1.本发明公开了一种从还原铁粉中提金的方法，涉及矿物提金方法技术领域。
背景技术：
2.黄金，是一种非常重要的贵金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货，同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。随着经济的快速发展和大规模的矿业开发，使得易处理金矿资源日益减少或枯竭，复杂难处理的金矿石已成为黄金生产的主要资源，据统计，世界黄金储量中60％以上是难处理金矿石，而目前全球黄金产量中的1/3都来自于难处理矿，对难处理金矿资源进行合理、高效的开发利用已成为目前世界各产金国主要面对的技术问题。
3.金精矿是现今黄金生产的主要矿物原料。利用金精矿生产黄金当前最成熟工艺是通过二段焙烧，脱除硫砷对金的包裹和影响，再浸出金和银。但有些难浸金精矿，即使采用二段焙烧等先进工艺浸出率还是不理想，这是因为这些金的嵌布粒度里显微级，超细磨矿和焙烧都不能使金粒与矿物解离或裸露，金粒依然是包裹在矿物的晶格中，这部分金无法接触浸出药剂，也就无法被浸出，有的黄金冶炼企业的氰化铁渣中残存的金高达15～20g/t。含铁很高的氰化铁渣，因含水量大，成分复杂，炼铁时能耗高，更是没有得到应有的利用。有的大量堆放在尾矿库，有的廉价卖给水泥厂当红土使用，资源浪费极大。
4.例1：山东国大黄金股份有限公司，采用金精矿二段焙烧工艺生产黄金，年处理金精矿50万吨，氰化尾矿中还残留金5～10克/吨，该公司技术人员年年攻关，可收效不大。含金8克/吨左右氧化铁57％左右的氰化铁渣，只能大量堆放在尾矿库，近年有廉价卖给铜或铅锌冶炼厂添加到冶炼中，得到部分利用。
5.例2：湖南中南黄金冶炼有限公司，采用金精矿二段焙烧工艺生产黄金，年处理高硫高砷金精矿7万吨左右，氰化尾矿渣中氧化铁含量58％左右，金15～20克/吨，经多年技术攻关，始终无法解决回收率问题，含铁含量58％左右金15～20克/吨的氰尾渣，只能廉价卖给株洲铅锌冶炼厂，给企业的经济效益带来严重的损失。
6.我国是硫酸生产大国，各地分别都建有用硫精矿生产硫酸的工厂，每年有数千万吨的硫精矿用于硫酸的生产，也有数千万吨的硫酸烧渣产出。这些硫酸烧渣尽管含有较高品位的铁，一般含铁可达50％～60％，但因也含有对炼钢极其有害的硫元素也很高，通常高达1％～4％，所以长期以来硫酸铁渣得不到很好的利用。这些硫酸烧渣一部分也是以低价售给水泥厂当作红土使用，极少数含铁比较高含硫等杂质少的掺入铁精矿中制成球团后炼铁。有相当的一部分采用露天堆放，不仅占用大量耕地，而且久置还会在细菌的作用下氧化成水溶性硫酸盐污染地层水系，影响生态平衡，同时也是一种资源浪费。硫酸烧渣除含有丰富的铁外，还含有其它有价金属元素，如金、银、铜、钴等。但硫酸烧渣里面的有价金属，由于嵌布粒度细，附存状况基本是包裹状，提选起来比较困难，特别是金银的提取，制酸焙烧温度偏高对微细粒金形成重包裹，浸出率低下而失去提取价值。
7.还原铁又称海绵铁，它是采以优质铁矿石为原料，利用氧化还原反应原理经高温
下一氧化碳还原而制得的金属铁。这种金属铁保留了因氧化还原反应失氧时形成的大量微气孔，在显微镜下观察形似海绵，故名海绵铁。
