一种贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法
【专利摘要】一种贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法。其步骤如下：按贵金属硫化精矿与浓度150~250g/L H2SO4硫酸溶液的质量比1:3~9加入反应器中，再加入贵金属硫化精矿质量0.2~10%和0.2~0.6%的硫磺和木质素磺酸盐，在通入氧气，氧分压为0.5~1.0MPa，浸出温度为130~160℃，pH＜0.5的条件下，浸出1~5h，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣，浸出渣用100目筛筛分得到贵金属富集物和尾渣。本发明方法操作简单，同步实现贵金属金、银、铂和钯的富集与铜、镍、锌和铁贱金属分离的目的，贵金属富集物中贵金属含量及富集比高，显著降低后续分离成本。
【专利说明】
一种贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法。
技术背景
[0002]贵金属金、银、铂、钯等具有耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、低膨胀率、高催化活性、高延展性、电热稳定性、配位能力强、感光性能优异、机械加工性能好等特性，广泛应用于石油化工、汽车信息、航空航天、军事等高新技术领域，随着国民经济的快速发展，贵金属消费量持续增长。贵金属在地壳中的含量极低且分散，我国金、银资源总量相对丰富，但铂、钯等贵金属则属严重紧缺矿产资源，自给率严重不足，其品位极低且主要以铜、镍等贱金属共生的硫化矿形式存在，开采难度大，供需矛盾日益显著。
[0003]贵金属在矿石中的品位极低，在共生硫化矿中其品位大多在每吨几克左右，其提取难度大，主要采用富集-分离-精炼的提取工艺，选矿工艺可以分离绝对量的硅酸盐脉石和大量的铁，使贵金属与铜、镍、钴等贱金属同步富集，浮选精矿中贵金属含量可达到10g/t以上，同时铜、镍、钴、铁等贱金属品位也显著提高，再经火法熔炼使贵金属等有价组分再次富集于铜、镍、铁和硫的硫相中。当贵金属品位较高时，采用富集提取贵金属的载体冶炼技术，实现贵金属与贱金属的有效分离。
[0004]高春娟等(贵金属富集提取技术研究进展，《盐业与化工》,Vol.39,N0.2,P39-43，2009)介绍了氰化法从金属矿和工业废液中提取贵金属工艺，原料经氰化钠溶液通空气浸泡，随后加入生石灰或氢氧化钠调节PH值，使贵金属溶解并经置换酸洗得到粗贵金属。该工艺是常用的贵金属提取方法，工艺成熟，提取收率高。但因氰化物的剧毒性，对水环境污染严重而受到限制。傅锦坤等(细菌吸附还原贵金属离子特性及表征，《高等学校化学学报》，￥020，％.9少1452-1454，1999)研究了从生态环境中筛选的001类细菌吸附、还原钯、铂、金、银、铑等贵金属离子的特性，结果表明，DOl对铂、钯、金、银的吸附率均在90%以上，对金、银的吸附性更强，但菌种培养，驯化时间长，吸附周期长，吸附容量有限等因素制约了微生物吸附技术的工业应用。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法。本发所涉及的贵金属硫化精矿包括含铂钯硫化精矿和含金银硫化精矿，这两种精矿都是以硫化物形式存在，除了贵金属种类、元素组成有所区别外，存在很多相似的物化性质，比如贵金属品位低，主要以贱金属铜、镍、铁和锌的硫化物为载体，粒度细小。精矿中的钙、镁硅酸盐矿物包裹金属硫化物并呈弥散分布。本发明采用一步氧压浸出工艺，将贵金属硫化精矿中金、银、铂和钯贵金属选择性包裹于硫磺中得到贵金属富集物，并将铜、镍、锌和铁贱金属浸出进入溶液。该方法操作简单，同步实现贵金属金、银、铂和钯的富集与铜、镍、锌和铁贱金属分离的目的，贵金属富集物中贵金属含量及富集比高，显著降低后续分离成本。
[0006]本发明所述含铂钯硫化精矿成分:铂10?60g/t，钯10?60g/t，镍2?20%wt，铜0.2?20%wt，硫5?40%wt，铁0.5?15%wt和Si 2~20%wt。
[0007]本发明所述含金银硫化精矿成分:含金2?80g/t，银20?300g/t，锌5?50%wt，锌2?20%wt、硅0.5?15%wt%、铜0.1?10%wt、铁2?15%wt、镁0.1?10%wt、锰0.1?5%wt和硫5?40%wt。
[0008]本发明的贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法步骤如下:按贵金属硫化精矿与浓度150?250g/L H2SO4硫酸溶液的质量比1:3?9加入反应器中，再加入贵金属硫化精矿质量
