专利名称：湿法冶金无氰工艺及其专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种黄金工业湿法冶金无氰工艺及其专用设备，具体涉及一种在酸性电解质溶液中电解碱金属氯化物生成氯金化合物的同时以离子交换树脂吸附，从而从金矿石或富集精金砂中提取金等贵重金属的工艺方法及其专用的电解设备。
目前，金银选冶湿法冶金工艺中，主要使用剧毒的氰化物，在生产作业中产生毒害性的物质，且氰化废弃物的净化处理成本高，效率低，对环境造成严重污染。
本发明针对传统工艺中存在的问题，提出了一种操作安全，对环境无污染，生产成本低、效率高的湿法冶金无氰工艺及其专用设备。
本工艺的提出基于金及金化物的物理化学性质，即金可与氯气作用生成氯化金，氯化金溶于水，经盐酸酸化，生成氯氢金酸，其反应式如下
因此，使用本发明专用的轴流泵式电解设备，在酸性电解质溶液中，先将碱金属氯化物在电解设备内进行电解，释放出的活性氯将矿石中的金氧化生成氯化金，进而生成氯氢金酸。反应式如下
在电解质溶液中，氯氢金酸以离子状态存在，即这样，加入阴离子交换树脂，AuCL4-被吸附，以苯乙烯型强碱性阴离子交换树脂为例
载金树脂经洗脱，得含金洗脱液，经水浴蒸馏、分离出AuCL3沉淀物，经加热灼烧即得粗金，粗金经酸化、提纯、熔炼即得成品金。
其具体工艺步骤如下1.将含金矿石或富集矿金沙加工至+95-200目左右的矿粉备用；2.在电解设备中加入矿粉重量5-8％(重量百分比)的碱金属氯盐，矿粉重量3-4倍的水，搅匀，加入盐酸调整PH1.5-2.0，电解5-10分钟，再加入矿粉及已经活化的阴离子交换树脂，其用量为矿粉重量的3-5％(重量百分比)，搅拌电解吸附8-10小时；3.电解吸附结束后，筛分分离出矿浆中的载金树脂；4.载金树脂采用丙酮∶盐酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脱剂进行洗脱，得含金洗脱液，洗脱液周量为树脂体积的3倍；5.含金洗脱液经水溶蒸馏，分离出AuCL3沉淀物，即粗金；6.粗金经酸化、灼烧、提纯后熔炼，即得成品。
上述碱金属氯盐可以是NaCL，KCL，MgCL2中的任何一种。
阴离子交换树脂可使用国产苯乙烯型强碱性阴树脂717或711，树脂的活化及再生按常规方法进行。
下面详述本工艺的实施例。
实施例11.将含金量为30.5克/吨的矿石加工至+95-200目左右的矿粉备用；2.通过投料口加入50kgNaCL，3000kg水，开动搅拌搅匀，加入盐酸调PH1.5，电解5分钟，再加入1000kg矿粉及已经活化的717阴离子交换树脂30kg，搅拌电解吸附8小时；3.电解吸附结束后，以振动式摇床筛分出矿浆中的载金树脂；4.载金树脂采用丙酮∶盐酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脱剂进行洗脱，得含金洗脱液；5.含金洗脱液经水浴蒸馏，分离出AuCL3沉淀物；6.粗金经酸化、灼烧、提纯后熔炼，即得成品金28.0g。
实施例21.取+95-200目含金量为60g/t的精金砂1000kg备用；2.通过投料口加入80kgKCL，4000kg水，开动搅拌搅匀，加入盐酸调整PH2.0，电解10分钟，再加入1000kg矿粉及已经活化的711阴离子交换树脂50kg，搅拌吸附10小时；3.电解吸附结束后，筛分出矿浆中的载金树脂；4.载金树脂采用丙酮∶盐酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脱剂进行洗脱，得含金洗脱液；5.含金洗脱液经水浴蒸馏，分离出AuCL3沉淀物；6.粗金经酸化、灼烧、提纯后熔炼，即得成品金57.5g。
