专利名称：金的回收方法
技术领域：
本发明涉及金的回收方法，特别是从难熔矿或非难熔矿中回收金的方法。
金是作为以痕量广泛分布于各种矿物中的原金属而发现的，这些矿物如某些石英矿和某些冲击砂砾。含金矿石通常是用氰化钠提取矿石的氰化法处理的，将氰化物溶液再与诸如锌之类的金属接触，使其从溶液中沉淀出来。
某些含金的矿石含有相当量的硫化矿，一般不能用常用的氰化法技术来提取金，这样的矿石通常称作“难熔”矿石。
从难熔矿石中提取金，通常采用的方法包括焙烧用浮选法或其它富集方法从粉碎的矿石得到的硫化矿精砂，接着再进行氰化。通常可认为焙烧或是可以从硫化矿物中析出金，或是至少可以使金与氰化物溶液接触。此法可于某些难熔矿的情况下得到非常满意的结果。
但是，由于种种原因，焙烧的产品经氰化后常常有反常的高含量金出现;某些难熔矿按上述方法只能提取少量金或没有金被提取出来，没有提取金的经济方法。
某种矿石的难熔性质的原因是多种多样的而且是各个不同的。下面所列的是造成矿石难熔性质的原因金粒可能太细，以致研磨时暴露不出来;金也有可能在硫化物中以固体溶液出现;在焙烧时金可与能与金形成不溶性合金的矿物结合在一起，在这类矿物中以含锑和铅的矿物、黄铜矿和磁黄铁矿被认为是最有害的。
含金的矿石中可能含有能导至金从溶液中沉淀的碳质物质，或者含金的矿石中可能含有干扰氰化过程的物质。
再者，在焙烧时金可能包封于赤铁矿里，或者可以不溶于氰化物的合金的形式存在。
典型的难熔金精砂分析示于表Ⅰ表Ⅰ金Au230克/吨(0.023%)铁Fe27.7%硫S29.8%砷As7.1%锑Sb0.05%钴Co0.04%锌Zn0.09%镍Ni0.30%铅Pb0.02%铜Cu0.11%锰Mn0.01%碳C0.78%二氧化硅 SiO229.5%氧化铝 Al2O32.36%钠以Na2O计 0.02%钾以KO计0.05%钙以CaO计0.84镁以MgO计0.76%铬以Cr2O3计 0.07%
在这种矿中存在的硫化矿有黄铁矿(FeS2)、毒砂(FeAsS)、黄铜矿(CuFeS2)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)和辉锑矿(Sb2S3)。
现在我们已经研究了一种方法，能够经济地自难熔或非难熔的含金精砂回收金。
所以，本发明提供了一种方法，该方法能自难熔或非难熔的有硫化矿的含金精砂中回收金，其步骤包括ⅰ)将含金精砂加热至1150℃以上，以便热分解其中的硫化矿，ⅱ)将步骤(ⅰ)所得到的热分解产物在等离子(体)弧炉中与氧进行反应，炉温保持在1150℃以上。
在处理难熔矿时，本发明的第一步骤包括硫化矿的热分解(如黄铁矿和毒砂)，目的是回收硫，其反应如下
(黄铁矿)(磁黄铁矿)(硫)
(毒砂)(砷)
硫化矿的热分解可在任何能使温度达到1150℃以上的炉中进行，例如在电弧炉或等离子弧炉中进行。
难熔的含金矿热分解产品的典型分析数据示于表Ⅱ
表Ⅱ测试组分进料热分解挥发物残留物铁Fe27.7%37.1%痕量硫S29.8%20.1%66.3%砷As7.1%0.08%33.6%锑Sb0.05%0.01%0.21%钴Co0.04%0.05%-镍Ni0.30%0.37%-铜Cu0.11%0.15%-锰Mn0.01%0.01%-碳C0.78%1.01%-二氧化硅 SiO229.5% 39.1% -氧化铝 Al2O32.36% 2.97% -生石灰CaO0.84%1.10%-氧化镁MgO0.76%1.01%-金Au230ppm308ppm-重量%10074.719.6
本发明方法的第2步是将第一步骤得到的热分解产品在等离子弧炉中与氧进行反应，反应温度大于1150℃，最好是大于1350℃，也可以加入二氧化硅。可以将本方法步骤(ⅰ)的产品进行控制吹(空)气来实现与氧的反应。此反应产生的是一层炉渣和一层金属/金属硫化物。因为金在炉渣中的金属硫化物里比在金属硅酸盐里有高得多的溶解度，所以金集中在金属/金属硫化物层，即金属/金属硫化物层起到收集器的作用。再者，由于炉渣的粘度低和在本方法的步骤(ⅱ)中使用了等离子弧炉，最大限度地减少了金属粒子的嵌陷。处理难熔含金矿的本发明的方法第二步骤所产生的产品的典型分析数据示于表Ⅲ
表Ⅲ处理组分热分解炉渣相金属/金进料属硫化物相铁Fe37.1%38.4%54.4硫S20.1%0.45%30.7%砷As0.08%0.03%0.81%锑Sb0.10%-1.76%钴Co0.05%-0.85%镍Ni0.37%-6.50%铜Cu0.15%-2.74%锰Mn0.01%0.01%-碳C1.01%痕量3.50%二氧化硅 SiO239.1% 44.3% -氧化铝 Al2O32.97% 3.36% -生石灰CaO1.10%1.25%-氧化镁MgO1.01%1.14%-金Au308ppm7.8ppm5320ppm重量%10088.35.67