8.还原铁粉的化学成分稳定，纯度高，其全铁含量达90.％以上，杂质含量低，压缩性高，成型性好，是一种优质的粉末冶金机械零件生产的基础原料。电焊条用还原铁粉，在药皮中加入10～70％铁粉可改进焊条的焊接工艺并显著提高熔敷效率。化工用还原铁粉，主要用于化工催化剂，贵金属还原，合金添加，铜置换等。切割不锈钢铁粉，在切割钢制品时，向氧-乙炔焰中喷射铁粉，可改善切割性能，扩大切割钢种的范围，提高可切割厚度。还原铁粉末冶金零件广泛应用于飞机，枪械，摩托车，家庭轿车，汽车，农机，矿山，电动工具，机床，运输等各种机械行业。
9.全球对优质金属材料的需求不断增加，而用于优质钢生产的废钢原料日益短缺，导致炼钢替代原料的用量急剧增加。最常用的替代料是直接还原铁，还原铁对精密铸造，冶炼优质特种钢不可多得的优质原料。
10.目前，我国年使用铁矿石超过10亿吨以上，需进口铁矿石高达8亿吨的形势下，开展包括金精矿、含金硫精矿、金精矿氰化铁渣、硫酸铁渣等物料的高效综合利用研究，使金精矿、含金硫精矿、金精矿氰化铁渣、硫酸铁渣等物料焙烧后价值不大的硫酸铁渣，直接还原成海绵铁，变废为宝，缓解优质废钢供应紧张的局面。同时也使有限的矿产资源利用最大化，经济效益最大化，对相关企业提高经济效益、防治环境污染等有作多重重要的意义。
11.如何合理、高效利用这些宝贵的矿产资源，是本领域内科研人员值得研究的课题。
12.中国发明专利申请公布号：cn101942566a，公开了一种金精矿焙烧氰化后的尾渣中金银的回收方法，其特征在于，先将尾渣干燥至其中的水分重量不高于10％，然后加入脱硫剂以及还原剂，于900～1200℃的条件下还原10-30h隔绝空气冷却后出料，分离除杂后破碎，将破碎得到的金属铁粉酸溶得到亚铁溶液，提取酸渣中的金银贵金属。
13.中国发明专利申请公布号：cn103305701a，公开了一种含金银硫酸尾渣综合回收的方法，首先将金银硫酸尾渣，还原煤粉，膨润土混合造球，然后将所述干球团在还原炉内进行直接还原。还原温度控制在1100～1300度，还原时间10～40分钟，将还原后的金属化球团进行水淬冷却后，进行细磨、磁选，磁选的尾矿做水泥填料，磁选所得的铁精矿中含有金和银，采用稀硫酸或者稀盐酸溶解铁精矿，金银不溶解，作为沉淀物富集在渣子中，直接送往冶炼工序。
14.上述现有技术能较高的回收氰化铁渣、硫酸铁渣中的金银等贵金属，但都是把还原成的金属铁的铁粉用酸溶的方法变成了价值远不及还原铁的亚铁或氧化铁红，且酸溶一吨还原铁粉需要10立方左右的稀酸来溶解，得到的产品亚铁需要浓缩蒸发、结晶、烘干得到；氧化铁红则需要在亚铁溶液中加入氢氧化钠转化为氢氧化铁，再经过沉淀、压滤固液分离后进行煅烧才能得到氧化妆铁红，工艺流程冗长，生产投资具大，还给环保带来很大压力等缺陷。
技术实现要素：
15.针对现有技术中存在的不足和问题，本发明提供了一种从还原铁粉中提金的方法，得以高效回收还原铁粉中金的同时得到还原铁粉，充分利用了宝贵的矿产资源，使现有技术中含金物料金精矿、硫精矿焙烧后得到的廉价尾渣变成高价值的还原铁粉，使含金物
料的经济价值和社会价值均达到最大化的有益效果。
16.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
17.先将含金物料金精矿、硫精矿采用现有的成熟技术，焙烧脱硫后，将赤热的烧渣或者是库存的氰化尾渣、含金硫酸渣加入到还原铁生产流程，进行前期的海绵铁生产，使烧渣中的主要成份三氧化二铁、四氧化三铁还原生成海绵态还原铁粉，使原本包裹矿物晶格中的微细粒金在还原铁的海绵状态下充分裸露。再将制得的海绵状还原铁粉在ph值11以上的碱性的环境中，采用组合试剂浸取金，使金精矿、含金硫精矿、金精矿氰化尾渣、硫酸渣等含金物料中的金得到特高的浸取率，同时得到海绵状还原铁粉。
