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硫代硫酸盐提金应用实例

2019-02-13   
    选用溶液处理含铜、锰或含铜和锰的金矿时,由于铜、锰的存在,严重地下降了贵金属的回收率,并使耗费添加,使提金在经济技术指标上遇到了费事。从含有碳和有机化合物的矿中提取金,化厂也相同遇到了一些问题,即金矿中碳质物的存在,形成金很难从碳基体中释放出来,这是由于一价的金络合物被碳抢先吸附,随后丢掉到尾矿中。本节将介绍用硫代硫酸盐法处理上述矿石及处理尾矿与低品矿的实例。    1)从含铜金精矿中浸出金    国内某金精矿,含金矿藏为黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿。首要化学组成:Au 50g/t,Cu3.19%,Fe203 28.9%,MnO 0. 048%,Co 0. 042%,Pb<0.03%,Zn 0.10%,S 20.59%,Si02 37.75%,A1203 5.75%,,精矿粒度100%~100目,在矿浆液固比3:1和40℃温度下,用浓度为0.8~1.0 mol/L的Na2S203、1.8~2.2 mol/L的NH4OH、0.015 mol/L的Cu2+和0.1 mol/L的Na2S03混合溶液充氧拌和浸取1.5 h,金浸出率约95%,浸渣残留金贮存在铁矿藏中。    浸出液用锌粉置换沉积金,置换后溶液循环用作金的浸出剂,通过7次循环,金浸出率有所添加,达96.8%,,循环浸出过程中,硫代硫酸盐基本不丢失。锌粉置换时S2O32-有所添加,而静置过程中S2O32-有所丢失,S2O32-的丢失与溶液组成和容器密闭条件有关。通过精心操控可将硫代硫酸盐的氧化分化丢失降到最低极限。    2)从含锰金矿中浸出金    美国亚利桑那州圣克鲁斯的OroBlanco矿区,矿石含Au 3 g/t, Ag 113 g/t, Mn02 7 g/t。矿石中的金呈细粒状浸染在流纹岩和安山岩的角砾岩基质中,银大部分与Mn02共生。矿石磨至-200目占80%,在液固比1.5:1和50℃温度条件下,用浓度为1.48 mol/L的(NH4)2 S2 03、4.1 mol/L的NH3和0.09 mol/L的Cu2+溶液拌和浸出1h,金浸出率90%;拌和浸出3h,银浸出率70%。    影响金、银浸出的首要因素有温度、硫代硫酸盐浓度、铜离子浓度和浓度。浸出温度对金浸出的影响大于银浸出,如图1所示,而铜浓度和浓度对银浸出的影响则大于金浸出,如图2,3所示。银的浸出对铜离子浓度改动比较灵敏,银浸出率随Cu2+浓度增大先升高然后下降。金的浸出受二价铜离子的影响很小,但没有Cu2+参与,金很难浸出,金浸出率仅14%,,金、银浸出随S2O32-浓度增大而添加,没有S2O32-时,金、银很少浸出,如图4所示。在溶液中铜离子将硫代硫酸根离子氧化成连四硫酸根离子,然后耗费硫代硫酸盐。在室温文pH为9.5~10的规模内,浸出28 h,硫代硫酸盐耗费量约为原浓度的一半。
       [next]
     
    3)从低档次含金原生矿中浸出金    我国西北有色地质研讨所对天然金-黄铁矿-蚀变岩型含金原生矿进行性硫代硫酸盐浸出金试验。矿石中金以天然金为主,金在硫化物矿藏和脉石矿藏中多呈包裹金、裂隙金和晶隙金的状况存在。天然金的粒度细微,首要散布在黄铁矿、褐铁矿、石英和长石等矿藏中。    矿石中首要金属矿藏有黄铁矿、天然金;非金属矿藏首要有钾长石、石英,其次有斜长石、云母、粘土等。此外,还有少数的赤铁矿、磁铁矿、方铅矿、黄铜矿、重晶石、闪锌矿等。原矿元素分析成果见表1。
表1          含金原生矿组成(Au:4.57g/t)





元素

S

TFe

Cu

Pb

Zn

Ni

Co

Te

Cs


组成/%

1.18

4.35

0.02

0.16

0.03

0.002

0.001

1.56

0.0017


元素

In

Ti

CaO

MnO

Na2O

MgO

K2O

SiO2

Al2O3


组成/%

0.0003

0.0003

1.56

0.3

0.89

72

7.97

59.49

12.38
    试样含金4.57g/t,磨矿细度-200目占65%,拌和浸出温度50℃,浸出时刻3h,浸出液固比3:1.浸出剂( NH4 )2S203 0.51 mol/L, Na2S03 0.2 mol/L, NH3 3.3 mol/L, CuSO4 1.7g/L。金的浸出率为92.40%。[next]    在浸出剂用量与浸出条件的挑选过程中调查到:①作为强氧化剂的Na2S03跟着浓度的增高,金的浸出率改动不大,只要在大于0.1 mol/L的情况下就可以起到增强浸出体系安稳性的效果;②金的浸出率跟着(NH4)2S203浓度的增大有较大起伏的进步,浸出液中( NH4) 2S203浓度至少要保持在0.5 mol/L;③浸出液中NH3浓度的添加,有利于金浸出率的进步,以3. 3 mol/L为好;④CuS04的浓度在1.7 g/L左右即可。    该试验曾在原矿档次、磨细度、浸出液固比共同的情况下,用不同的浸出办法进行试验,试验成果见表2。
表2      性硫代硫酸盐法与惯例化法对低档次原生矿金的浸出成果