0.2?10%和0.2?0.6%的硫磺和木质素磺酸盐，在通入氧气，氧分压为0.5?1.0MPa，浸出温度为130?160°C，pH<0.5的条件下，浸出I?5h，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣，浸出渣用100目筛筛分得到贵金属富集物和尾渣。
[0009]本发明采用氧气作为氧化剂，硫磺为捕收剂，在加热下浸出，基于贵金属与硫的亲和特性，金、银、铀和钯贵金属被包裹于硫磺形成贵金属富集物，大部分的铜、镍、锌和铁硫化物在硫酸体系中被氧气氧化，溶解。该方法操作简单，能一步实现金、银、铀和钯贵金属高效富集，同时分离铜、镍和铁的目的，操作简单、成本低廉。
[0010]加入硫磺的作用，一是为了补充氧压浸出过程中硫的损失，其次是利用120°C以上的温度使硫磺以熔融状态存在于硫酸体系中，由于贵金属金、银、铂、钯的亲硫特性，以熔融硫磺为捕收剂捕收贵金属。在冷却过程中，捕收了贵金属的单质硫在搅拌作用下相互碰撞、包裹，形成大颗粒的贵金属富集物。贵金属富集物的比重较硅酸盐相大，会沉在底部，靠自然重力实现贵金属富集物与含硅酸盐的尾渣的自然分离。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
含铂钯硫化精矿成分:铂 19.92g/t，钯27.23g/t，镍2.07%wt，铜2.42%wt，硫 13.77%wt，铁22.06%wt和硅13.77%wto
[0012]将含铂钯硫化精矿300g与浓度200g/L H2SO4的硫酸溶液2800g加入反应釜中，分别加入5g硫磺和1.2g木质素磺酸盐，通入工业氧气，保持釜内氧分压为0.7MPa，浸出温度为150 °C, pH控制在0.3，浸出时间3h，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣。用100目标准筛筛分浸出渣后，得到53.19g贵金属富集物和103.2g尾渣。经分析，贵金属富集物中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为98.0g/t、136.lg/t、I.06%、3.77%和21.5%，回收率分别87.24%、88.63%、7.78%、32.29%和17.28%;尾渣中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为7.48八、9.(^八、
0.18%,0.29%和2.4%、尾渣中铂、钯、铜、镍和铁的残余率分别为12.76%、11.37%、2.56%、4.82%和3.74%。
[0013]实施例2
含铂钯硫化精矿成分与实施例1相同。
[0014]将含铂钯硫化精矿300g与浓度150g/L H2SO4的硫酸溶液1800g加入反应釜中，分别加入1g硫磺和1.2g木质素磺酸盐，通入工业氧气，保持釜内氧分压为0.5MPa，浸出温度为160 °C，浸出时间为3h，pH控制在0.4，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目标准筛筛分后得到37.Sg贵金属富集物和102.Sg尾渣。经分析，贵金属富集物中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为136.8g/t、182.9g/t、3.27%、3.13%和24.16%，回收率分别86.53%、84.63%、17.03%、19.05% 和 13.80%;尾渣中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为 7.83g/t、12.21g/t、2.09%, 0.68%和0.081%、尾渣中铂、钯、铜、镍和铁的残余率分别为13.47%、15.38%、1.30%、2.15%和2.81%。
[0015]实施例3
含铂钯硫化精矿成分与实施例1相同。
[0016]将含铂钯硫化精矿300g与浓度200g/L H2SO4的硫酸溶液900g加入反应釜中，分别加入20g硫磺和1.5g木质素磺酸盐，通入工业氧气，保持釜内氧分压为0.9MPa，浸出温度为150 °C，浸出时间为5h，pH控制在0.3，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目标准筛筛分后得到43.0g贵金属富集物和101.4g尾渣。经分析，贵金属富集物中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为125.9g/t、170.8g/t、2.41%、2.26%和17.25%，回收率分别90.59%、89.91%、14.27%、15.65%和 11.21%；尾渣中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为5.55g/t、8.13g/t、0.0 8 7 %、0.11 %和1.6 5 %、尾渣中铂、钯、铜、镍和铁的残余率分别为9.41 %、1.0 9 %、1.2 2 %、1.80%和2.53%。
