3+2H3As04。砷酸和硫酸铁反应生成沉淀物2H3As04+Fe2 (SO4) 3+4H20 = 2FeAs04 · H2O I +3H2S04
Fe2(SO4)3 + 3H20 # Fe2O3 I + 3 H2SO4
Fe2(SO4)3 + 2H20 # 2Fe(OH) SO4 I + H2SO4
3Fe2(S04)3 + 14H20 # 2H30 Fe2(SO4)2(OH)6 I + 5H2S04。
由以上化学反应可以看出，在中温、中压、富氧环境和酸性条件下，黄铁矿、砷黄铁矿被有效地氧化、分解，生成I^eAsCV Fe2O3^ Fe (OH) SO4等沉淀物，矿物中的硫和砷均以盐类形式完全溶解出来，并且化学性质稳定。2、化学氧化原理湿法化学氧化方法是利用具有氧化性质的化学药品或试剂来氧化目标物质或元素，使其形成可溶性的盐类或者气体，使目标物质或元素有效地被分解或去除。利用化学氧化法这一特点，可选用具有氧化性质的化学药品或试剂来去除矿物中的碳。硝酸盐具有物理性质稳定，化学性质活泼，有较强的氧化性的特点。其中常用的硝酸盐有硝酸钠(NaNO3)和硝酸钾(KNO3)。硝酸钠(NaNO3)是无色透明或白微带黄色的菱形结晶，易溶于水，物理性质稳定， 熔点在306°C，沸点在380°C (分解)，具有较强的氧化性，化学性质活泼。NaN03+H2S04 (浓)=(加热)NaHS04+HN03 个4HN03 (浓)+C = CO2 +NO2 个 +2Η20N02+H20 = HNO3O由以上化学反应可以看出，NaNO3可作为碳质氧化剂，可以有效地氧化矿物中的碳，使碳生成ω2气体；而反应过程中生成的NO2又可以溶于水中，重新形成HNO3，也起到了加速催化反应的作用。这样的重复反应，可以有效地去除矿物中的碳。本发明的工艺路线是酸性压力催化氧化——氰化提金，利用酸性压力氧化工艺， 将硫化矿物得到充分氧化，使包裹于硫化矿物中的金得到充分裸露解离；利用氧化剂来有效地去除矿物中的碳。氧化后的矿浆经过压滤后，氧化液进行处理沉淀，其中的砷金属离子进行固液分离，中和渣排放于尾矿库，氧化澄清液返回系统循环使用；氧化渣浓密后经调浆后进入氰化提金系统，经过炭浆浸出，产生的载金炭经过解吸电解，再经过精炼后产出成品金，矿浆过滤后，贫液返回浸前调浆系统，滤渣送至尾矿库堆存。本发明的工艺步骤如下(1)、酸性压力催化氧化作业将含有碳质的金精矿的矿浆浓度调整至20% 40% ；加入和NaNO3,调矿浆 PH值1 2，给入压力氧化系统；在保证温度为180 215°C，分阶段充入1. 0 2. 8MPa分压氧气，氧化时间90 ISOmin的工艺条件下，不仅使硫化矿物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解离，而且有效地去除矿物中的碳。氧化液得到固液分离，液体经过处理后，澄清液返回氧化系统，沉淀分别回收；氧化渣经浓密后，进入下一步氰化提金作业；O)、氰化提金作业将步骤(1)的氧化渣经调浆至浓度为25% 35%;矿浆pH值11 12 ；碱处理时间1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸时间为24h ；经上述工艺条件产出的载金炭，通过解吸电解——金泥精炼，得到产品金锭，浸渣送至尾矿库堆存，贫液返回浸前调浆系统。本发明的有益效果是将压力氧化技术和湿法化学氧化技术有机地结合的工艺方案，来处理微细浸染型难处理含有碳质的金精矿，既提高了金的回收率，又减少了环境污染。采用压力氧化工艺， 充分氧化分解硫化矿物，使包裹其中的金充分裸露解离；通过把硫化矿物包裹打开，有害元素以可溶性盐的形式进入液相，避免了对金的二次包裹，可以最大限度地提高金的回收率。有害物硫、砷大部分被氧化后进入液相并中和回收，极大地降低了环境污染；同时采用湿法化学氧化法中的氧化工艺，在中温、中压、富氧和酸性条件下，利用NaNO3的氧化性质，将矿物中的碳有效地被去除；本发明既解决了硫化矿物得到充分氧化，避免了因硫化矿氧化不充分而造成金流失的问题，又有效地去除了矿物中的碳，消除了碳对金氰化浸出的影响，使金最大限度的得以回收，并且极大地减少了对环境的污染，使这部分难处理金矿资源能够得到充分利用。