浸出办法

浸出条件

浸出时刻/h

金的浸出率/%


原矿性硫代硫酸盐法

(NH4)2S2O30.5mol/L,Na2SO30.2mol/L,NH33.3mol/L,CuSO41.7g/L,拌和浸出温度50℃,液固比=3:1,pH>8,磨矿细度-200目占65%,原矿含金4.57g/t

3

92.40


原矿藏全泥化法

NaCN开端浓度0.02%,NaCN添加量2kg/t,加CsO操控pH9.5~10.5,液固比=3:1,磨矿细度-200目占65%,原矿含金4.57g/t

7

79.96


原矿焙烧-化法

焙烧温度800℃,焙烧时刻1h,NaCN开端浓度0.02%,NaCN添加量2kg/t,加CaO操控pH9.5~10.5,液固比-3:1,磨矿细度-200目点65%,原矿含金4.57g/t

7

94.42
    由表2不难看出,用性硫代硫酸盐法浸出低档次含金原生矿,具有浸出时刻短、浸出温度低、并有较高金的浸出率等特色,是无浸出金替代有浸出金工艺较有期望的办法之一。    4)从碳质金矿中浸出金    用化法处理美国内华达Freeport-McMoran Jerrit Canyon金矿的碳质金矿(粉红色矿)遇到费事。本文介绍选用硫代硫酸铵溶液在高压釜中进行试验的成果。    为了进行高压釜浸出试验,首先把矿石破碎到小于152.4 mm(6英寸),然后破坏到-100目,对矿样的矿藏组成、金档次以及碳含量进行分析。此矿由暗黑色的碎片和带有少数细粒黄铁矿的不纯石英岩和部分白色的方解石矿脉组成。分析成果为:该矿含有机碳2.5%,总碳为4.9%。矿石金的均匀档次是12.2g/t。    ①高压釜浸出。试验在一个500cm3的不锈钢高压釜中进行。它由一个3.18 cm直径叶轮的拌和器、冷却蛇形管和热电偶组成。拌和器、冷却蛇形管以及热电偶都用螺栓固定在盖子上。高压釜被加热时,它的温度由一个电加热套操控。高压釜预热到挨近所需温度,把配好的浸出剂和已称好的矿参加釜中,压紧釜盖,开端拌和;高压釜通氮排出空气,然后压入氧气。操作温度规模是25℃到85℃,一起氧分压一般保持在103 kPa,并在浸出前后测定溶液的pH。    浸出完毕后,把溶液过滤出来。滤液中的硫代硫酸盐浓度用电化学检测活动注射法(FIA)分析。固体渣枯燥后,用火法试金与原子吸收法相合作分析渣中的金含量。所用的初始硫代硫酸盐样品的纯度也用FIA法测定。试验得到的硫代硫酸盐耗费量和金的浸出率的成果见表3和表4。
表3     硫代硫酸盐耗费量





[S2O3]i2-/(mol·L-1)

[S2O3]f2-/(mol·L-1)

耗费的[S2O3] 2-/(mol·L-1)

耗费的[S2O3] 2-/%


1~1.9
1.19
0.712~2
0.712
0.712~3
0.712

1.006
1.022
0.635
0.633
0.589
0.574

0.184
0.168
0.077
0.049
0.123
0.138

15.5
14.1
10.8
6.9
17.3
19.4
            注:i为初始[S2O3]2-浓度;f为终究溶液[S2O3]2-浓度[next]
表4      金的浸出率





[Au]i/(g·t-1)

[Au]f/(g·t-1)