18.本发明一种从还原铁粉中提金的方法，包括步骤：
19.前期将含金物料金精矿、硫精矿采用现有的成熟技术，焙烧脱硫后，将赤热的烧渣或者是库存含铁较高的氰化尾渣、含金硫酸渣加入到还原铁生产系统，同时添加2～7％脱硫剂碳酸钙、氧化钙或氢氧化钙，按采用还原铁生产工艺的不同，加入10～45％还原剂煤粉或者煤气、天然气，在还原炉内进行还原焙烧，焙烧温度控制在800～1300℃，焙烧1～8小时，隔绝空气冷却后出窑得到前期的海绵状还原铁粉。
20.将制得的还原铁粉，按固液比1∶2～4加水调浆，用氢氧化钠调ph值11以上，加入组合浸金试剂浸金，同时加入碱性吸金树脂5～30s/l室温下进行边搅拌浸出边吸附3～24hh，搅拌速度200～500r/min，浸金结束，取出载金树脂，矿浆经固液分离，贫液返回浸金系统，海绵状还原铁粉经磨矿、磁选进一步除杂提纯，烘干得到得到含铁量在91％以上的优质工业原料还原铁粉；
21.对载金树脂进行解吸电解或者直接婪烧，再经过精炼得到黄金产品。
22.进一步，还原铁生产工艺可以是回转窑或finmet流化床。
23.优选的是finmet流化床；
24.本发明一种从还原铁粉中提金的方法，所述的组合试剂主要由浸金剂、络合剂、缓蚀剂、协效剂等组成；
25.所述的浸金剂为间-硝基苯磺酸钠、硫代硫酸盐、硫脲、氰化钠、氰化钾、氰融体中的一种或多种混合，添加量为0.1～70g/l；
26.所述的络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾钠、三聚磷酸钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、尿素中的一种或多种混合，添加量为0.1～60g/l；
27.所述的缓蚀剂为二邻甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、对位硫甲酚、葡萄糖酸钠中的一种或多种混合，添加量为0.1～20g/l；
28.所述的协效剂为铁氰化钾、硫氰酸钾、亚硫酸钠，硅酸钠，聚丙烯酸盐中的一种或多种混合，添加量为0～60g/l；
29.生产还原铁的工艺有很多，本专利以较先进的finmet流化床还原铁的生产工艺为例来说明。
30.finmet流化床还原铁的生产工艺主要有委内瑞拉的fior、奥钢联及委内瑞拉的finmet、韩国浦项在corex基础上发展而来的，这些炼铁新工艺都使用粉矿为原料在流态化反应器中进行还原，以气体作为还原介质。直接使用粉矿作为炼铁原料，省去球团造块，降低了投资和成本，且避免使用焦炭，减少了炼焦过程对环境的污染，有利于保护环境。
31.finmet流化床还原铁的工艺流程如图1所示，经二段焙烧脱硫与砷后的矿粉或者
库存的含铁较高的氰化渣、含金较高的硫酸渣喂入finmet流化床系统的闭锁料斗系统，同时加入2～7％的脱硫剂生石灰粉末进一步脱除残留硫砷。