[0017]实施例4
含铂钯硫化精矿成分:铂30.50g/t，钯50.49g/t，镍3.58%wt，铜4.20%wt，硫 15.18%wt，铁 16.02%wt和硅11.56%wt。
[0018]将含铂钯硫化精矿300g与浓度200g/L H2SO4的硫酸溶液2400g加入反应釜中，分别加入15g硫磺和1.2g木质素磺酸盐，通入工业氧气，保持釜内氧分压为0.5MPa，浸出温度为130 °C，浸出时间为5h，pH控制在0.3，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目标准筛筛分后得到33.2g贵金属富集物和105.0g尾渣。经分析，贵金属富集物中铂、钯、铜、镍、铁含量分别为158.78八、214.28八、2.37%、2.45%和18.38%，回收率分别88.17%、87.05%、10.84%、13.10% 和 9.22%;尾渣中铂、钯、铜、镍和铁含量分别为 6.73g/t、10.07g/t、0.13%、0.32%和1.89%、尾渣中铂、钯、铜、镍和铁的残余率分别为11.83%、12.95%、1.88%、5.41%和3.00%。
[0019]实施例5
含金银硫化精矿成分:金2.4g/t、银200g/t、铅2.41%wt、娃1.96%wt、铜0.32%wt、锌 46.83%wt、铁 7.62%wt、镁 0.50%wt、锰 0.23%wt、硫 28.08%wt。
[0020]将含金银硫化精矿300g与浓度为200g/L H2SO4的硫酸溶液1800g加入反应釜中，分别加入20g硫磺和1.2g木质素磺酸盐，通过工业氧气，保持釜内氧分压为1.1MPa，浸出温度为160 °C，浸出时间3h，pH控制在0.3，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目标准筛筛分后得到35.7g贵金属富集物和66.Sg尾渣。经分析，贵金属富集物中金、银、铜、锌、铁和铅含量分别为17.39g/t ,1485.8g/t、0.45%、0.24%、4.87%和0.26%，回收率分别86.23%、88.41%、16.73%、0.06%、7.61%和I.28%；尾渣中金、银、铜、锌、铁和铅含量分别为1.488八、104.158八、0.0348八、0.284%、0.42%和10.68%、尾渣中金、银、铜、锌、铁和铅残余率分别为 13.77%、11.59%、2.37%、0.14%、I.22%和98.72%。
[0021 ] 实施例6
含金银硫化精矿成分与实施例5相同。
[0022]将含金银硫化精矿300g与浓度为250g/L H2SO4的硫酸溶液2400g加入反应釜中，分别加入30g和1.5g木质素磺酸盐，通过工业氧气，保持爸内氧分压为0.8MPa，浸出温度为150°C，浸出时间5h，pH控制在0.3，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣。浸出渣用100目标准筛筛分后得到41.4g贵金属富集物和67.63g尾渣。经分析，贵金属富集物中金、银、铜、锌、铁和铅含量分别为15.638八、1302.38八、0.45%、0.35%、3.45%和0.26%，回收率分别89.86%、89.99%、19.41 %、0.10%、6.24%和1.49%;尾渣中金、银、铜、锌、铁和铅含量分别为1.088八、89.978八、0.0348八、0.276%、0.86%和10.53%、尾渣中金、银、铜、锌、铁和铅残余率分别为 10.14%、10.14%、2.37%、0.13%、2.53% 和 98.51%。
【主权项】
1.一种贵金属硫化精矿浸出富集贵金属的方法，其特征是步骤如下:按贵金属硫化精矿与浓度150?250g/L H2SO4硫酸溶液的质量比1:3?9加入反应器中，再加入贵金属硫化精矿质量0.2?10%和0.2?0.6%的硫磺和木质素磺酸盐，在通入氧气，氧分压为0.5?1.0MPa，浸出温度为130?160°C，pH<0.5的条件下，浸出I?5h，浸出结束后，过滤分离得到浸出液及浸出渣，浸出渣用100目筛筛分得到贵金属富集物和尾渣。
【文档编号】C22B3/08GK105886759SQ201610245999
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】邱显扬, 曹洪杨, 刘志强, 李伟, 郭秋松, 张魁芳, 高远, 朱薇, 金明亚
【申请人】广东省稀有金属研究所