本发明属于贵金属提取领域，涉及一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，具体来拿说是采用无汞液态合金提取矿粉中黄金的工艺方法。
背景技术：
开发利用黄金资源离不开提金剂的使用，目前提取黄金的方法包括具有悠久历史的混汞法和近代以来广泛应用的氰化物提金技术。混汞法提金是基于液态金属汞对矿浆中金粒的选择性润湿(捕集)，从而使之与其它金属矿物和脉石分离，随后汞向被捕集的金粒中扩散而生成汞齐(合金)。接着使用高温处理蒸馏汞齐，使汞挥发分离而获得较高纯度的金。从20世纪初开始，氰化物提金工艺在工业上获得推广应用，氰化物可以将金溶解，随后通过置换工艺，将金从溶液中提取。经过多年发展氰化法工艺比较完善，目前世界上新建的金矿中80％以上使用氰化物提金。
然而，汞与氰化物均对环保存在非常不利的消极影响。我国与联合国签订的《水俣公约》，明确规定自2017年起，国内企业不再可以使用汞作用工业试剂用于成产。而氰化物则也存在严重环保问题，大多数无机氰化物属剧毒,高毒物质,极少量的氰化物就会使人、畜在很短的时间内中毒死亡。因此，国内外很多企业都在开发新型环保型提金剂。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，用于解决现有技术中缺乏采用无汞的液态合金提取矿粉中黄金的工艺方法的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，包括如下步骤：
1)取液态合金浸泡于防氧化溶液中，再加入含金矿粉，加热且搅拌混合，获得混合液；
2)将混合液静置后过滤分离，获得含金元素的液态合金；
3)将含金元素的液态合金冷却至室温，以电场分解方式从含金元素的液态合金中提取获得金元素。
优选地，步骤1)中，所述液态合金为镓基液态合金。
更优选地，所述镓基液态合金选自镓锡二元合金、镓铟二元合金、镓铟锡三元合金、镓铟锌三元合金中的一种。
更优选地，所述镓基液态合金中镓元素所占的质量百分比为65-90％。进一步优选地，所述镓基液态合金中镓元素所占的质量百分比为70-85％。
优选地，步骤1)中，所述液态合金的熔点温度低于室温。更优选地，所述液态合金的熔点温度＜20℃。
优选地，步骤1)中，所述防氧化溶液选自盐酸水溶液或氢氧化钠水溶液中的一种。所述防氧化溶液可以防止液态合金氧化，从而降低液态合金的损耗。
更优选地，所述盐酸水溶液的体积百分比浓度为2-4％。进一步优选地，所述盐酸水溶液的体积百分比浓度为3％。
更优选地，所述氢氧化钠水溶液的体积百分比浓度为0.5-3％。
优选地，步骤1)中，所述含金矿粉与液态合金加入的体积为6:1-6:4。更优选地，所述含金矿粉与液态合金加入的体积为2:1-3:1。
优选地，步骤1)中，所述含金矿粉的粉末粒径为20-100目。所述含金矿粉通过研磨至特定的粒径，从而保证含金矿粉与液态合金充分接触混合。
优选地，步骤1)中，所述含金矿粉中的金含量≤55g/t。更优选地，所述含金矿粉中的金含量为20-55g/t。
优选地，步骤1)中，所述加热温度为40-95℃。
优选地，步骤1)中，所述搅拌混合的时间为3-13小时。更优选地，所述搅拌混合的时间为4-12小时。
优选地，步骤1)中，所述搅拌混合的时间随加热温度每升高10℃降低1-1.5小时。所述搅拌混合的时间与加热温度呈反比，加热温度越高，搅拌混合的时间越短，从而确保在最短时间内将金元素从矿粉中最大限度的吸附提取出来。
优选地，步骤2)中，所述静置的时间为0.5-2小时。
优选地，步骤2)中，所述过滤分离采用过滤装置进行过滤分离。
更优选地，所述过滤装置为纱布漏勺，所述过滤装置的材质为无机非金属。
优选地，步骤3)中，所述含金元素的液态合金在冷却后需要补液。
更优选地，所述补液补充的溶液为盐酸水溶液。
进一步优选地，所述盐酸水溶液的体积百分比浓度为4-6％。最优选地，所述盐酸水溶液的体积百分比浓度为5％。
更优选地，所述补液使含金元素的液态合金恢复到初始体积。
优选地，步骤3)中，所述电场分解方式采用的电极为石墨电极。