32.finmet流化床包括4个串联的流化床反应器，且彼此间通过气体和固体输送管路相连。矿粉在重力作用下从较高的反应器流向较低的反应器，而还原气体则以相反方向自下而上流动。在第一个反应器中，矿粉被来自下一个反应器的部分消耗的还原气体加热到约500℃，还原气体通过一个气体分布格栅同粉矿接触。离开流化床的气体中夹带着粉尘，这些粉尘由反应器内部的收尘器加以去除，随后再返回到流化床中。反应器排出的还原气体到达气体处理系统，然后回到工艺中循环利用。粉矿逐步下降通过其余的反应器，每经过一个反应器都因与还原性更强的气体相接触而提高金属化率。反应器内的温度各不相同，最高位置反应器约为500℃，而最低位置反应器达到820℃左右。反应器内的压力在1.1～1.3mpa范围内。
33.还原过程所需气体，是回收的反应器排出天然气与来自蒸汽重整炉的新鲜天然气的混合物，新鲜天然气是为了补充还原过程中的消耗。反应器排出气体首先在湿式洗涤器中冷却和清洗除去剩余的粉尘，然后排放掉一小部分以控制系统中惰性气氛的积聚。这部分气体可用作还原天然气炉的燃料。其余气体通过一个循环压缩机返回到工艺中。重整的天然气和循环的天然气通过c02去除系统，然后在还原天然气炉内被加热到860℃左右，最后进入流化床反应器。
34.经finmet流化床系统处理过的矿粉即成还原率很高的海绵状还原铁粉，含铁量在84％左右，经强制空冷后的还原铁矿粉，已是海绵状态，即使是显微级微细粒嵌布的金也裸露在海绵体中，不再存在有包裹情况，所以很容易达到超高的浸出率，金回收率达99％。
35.提金后还原铁粉，再通过磨矿、磁选，去除硅钙等杂质，进一步提高金属铁的含量。含铁量在90％以上，经烘干即成还原铁粉，还原铁粉是紧俏的冶金化工原料。
36.本发明一种从还原铁粉中提金的方法，由浸金剂、络合剂、缓蚀剂、协效剂等组成的浸金试剂，能在碱性环境中高效浸出还原铁粉中的金，而不与还原铁发生反应，从而实现高效选择性浸出还原铁粉中的金的同时保留还原铁粉。
37.中南大学冶金科学与工程学院郑粟等在《基于配位理论的碱性硫脲选择性溶金机理》(中国有色金属学报2005年10月第10期)论文中指出：酸性硫脲体系和氰化物体系受其它伴生金属元素的影响严重，伴生金属元素的浸出率均较高，致使浸出液后续净化及再生工序复杂化。而碱性硫脲体系中伴生金属几乎不被浸出，浸出率均小于0.1％，高稳定性碱性硫脲溶液溶解金具有明显的选择性。
38.湖南大学化学化工学院卢建红在《间-硝基苯磺酸钠在化学退镀中的应用》(航空制造技术2005年第6期)论文中指出：间-硝基苯磺酸钠分子中含有一个氧化基团，其氧化性比较弱。这一特点使它既可将金属氧化成离子，又不致因氧化性太强而腐蚀基材。实践表明，间-硝基苯磺酸钠在退除镍及镍合金镀层、银镀层、金镀层时有较好的效果。
39.另外电镀行业征对精密钢铁件化学镀镍层的退除的技术配方为：间-硝基苯磺酸钠10～30g/l，氰化钠140～60s/l，氢氧化钠8～10g/l，柠檬酸三钠40～60g/l；
40.以上资料也佐证了本发明的可行性及有效性。
41.本发明可高效综合利用有价金属，充分地利用国家宝贵的矿产资源，使含金物料的经济价值和社会价值均达到最大化有益效果。可为企业和社会创造具大财富，社会效益
和经济效益都非常显著，先进性十分突出。
附图说明
42.图1所示finmet工艺流程图。
43.图2所示一种从还原铁粉中提金的方法工艺流程图。
具体实施方式
44.下面结合具体实施例来进一步理解本发明。
45.实施例1