金浸出率/%


1~12.45
12.45
2~11.99
11.65
3~13.76
12.08

5.90
6.35
3.94
3.43
3.43
3.43
3.49

52.6
49.0
67.1
70.6
73.1
71.1
            注:i为初始金档次;f为浸出渣金档次
    ②最佳浸出条件的挑选。pH的影响:为调查pH的影响,将NH3浓度从0.03 mol/L变为4.5mol/L,相当于pH规模由8.5到10.5。由于形成了缓冲溶液,所以最大pH被约束在大约10.5。在这个pH规模内,硫代硫酸盐的耗费简直不变,均匀大约15%;而金的浸出率跟着pH的添加而添加。最佳pH值为10.5。    温度的影响:在25℃到85℃之间所做的试验成果如图5所示。浸出曲线在35℃和75℃有极大值,在65℃有一极小值,最佳温度35℃左右。从25℃到55℃硫代硫酸盐耗费一般是添加的,55℃到65℃是下降的,然后从65℃到85℃又添加,这是一个触及硫代硫酸盐的杂乱的平衡联系随同温度改动的成果。归纳考虑到金的浸出率、硫代硫酸盐耗费以及投人能量,最佳温度是35℃。
图5[next]
    硫代硫酸铵浓度的影响:试验是在35℃,pH=10.5,硫代硫酸盐浓度从0.09 mol/L变到0.88 mol/L下进行的。金的浸出率跟着硫代硫酸盐浓度的添加仅稍有添加,这是由于硫代硫酸盐的实践耗费添加了。硫代硫酸盐耗费量在其浓度为0.09 mol/L时是5.3 × 10 -2 mol/L(58.9%),在其浓度为0.88 mol/L时是9×10-2mol/L(10.2%)。考虑到金浸出率及所用的硫代硫酸盐总量这两点,挑选的最佳硫代硫酸盐浓度为0.71 mol/Lo    盐浓度的影响:把铵加到浸出液中,以安稳硫代硫酸盐,并避免硫化物沉定(6H++4S032-+2S2←→3S2032-+3H20)。在35℃,0.71 mol/L S2032-,pH=10.5,0.15 mol/L CuSO4条件下,盐浓度从0变到0.6mol/L,浸出2 h。明显盐对金浸出率简直没影响。但是,硫代硫酸盐耗费却跟着盐浓度的添加逐步下降。考虑到盐用量,以为盐浓度在0.1 mol/L和0.22 mol/L之间是适宜的。    铜浓度的影响:在35`C , 0.71 mol/L S2032- 、0.22 mol/L S2032-和pH =10.5条件下,硫酸铜浓度从0.05 mol/L变到0.2 mol/L时,金浸出率和硫代硫酸盐耗费没有明显影响。关于这样的成果,有两个或许:榜首,是由于铜在浸出过程中充当了氧化还原催化剂,所以在某一浓度值以上时,它的浓度改动对反响就没有什么影响。第二,也许是更重要的原因,即矿中存在铜,它的量足以起催化剂的效果。    时刻的影响:在温度35℃、物质的量浓度为0.71 mol/L(S2032-)、0.22 mol/L(SO32)、0.15 mol/L(CuSO4)和pH为10.5,浸出时刻在0.5~4h之间改动的条件下,调查了时刻对金浸出率和硫代硫酸盐耗费上的影响。在0.5 h时金浸出率是69%,4h后金浸出率是71%。在这些条件下,金的浸出是很快的。硫代硫酸盐的耗费跟着时刻的延伸有一适量的添加,0.5 h时硫代硫酸盐耗费10%,4h后耗费添加到20%。反响时刻0.5 h到1h是满足的。    氧压的影响:改动氧压从常压到206 kPa(表压)。氧压的改动无论是对金浸出率,仍是对硫代硫酸盐耗费都没有什么大的影响。硫代硫酸盐的耗费在氧压加大到206 kPa(表压)时稍有下降,从常压的12%到206 kPa时下降到8%。因而,假如浸出液可循环运用的话,较高的氧压或许是有利的。    其他类型矿石的浸出:除了研讨上述的碳质矿外,还研讨了用硫代硫酸盐溶液从有代表性的氧化矿和硫化物矿中浸出金。对这些矿进行研讨时,并未能找出最佳条件,而是除一组条件稍稍改动外,均选用了碳质矿的最佳条件。正如表5和表6成果所指出的,硫代硫酸盐浸出氧化矿好像难处理的碳质矿那样给出好的或更好的金浸出率。关于硫化物矿金浸出率是差的。硫代硫酸盐法与化法比较,从碳质矿中浸出金选用硫代硫酸盐法优于化法:但从氧化矿浸出金,硫代硫酸盐法不如化法。

表5     用硫代硫酸盐法从不同类型矿中浸出金




矿石品种

pH

金浸出率/%

S2O32-耗费/%


碳质矿
氧化矿1
氧化矿2
硫化物矿1
矿化物矿2

10.6
10.5
10.5
10.5
10.5

68.9
60.6
56.8
18.1
77.2

30.0
34.4
27.2
29.2
32.8
    注:p(O2)为103kPa(表压);时刻为1h;温度为35℃;拌和速度为0.333m/s; pH为10.5时,[NH3]为3.0mol/L;[S2O32-]为0.18mol/L;[Cu2+]为0.10mol/L;[SO32-]为0.01mol/L。
表6         用硫化硫酸盐浸出碳质矿和氧化矿之比较





矿石品种

pH

金浸出率/%


碳质矿
氧化矿1
氧化矿2

10.5
10.5
10.5

70.9
81.0
81.4
        注:p(O2)为103kPa(表压);时刻为2h;温度为35℃;拌和速度为0.333m/s; pH为10.5时,[NH3]为3.0mol/L;[S2O32-]为0.712mol/L;[Cu2+]为0.15mol/L;[SO32-]为0.22mol/L。