实施例31.将含金量为70克/吨的矿石加工至+95-200目左右的矿粉备用；2.通过投料口加入40kgMgCL，3000kg水，开动搅拌搅匀，加入盐酸调PH1.5，电解8分钟，再加入1000kg矿粉及已经活化的717阴离子交换树脂40kg，搅拌电解吸附8小时；3.电解吸附结束后，以振动式摇床筛分出矿浆中的载金树脂；4.载金树脂采用丙酮∶盐酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脱剂进行洗脱，得含金洗脱液；5.含金洗脱液经水浴蒸馏，分离出AuCL3沉淀物；6.粗金经酸化、灼烧、提纯后熔炼，即得成品金66.5g。
本发明中所使用的轴流式电解设备，具有锥形槽体，槽体内壁粘附绝缘橡胶衬套，槽体内设置有阳极板、阴极板及与阳极板、阴极板相连的阳极导线、阴级导线，阳极导线、阴极导线分别与整流器正负极相结，电解槽上部设置有进料口、传动部分及支承部分，下部设置出料口，本设备的主要特点在于槽体中部设置一呈空心园柱体的中心导管，搅拌轴插入中心导管内，其阴极板、阳极板均呈弧形，各自分独立的数块，分别垂直置于槽壁绝缘衬套旁及阴极板与中心导管中部，每块同板板之间等距，阳极板与阴极板以及阳极板与中心导管之间等距，中心导管、搅拌轴以及阴、阳极板均与电解槽同园心；中心导管与阴极板之间分别以非绝缘材料作紧固联结，每块阳极板以绝缘材料与阴极板、中心导管之间作紧固联结。
上述电解设备的传动部分主要是指控制搅拌轴的电机及皮带轮，支承部分是指承托传动部分的支架及支承中心导管、阴极板及阳极板的非绝缘材料及绝缘材料。
为了防止矿浆搅拌时溢出，上述电解设备中还设置了防护罩，其呈园形，置于中心导管上端，固定在搅拌轴上。
本发明中的电解设备在工作状态时，将电能转换为化学能，电流经可控硅整流器输入电解槽内，电解碱金属氯盐，析出活性氯，产生活化能，氧化矿石中的贵金属，生成氯的金属化合物，从而实现本发明中湿法冶金无氰工艺。
本轴流泵式电解设备区别于普通的电解设备之处在于(1)具有中心导管。中心导管在此可作为阴极，它使矿浆与电极的接触面增大，使电解反应更完全、更充分，大大提高了电解效率，促进了矿浆的活化。(2)具有搅拌。由于搅拌的作用，使矿浆与树脂之间剧烈碰撞，提高了离子交换的效率，同时，使矿浆与树脂悬浮于溶液而不致沉积于槽底。
由于本发明在工艺及设备上的先进性，因此，与传统氰化法相比，具有以下优点(1)不使用剧毒的化学试剂，有利于环境保护和安全生产。由于其尾液及矿渣处理方便、经济，只需用廉价的石灰水作酸碱中和，成本大大降低。
(2)投资省，生产周期短，效率高，本工艺回收率可达85-95％，且生产周期缩短为24小时左右，而传统工艺需3-7天。
(3)在电解氯化过程中，不受砷、硫、硅、锑等不利于金的浸出的物质干扰，适合于矿物组分较为复杂的含金矿石的湿法冶金。
下面结合附图详述本发明中电解设备的实施例。
图1是本发明中电解设备的A-A方向剖视图。
图2是图1中电解设备的俯视图，也是本发明的一个实施例。