优选地，步骤3)中，所述电场分解方式中采用的电流值为90-110ma。更优选地，所述电场分解方式中采用的电流值为100ma。
优选地，步骤3)中，所述电场分解方式的持续时间为1-3分钟。更优选地，所述电场分解方式的持续时间为2分钟。
优选地，上述室温为20-25℃。
如上所述，本发明提供的一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，使用绿色环保的液态合金主要是镓基液态合金作为提取剂，并通过配方设计、温度与时间工艺参数的优化，使矿粉中的金元素溶解入液态合金；然后控制电场分离工艺，使含金元素的液态合金中金元素析出，并实现提取。具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，采用液态合金作为提取剂，其液态合金中配方元素特别是镓元素与金润湿性好，易于金原子扩散，从而易与金形成化合物，进而可以与矿粉中的金元素结合，便于矿粉中金的提取。同时当合金体系处于液态时，元素扩散系数呈指数级上升，即金元素的提取容易从工艺上实现，特别是镓及合金中的其它元素的沸点较高，因此在金元素溶入液态合金后，难以通过蒸发的方式实现金元素的脱离。因此，能够进一步通过电场分离技术实现矿物中黄金的脱离萃取。
(2)本发明提供的一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，原理清晰，设备简单，操作工艺安全方便，整个过程不需使用任何汞或氰化物等物质，绿色环保。
(3)本发明提供的一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，在工艺优化的情况下，选择了适当的工艺温度，一方面提高了金元素在液态合金中的扩散速度，大幅度提高了效率；另一方面提高了金在液态合金中的固溶度，即提高了液态合金的使用效率，使液态金属损耗量低，可以不断回收利用，成本低廉可控，有望获得广泛推广。
(4)本发明提供的一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，其获得的提金纯度在75％以上，金提取率达到80％以上，提取效果明显。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
选用镓锡二元合金作为提取剂，镓锡二元合金中锡元素的所占的质量百分比为20％，其余为镓元素，镓锡二元合金的熔点为19℃。将镓锡二元合金置于石英器皿中，浸泡于3％稀盐酸水溶液中，加入含金矿粉，含金矿粉的粉末粒径为20-100目，矿粉与镓锡二元合金的体积比为2:1，加热至65℃，使用磁力搅拌装置进行持续搅拌6小时，确保矿粉与液态合金充分混合，获得混合液。停止搅拌，将混合液静置1.5小时，由于镓锡二元合金与矿粉在密度差异而自行分层，镓锡二元合金由于密度较高沉在底部。使用纱布漏勺将矿粉过滤分离至其它容器内，在石英器皿中仅留含金元素的镓锡二元合金。将含金元素的镓锡二元合金冷却至室温，加入5％稀盐酸水溶液进行补液。然后，使用电场分解方式促使含金元素的镓锡二元合金中的金元素析出，电场分解方式采用的电极为石墨电极，电流值为100ma，持续2分钟至含金元素的镓锡二元合金中无粉体析出，撤去电场。将石英器皿中的固态析出粉体取出，并将剩余镓锡二元合金回收，重复利用。
对残余回收矿粉和电场分解后获得的粉体分别进行测试其含金量，以(原始矿粉中含金量-残余回收矿粉中含金量)/原始矿粉中含金量为本工艺的金提取率，以电场分解后获得的粉体金含量为本工艺的提金纯度。具体测试结果见表1。
实施例2
选用镓铟二元合金作为提取剂，镓铟二元合金中铟元素的所占的质量百分比为15％，其余为镓元素，镓铟二元合金的熔点为15℃。将镓铟二元合金置于石英器皿中，浸泡于3％稀盐酸水溶液中，加入含金矿粉，含金矿粉的粉末粒径为20-100目，矿粉与镓铟二元合金的体积比为2:1，加热至80℃，使用磁力搅拌装置进行持续搅拌4小时，确保矿粉与液态合金充分混合，获得混合液。停止搅拌，将混合液静置2小时，由于镓铟二元合金与矿粉在密度差异而自行分层，镓铟二元合金由于密度较高沉在底部。使用纱布漏勺将矿粉过滤分离至其它容器内，在石英器皿中仅留含金元素的镓铟二元合金。将含金元素的镓铟二元合金冷却至室温，加入5％稀盐酸水溶液进行补液。然后，使用电场分解方式促使含金元素的镓铟二元合金中的金元素析出，电场分解方式采用的电极为石墨电极，电流值为100ma，持续2分钟至含金元素的镓铟二元合金中无粉体析出，撤去电场。将石英器皿中的固态析出粉体取出，并将剩余镓铟二元合金回收，重复利用。