如此得到的金精砂的重量小于原难熔含金精砂的5%，并且含有效金约98%。
本发明的方法亦可用于自难熔或非难熔焙烧物中回收金。在这种情况下，要加入一定量的含硫矿物如黄铁矿，以提供一收集金的冰铜相。
另外也发现，在含砷的料物存在时，会形成硬渣(砷化物)相，金在其中先于在形成的冰铜相中而富集。因此在欲处理的焙烧物中加入含砷矿物是有益的。在本发明的从焙烧物中回收金的操作过程中，步骤(ⅱ)最好是将空气吹入相对小量的冰铜相，接着放出硬渣，保留小量冰铜相作为缓冲剂，以便阻止硬渣氧化。
在本发明方法的第二步骤所用的并且也可以用于第一步骤的等离子弧炉最好是能产生旋进等离子体柱的等离子弧炉，旋进等离子体柱的产生是已知技术，并已在如英国专利申请1390351、1390353和1511832中叙述。
产生旋进等离子弧柱时，上部电极围绕一基本上垂直的轴以预定的路线在固定电极的上方移动，由此产生旋进等离子弧柱。等离子弧柱可沿着任何预定线路移动，如图，椭圆、螺旋、方形等。
几乎所有的气体都可被电离形成等离子体。在本发明中是用非氧化型气体，如惰性气体He、Ne、Ar、Kr、Xe或Rn，也可用H2、CO、N2以及这些气体的混合物。Ar或N2是最优先选择的气体。
在本发明方法的第二步骤中使用等离子弧炉主要是为反应提供所需要的高温并使之能准确控制欲达到的操作温度。
可用于本发明的常规等离子弧炉是具有耐火坩锅以接受物料并安放于绝缘容器中的等离子弧炉。
实施本发明方法时，步骤(ⅰ)的温度可以是，例如在1150-1450℃的范围内，最好是1200-1450℃的范围内;步骤(ⅱ)的温度可在1150-1600℃范围内，最好是1350-1600℃的范围内。
通常，加入炉中的物质，即难熔精砂或步骤(ⅰ)的焙烧物和热分解产物(有时有二氧化硅)是很细的颗粒状。
含金的金属/金属硫化物层最好是从炉渣层中分离出来，再用通常的方法进行处理，以便回收金。
本发明将以下述实例作进一步叙述。
实例将含250至350ppm金的焙烧过的含金矿石进行氰化。将氰化步骤所得的残渣(含25ppm金)进行干燥与浮选精砂、生石灰和炭混合，加入等离子弧炉。浮选精砂含212ppm金。混合料的组成如下焙烧物10.0公斤浮选精砂1.0公斤生石灰1.0公斤炭0.5公斤等离子弧炉用于进行热分解和氧化反应这两个步骤。
当将上述混合物加热至1365℃时，产生三个熔融相，其重量和金的分布如下
物相重量(克)金含量(ppm)炉渣85651.0冰铜64487.2硬渣3711124.7进料重量的其余部分形成气相，从炉的废气出口导出。少量(少于1%)废气流中南噶嫌檬屎系姆鄢臼占魇占鹄矗缓笏突芈凇＝反勇蟹懦觯簦陀苍徊郊庸ひ曰厥掌渲兴挠屑劢稹
权利要求
1.自难熔或非难熔含硫化矿的含金精矿中回收金的方法，其特征在于i)将含金精砂加热至1150℃以上，以热解含于其中的硫化矿；ii)将步骤(i)所得的热分解产品在等离子弧炉内与氧进行反应，炉温保持在1150℃以上。
2.权利要求1所述的方法，其进一步的特征在于步骤(ⅰ)的热分解是在等离子弧炉中进行的。
3.权利要求1或2所述的方法，其进一步的特征在于步骤(ⅰ)的热分解产品是在1150-1450℃的温度范围内进行的。
4.前述任一项权利要求所述的方法，其进一步的特征在于将步骤(ⅰ)的产品在步骤(ⅱ)中进行吹空气。
5.前述任一项权利要求所述的方法，其进一步的特征在于步骤(ⅱ)的反应是在1150-1600℃的温度范围内进行的。
6.前述任一项权利要求所述的方法，其进一步的特征在于步骤(ⅱ)中所用的等离子弧炉是一旋进等离子弧炉。
7.权利要求6所述的方法，其进一步的特征是在等离子弧炉中氩或氮作为惰性气体。
8.前述任一项权利要求所述的方法，其进一步的特征在于在本方法步骤(ⅱ)中处理的热分解产品中加入二氧化硅。
9.前述任一项权利要求所述的方法，其进一步的特征在于有金属/金属硫化物层形成，并从形成的炉渣层分离出来。
10.权利要求9所述的方法，其进一步的特征在于将金属/金属硫化物层进行处理，从其中回收金。
11.权利要求1-8任一项所述方法，其进一步的特征在于在金精砂中加入含砷物料，由此形成了砷化物相(硬渣)，在砷化物相中收集金。
全文摘要
从含有硫化矿的难熔或非难熔含金精砂中回收金的方法，该方法包括以下步骤
文档编号C22B4/00GK1034023SQ8810626
公开日1989年7月19日 申请日期1988年8月27日 优先权日1987年8月27日
发明者奥弗伯克, 威林艾姆斯, 赫尼利 申请人:特劳尼斯研究发展公司