46.湖南水口山某金矿金精矿。含硫34～35％，含砷2.9～3.7％，含金87～92g/t，经过二段焙烧浸出金银，金的浸出率82.5～84.6％，银的回收率63.3～65.7％，氰化铁渣中金残留14～16克/吨，铁含量达到57％左右，因金银的嵌布粒度极细，经多次技术攻关，始终无法达到理想效果。本试验1kg量级：采用流化床还原铁生产工艺，将经过二段焙烧的赤热矿粉加入到小型试验用流化床的闭锁料斗系统，同时加入3％的生石灰，把加热到850℃赤热的天然气作为加热源和还原介质对烧渣还原反应，在第一个流化床对赤热硫酸烧渣进一步加热到500℃左右，经四个串联的流化床控制温度加热到820℃左右还原反应1.5小时，经强制空冷后得到的海绵状还原铁粉含铁量在83.1％；还原处理后，取海绵铁粉100克加水400ml，用氢氧化钠调ph值13，加入间-硝基苯磺酸钠3g/l，氰化钠4g/l，柠檬酸三钠4g/l；同时加入碱性吸金树脂25g/l，在搅拌速度350r/min的室温下进行边搅拌漫出边吸附12h，浸金结束，提取出载金树脂，矿浆经固液分离，还原铁粉经磨矿、磁选、烘干等进一步除杂提纯，得到含铁量在91.7％/优质工业原料还原铁粉。金的浸出率达到99.6％。
47.实施例2
48.河南灵宝某黄金冶炼厂，金精矿含硫33～35％，含砷1.1～1.9％，含金61～64g/t，含银145～160g/t，经过二段焙烧浸出金银，金的浸出率84.5～87.6％，银的回收率65.3～69.7％，氰化铁渣中金残存7～9克/吨，铁含量达到55～56.5％，经多次技术攻关，始终无法改变现状。本试验1kg量级：采用流化床还原铁生产工艺，将经过二段焙烧的赤热矿粉加入到小型试验用流化床的闭锁料斗系统，同时加入4％的生石灰，把加热到850℃赤热的天然气作为加热源和还原介质对烧渣还原反应，在第一个流化床对赤热硫酸烧渣进一步加热到510℃左右，经四个串联的流化床控制温度加热到820℃左右还原反应1.5小时，经强制空冷后得到的海绵状还原铁粉含铁量在82.3％；还原处理后，取海绵铁粉100克加水400ml，用氢氧化钠调ph值12.5，加入硫脲20g/l，硫氰酸钾32g/l，亚硫酸钠35g/l，硅酸钠25g/l；同时加入碱性吸金树脂20g/l，在搅拌速度350r/min的室温下进行边搅拌浸出边吸附3h，浸金结束，提取出载金树脂，矿浆经固液分离，固体海绵状还原铁粉经磨矿、磁选、烘干等进一步除杂提纯，得到含铁量在91.3％的优质工业原料还原铁粉。金的浸出率达到99.5％。
49.实施例3
50.山东招远某黄金冶厂金精矿含硫32～35％，含砷0.8～1.1％，含金37～43g/t，，经过二段焙烧浸出金银，金的浸出率85.5～87.6％，氰化铁渣中金残存4～6克/吨，铁含量达到55～56％，经多次技术攻关，始终无法改变现状。本试验1kg量级，采用流化床生产还原铁工艺，将经过二段焙烧的赤热矿粉加入到小型试验用流化床系统的闭锁料斗系统，同时加
入4％的生石灰，把加热到850℃赤热的天然气作为加热源和还原介质对烧渣还原反应，在第一个流化床对赤热的烧渣进一步加热到520℃左右，经四个串联的流化床控制温度加热到820℃左右，还原反应1.5小时，经强制空冷后得到的海绵状还原铁粉含铁量81.3％；还原处理后，取海绵铁粉100克加水300ml，用氢氧化钠调ph值11.5，加入硫代硫酸钠10g/l，乙二胺四乙酸0.5g/l，硫酸铜0.5g/l，亚硫酸钠5g/l；同时加入碱性吸金树脂15g/l，在搅拌速度350r/min的室温下进行边搅拌浸出边吸附8h，浸金结束，提取出载金树脂，矿浆经固液分离，固体海绵状还原铁粉经磨矿、磁选、烘干等进一步除杂提纯，得到还原铁粉含铁达90.1％，金的浸出率达到99.7％。