对残余回收矿粉和电场分解后获得的粉体分别进行测试其含金量，以(原始矿粉中含金量-残余回收矿粉中含金量)/原始矿粉中含金量为本工艺的金提取率，以电场分解后获得的粉体金含量为本工艺的提金纯度。具体测试结果见表1。
实施例3
选用镓铟锡三元合金作为提取剂，镓铟锡三元合金中铟元素的所占的质量百分比为20％，锡元素的所占的质量百分比为10％，其余为镓元素，镓铟锡三元合金的熔点为10℃。将镓铟锡三元合金置于石英器皿中，浸泡于3％稀盐酸水溶液中，加入含金矿粉，含金矿粉的粉末粒径为20-100目，矿粉与镓铟锡三元合金的体积比为3:1，加热至45℃，使用磁力搅拌装置进行持续搅拌12小时，确保矿粉与液态合金充分混合，获得混合液。停止搅拌，将混合液静置1小时，由于镓铟锡三元合金与矿粉在密度差异而自行分层，镓铟锡三元合金由于密度较高沉在底部。使用纱布漏勺将矿粉过滤分离至其它容器内，在石英器皿中仅留含金元素的镓铟锡三元合金。将含金元素的镓铟锡三元合金冷却至室温，加入5％稀盐酸水溶液进行补液。然后，使用电场分解方式促使含金元素的镓铟锡三元合金中的金元素析出，电场分解方式采用的电极为石墨电极，电流值为100ma，持续2分钟至含金元素的镓铟锡三元合金中无粉体析出，撤去电场。将石英器皿中的固态析出粉体取出，并将剩余镓铟锡三元合金回收，重复利用。
对残余回收矿粉和电场分解后获得的粉体分别进行测试其含金量，以(原始矿粉中含金量-残余回收矿粉中含金量)/原始矿粉中含金量为本工艺的金提取率，以电场分解后获得的粉体金含量为本工艺的提金纯度。具体测试结果见表1。
实施例4
选用镓铟锌三元合金作为提取剂，镓铟锌三元合金中铟元素的所占的质量百分比为18％，锌元素的所占的质量百分比为5％，其余为镓元素，镓铟锌三元合金的熔点为11℃。将镓铟锌三元合金置于石英器皿中，浸泡于2％氢氧化钠水溶液中，加入含金矿粉，含金矿粉的粉末粒径为20-100目，矿粉与镓铟锌三元合金的体积比为2:1，加热至90℃，使用磁力搅拌装置进行持续搅拌4小时，确保矿粉与液态合金充分混合，获得混合液。停止搅拌，将混合液静置2小时，由于镓铟锌三元合金与矿粉在密度差异而自行分层，镓铟锌三元合金由于密度较高沉在底部。使用纱布漏勺将矿粉过滤分离至其它容器内，在石英器皿中仅留含金元素的镓铟锌三元合金。将含金元素的镓铟锌三元合金冷却至室温，加入5％稀盐酸水溶液进行补液。然后，使用电场分解方式促使含金元素的镓铟锌三元合金中的金元素析出，电场分解方式采用的电极为石墨电极，电流值为100ma，持续2分钟至含金元素的镓铟锌三元合金中无粉体析出，撤去电场。将石英器皿中的固态析出粉体取出，并将剩余镓铟锌三元合金回收，重复利用。
对残余回收矿粉和电场分解后获得的粉体分别进行测试其含金量，以(原始矿粉中含金量-残余回收矿粉中含金量)/原始矿粉中含金量为本工艺的金提取率，以电场分解后获得的粉体金含量为本工艺的提金纯度。具体测试结果见表1。
表1
由表1可知，本发明提供一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，获得的金提取率达到80％以上，获得的提金纯度则达到75％以上，其提纯效果明显，并且相比汞齐法，绿色环保优势非常突出，值得推广。
综上所述，本发明提供一种基于无汞液态合金的矿物黄金提取方法，原理清晰，设备简单，操作工艺安全方便，整个过程不需使用任何汞或氰化物等物质，绿色环保，液态金属损耗量低，可以不断回收利用，提取效果明显，成本低廉可控，有望获得广泛推广。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。