图1中，1为锥形槽体，2为槽体内壁绝缘衬套，本实施例中采用2.5MM厚的绝缘橡胶粘合在槽内壁，3为阳极板，本实施例中采用石墨管材加工制作三块，每块弧长1000MM，高度1800MM，三块阳极板用绝缘材料与阴板板、中心导管之间固定联结，4为阴板板，本实施例中采用不锈钢板材制作三块，每块弧长1570MM，高度2400MM，5为中心导管，呈空心园柱体，以3MM厚的不锈钢管材制作，中心导管5距缸底300MM，在其下端500MM，上端300MM处以6根不锈钢线材分别与阴极板分上、下各3根呈120度作紧固联接，搅拌轴6插入中心管内，其上端安装皮带轮7，以支承架8支承固定，中心管上端300MM处固定有防护罩9，槽体上部设置有进料口10，底部设置出料口11，阳极板3与阴极板4及中心导管5之间的间距为365MM，阳极板与阳极板之间的间距为320MM，阴极板与阴极板之间的间距为520MM，阳极导线12，阴极导线13，分别与硅整流器的正极、负极联结。
本设备工作时，泵轴转速为1080转/分，电机功率10KW，槽电压13V，电流密度为300-320A/M2。
权利要求
1.一种湿法冶金无氰工艺，主要包括下述步骤A.将含金矿石或富集矿金砂预处理成+95-200目左右的矿粉；B.在电解设备中加入矿粉重量5-8％(重量百分比)的碱金属氯盐，矿粉重量3-4倍的水，搅匀，加入盐酸调整PH1.5-2.0，电解5-10分钟，再加入矿粉及已经活化的阴离子交换树脂，其用量为矿粉重量的3-5％(重量百分比)，搅拌电解吸附8-10小时；C.分离出矿浆中的载金树脂；D.载金树脂采用丙酮∶盐酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脱剂进行洗脱，得含金洗脱液，洗脱剂用量为树脂体积的3倍；E.含金洗脱液经水浴蒸馏，分离出粗金、粗金经酸化、灼烧、提纯后熔炼，即得成品金。
2.根据权利要求1所述的湿法冶金无氰工艺，其特征是所述碱金属氯盐可以是NaCL，KCL，MgCL2中的任何一种；
3.根据权利要求1或2所述的湿法冶金无氰工艺，其特征是所述的阴离子交换树脂可使用国产苯乙烯型强碱性阴树脂717或711；
4.一种湿法冶金无氰工艺中专用的轴流泵式电解设备，具有锥形槽体，槽体内壁粘附绝缘橡胶衬套，槽体内设置有阳极板、阴极板及与阳极板、阴极板相连的阳极导线、阴级导线，阳极导线、阴极导线分别与硅整流器正负极相结，电解槽上部设置进料口、传动部分和支承部分，下部设置出料口，其特征在于槽体中部设置一呈空心园柱体中的中心导管，搅拌轴插入中心导管内，其阴极板、阳极板均呈弧形，各自分独立的数块，分别垂直置于槽壁绝缘衬套旁及阴极板与中心导管中部，每块同极板之间等距，阳极板与阴极板以及阳极板与中心导管之间等距，中心导管、搅拌轴以及阴、阳极板均与电解槽同园心；中心导管与阴极板之间分别以非绝缘材料作紧固联结，每块阳极板以绝缘材料与阴极板、中心导管之间作紧固联结；
5.根据权利要求4所述的轴流泵式电解设备，其特征在于所设置的防护罩呈园形，置于中心导管上端，固定在搅拌轴上。
全文摘要
本发明公开了一种黄金工业湿法冶金无氰工艺及其专用设备,本工艺是在特制的电解设备中将碱金属氯盐在酸性条件下进行电解,释放出的活性氯将矿石中的金氧化生成氯化金,进而生成氯氢金酸,再以离子交换树脂吸附,经解吸、酸化、灼烧后提炼成成品金。本工艺的最大特点是对环境无污染,投资省、生产周期短,效率高,并能适应矿物组分较为复杂的含金矿石的湿法冶金,同时,对保护自然生态平衡,开发矿产资源具有十分积极的意义。
文档编号C22B11/06GK1203280SQ97109149
公开日1998年12月30日 申请日期1997年6月23日 优先权日1997年6月23日
发明者徐胜 申请人:徐胜