51.实施例4
52.安微铜陵某硫酸化工厂，硫精矿含硫34～35％，含砷0.5～0.7％，含金0.7～1.2g/t，经沸腾炉焙烧制备硫酸后的硫酸渣含铁56.3～57.8％，金1.3～1.8％，含硫2.3％。，本试验1kg量级：先将硫精矿采用沸腾炉焙烧制备硫酸，制酸后赤热的硫酸烧渣从排出口接入到小型试验用流化床的闭锁料斗系统，同时加入5％的脱硫剂碳酸钙，把加热到850℃赤热的天然气作为加热源和还原介质对烧渣还原反应，经四个串联的流化床对硫酸烧渣在流态化反应器中加热到820℃左右还原反应1.5小时，经强制空冷后得到的海绵状还原铁粉含铁量在81.2％；还原处理后的海绵铁粉，取100克加水300ml，用氢氧化钠调ph值12.5，加入超凡环保提金剂1.0g/l，补加络合缓蚀剂葡萄糖酸钠0.3g/l，同时加入碱性吸金树脂5g/l，搅拌速度300r/min的室温下进行边搅拌浸出边吸附24h，提取出载金树脂，矿浆经固液分离，固体海绵状还原铁粉经磨矿、磁选、烘干等进一步除杂提纯，得到还原铁粉含铁达90.7％，金的浸出率达到99.2％。
53.实施例5
54.江苏南京某硫酸化工厂，硫精矿含硫36～37％，含砷0.1～0.2％，含金0.6～1.1g/t，经沸腾炉焙烧制备硫酸后的硫酸渣含铁57.8～58.9％，金1.1～1.5％，含硫1.8％。，本试验1kg量级：对硫精矿采用沸腾炉焙烧制备硫酸，制酸后的赤热硫酸烧渣从排出口接入到小型试验用流化床的闭锁料斗系统，同时加入3％的脱硫剂氧化钙，把加热到850℃赤热的天然气作为加热源和还原介质对烧渣还原反应，经四个串联的流化床硫酸烧渣在流态化反应器加热到820℃左右还原反应1.2小时，经强制空冷后得到的海绵状还原铁粉含铁量在83.3％；还原处理后，取海绵铁粉100克加水350m1，用氢氧化钠调ph值13，加入超凡环保提金剂0.5g/l，补加络合缓蚀剂聚丙烯酸钠0.2g/l，同时加入碱性吸金树脂5g/l，搅拌速度300r/min室温下进行边搅拌浸出边吸附24h，提取出载金树脂，固液分离，固体海绵状还原铁粉经磨矿、磁选、烘干等进一步除杂提纯，得到还原铁粉含铁达92.7％，金的浸出率达到99.8％。
55.实施例6
56.湖北武穴某硫酸化工厂，硫酸渣含铁57.3～58.6％，金1.3～1.5％，含硫1.7％。，本试验1kg量级：取1公斤硫酸渣加入3.5％的脱硫剂生石灰搅拌均匀，加入到试验用小型试验用流化床的闭锁料斗系统，把加热到850℃赤热的天然气作为加热源和还原介质对烧渣还原反应，在第一个流化床加热到500℃左右，经四个串联的流化床对赤热硫酸烧渣在流态化反应器加热到820℃左右还原反应2.5小时，经强制空冷后得到的海绵状还原铁粉含铁量在83.5％，还原处理后，取海绵铁粉100克加水300ml，用氢氧化钠调ph值13，加入超凡环保
提金剂0.5g/l，补加络合缓蚀剂聚丙烯酸钠0.2s/l，同时加入碱性吸金树脂5g/l，搅拌速度350r/min，室温下进行边搅拌浸出边吸附24h，浸金结束，提取出载金树脂，矿浆经固液分离，固体海绵状还原铁粉经磨矿、磁选、烘干等进一步除杂提纯，得到还原铁粉含铁达92.7％，金的浸出率达到98.7％。
57.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。