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式如附图1所示，为本发明的工艺流程示意图；实施例1 (1)酸性压力催化氧化作业将含有碳质的金精矿的矿浆浓度调整至20% ；加入和NaNO3,调矿浆PH值 1 2，给入压力氧化系统；在保证温度为210°C，分阶段充入2. 分压氧气，氧化时间 120min的工艺条件下，使硫化矿物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解离。氧化液得到固液分离，液体经过处理后，澄清液返回氧化系统，沉淀回收；氧化渣经浓密后，进入下一步氰化提金作业；(2)氰化提金作业将步骤(1)的氧化渣经调浆至浓度为25% 35%;矿浆pH值11 12 ；碱处理时间1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸时间为24h ；经上述工艺条件产出的载金炭，通过解吸电解——金泥精炼，得到产品金锭，浸渣送至尾矿库堆存，贫液返回浸前调浆系统。实验结果技术指标是硫氧化率96.80%;砷氧化率94.57%;金浸出率97. %。实施例2 (1)酸性压力催化氧化作业将含有碳质的金精矿的矿浆浓度调整至30% ；加入和NaNO3,调矿浆PH值 1 2，给入压力氧化系统；在保证温度为180°C，分阶段充入1. OMI^a分压氧气，氧化时间 90min的工艺条件下，使硫化矿物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解离。氧化液得到固液分离，液体经过处理后，澄清液返回氧化系统，沉淀回收；氧化渣经浓密后，进入下一步氰化提金作业；(2)氰化提金作业将步骤(1)的氧化渣经调浆至浓度为25% 35%;矿浆pH值11 12 ；碱处理时间1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸时间为24h ；经上述工艺条件产出的载金炭，通过解吸电解——金泥精炼，得到产品金锭，浸渣送至尾矿库堆存，贫液返回浸前调浆系统。实验结果技术指标是硫氧化率98.96%;
砷氧化率94.63%;金浸出率97.69%。实施例3 (1)酸性压力催化氧化作业将含有碳质的金精矿的矿浆浓度调整至40% ；加入和NaNO3,调矿浆PH值 1 2，给入压力氧化系统；在保证温度为215°C，分阶段充入2. SMPa分压氧气，氧化时间 ISOmin的工艺条件下，使硫化矿物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解离。氧化液得到固液分离，液体经过处理后，澄清液返回氧化系统，沉淀回收；氧化渣经浓密后，进入下一步氰化提金作业；(3)氰化提金作业将步骤O)的氧化渣经调浆至浓度为25% 35%;矿浆pH值11 12 ；碱处理时间1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸时间为24h ；经上述工艺条件产出的载金炭，通过解吸电解——金泥精炼，得到产品金锭，浸渣送至尾矿库堆存，贫液返回浸前调浆系统。实验结果技术指标是硫氧化率96.04%;砷氧化率93.47%;金浸出率97.05%。
权利要求
1. 一种含有碳质的金精矿中金的提取工艺，该工艺的步骤如下 (1)、酸性压力催化氧化作业将含有碳质的金精矿的矿浆浓度调整至20% 40% JnAH2SO4和NaNO3,调矿浆PH值 1 2，给入压力氧化系统；在保证温度为180 215°C，分阶段充入1. 0 2. SMPa分压氧气，氧化时间90 ISOmin的工艺条件下，不仅使硫化矿物得到充分氧化，使被包裹的金充分裸露解离，而且有效地去除矿物中的碳，氧化液得到固液分离，液体经过处理后，澄清液返回氧化系统，沉淀分别回收；氧化渣经浓密后，进入下一步氰化提金作业； O)、氰化提金作业将步骤(1)的氧化渣经调浆至浓度为25% 35% ；矿浆pH值11 12 ；碱处理时间 1. 5 2. 5h ；NaCN用量池g/t ；浸吸时间为Mh ；经上述工艺条件产出的载金炭，通过解吸电解——金泥精炼，得到产品金锭，浸渣送至尾矿库堆存，贫液返回浸前调浆系统。
全文摘要
本发明公开了一种含有碳质的金精矿中金的提取工艺，本发明针对微细浸染型难处理碳质金精矿，采用酸性压力催化氧化一一氰化提金工艺，该工艺可以将硫化矿物得到充分的氧化，使包裹在硫化矿物中的微细粒金充分裸露解离，同时也消除了碳对金的氰化浸出不利影响；这种预处理工艺为金氰化浸出提供了有利条件，使金的浸出率从常规的3％提高到97％以上，金的回收率得到显著提高，同时由于采用可溶性药剂，生成可溶性产物，极大地减轻了对环境的污染，从而使这部分难处理的金矿资源得到充分利用。
文档编号C22B11/08GK102251101SQ201110182839
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者姚永南, 赵明福, 郑晔, 马金瑞 申请人:中国黄金集团公司技术中心, 长春黄金研究院