CN111154975B - 含砷锑载金物料的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含砷锑载金物料的处理方法。该方法包括以下步骤：1)将含砷锑载金物料破碎、磨矿；2)将锰氧化矿物与含砷锑载金物料在硫酸强酸体系中混合成酸性浆料；3)将酸性浆料进行加热氧化浸出，反应完成后为氧化浸出浆料；4)将氧化浸出浆料固液分离，得到氧化浸出渣与氧化浸出液，氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸或稀盐酸调节制浆，得到稀释料浆；5)将氯化提金剂酸化后或直接加入到步骤4)调浆制得的稀释料浆中，进行金的氯化浸出，得到氯化浸金料浆；6)将氯化浸金料浆固液分离；以及7)将氯化浸出液和氧化浸出液分别进行净化、分离提纯处理。应用本发明的技术方案，可实现含砷含锑金矿中金、砷、锑、硫的有效综合利用。

Description

含砷锑载金物料的处理方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种含砷锑载金物料的处理方法。

背景技术

我国黄金储量的30％是难处理金矿，含砷含锑难处理金矿或含金物料是金的重要载体之一，是我国今后黄金开发利用的重要资源。该类难处理含金物料中金多呈细粒或次显微粒状被包裹或浸染在硫化矿物中，多因金与砷黄铁矿、辉锑矿关系紧密，直接浸取金困难，而需将砷锑矿物晶体结构破坏使金裸露后再浸取金。

目前针对含砷锑的难处理金矿通常采用预氧化后氰化浸出工艺，预氧化多以富氧焙烧预氧化、氯化焙烧预氧化、生物预氧化较多。其中，最常用难处理金矿的预氧化方法仍是富焙烧预氧化，该法对矿石具有较广泛的适用性，操作维护简单，技术稳定，但含硫化物及还原性物质的金矿焙烧过程中硫、砷以二氧化硫、三氧化二砷等有害气体的排除，锑以含锑烟气挥出，过程中需在高温下焙烧能耗高，且砷、锑、硫资源利用困难，又环境危害大。生物处理含金物料虽适用于低砷低锑含量的含金物料，但对高砷高锑物料适应性差，且氧化处理周期长。氯化焙烧预氧化易产生氯气、硫化氢等有害气体，气氛密封调控困难，气体逃逸造成的环境污染也大。物料预氧化后采用氰化浸出，氰化物毒性大，氰化浸出渣难治理，污染周边环境明显。

湿法氧化作为硫化矿物氧化的重要方法，其关键是寻找经济、高效的氧化剂。高价锰氧化物在酸性体系中常表现出强氧化性，众多研究与实践证实高价锰氧化物是硫化物的有效氧化剂。且含高价锰氧化物物料来源广，价格低，如软锰矿、锰结核等。利用氧化锰矿物湿法氧化载金硫化矿金矿的技术已报道不少，但几乎均采用酸预氧化载金物料中硫化物后，加入碱调节浸出渣pH后再氰化浸出。为防止酸性条件对氰化物的挥发，调浆过程需要消耗大量的碱及反复洗涤浸出渣来控制。专利“一种大洋多金属结核与含砷金矿混合预处理的方法(CN104928468A)”利用锰结核中高价锰矿物氧化含砷金矿后，采用氰化浸出回收金，除需调节酸性预氧化渣酸性外，设置了繁琐的氰化物处理工艺。专利“一种软锰矿高压-非氰化浸出含砷炭质金矿的方法(CN201810173568.1)”以软锰矿在高温高压下酸性体系氧化含砷硫化矿物及炭质，氧化渣反复洗涤后再采用低毒的三聚氰酸盐浸金，洗涤步骤繁琐。

综上所述，对于目前含砷含锑金矿的预处理方法存在技术难度大，环境污染严重，成本高，能耗高，资源利用率低等问题。寻求一种环境污染少、资源化利用高的方法具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种含砷锑载金物料的处理方法，以提供一种环保的载金物料的处理方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种含砷锑载金物料的处理方法。该方法包括以下步骤：1)将含砷锑载金物料破碎、磨矿；2)将锰氧化矿物与经步骤1)处理过的含砷锑载金物料在硫酸强酸体系中混合成酸性浆料；3)将酸性浆料进行加热氧化浸出含砷锑载金物料中硫化矿物及其他还原性物质，反应完成后为氧化浸出浆料；4)将氧化浸出浆料固液分离，得到氧化浸出渣与氧化浸出液，氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸或稀盐酸调节制浆，得到稀释料浆；5)将氯化提金剂酸化后或直接加入到步骤4)调浆制得的稀释料浆中，进行金的氯化浸出，得到氯化浸金料浆；6)将氯化浸金料浆固液分离，得到氯化浸出液和浸金尾料渣；以及7)将氯化浸出液和氧化浸出液分别进行净化、分离提纯处理。

进一步地，步骤2)中，含砷锑载金物料与锰氧化矿物中矿石质量比例，按S:Mn的物质量摩尔比为1:3～1:6配置。

进一步地，步骤3)中，硫酸体系强氧化浸出采用的液固比为3:1～10:1，硫酸浓度为1～5mol/L，反应温度为60～250℃，反应时间为1～4小时，搅拌速度为100～600r/min。

进一步地，步骤4)中，氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸/稀盐酸调节制浆，液固比为3:1～10:1。

进一步地，步骤4)中，稀释浆料的pH为-0.5～6。

进一步地，含砷锑载金物料中砷含量为0.1～20％、锑含量为0.1～20％、硫含量为5～40％，磨矿后矿石粒度-200目占80％以上。

进一步地，锰氧化矿物为软锰矿、水羟锰矿物和锰结核中的一种或多种，锰氧化矿物中Mn含量为10～63％。

进一步地，步骤5)中，用于氯化提金剂氯化的氯化剂为次氯酸及其盐、高氯酸及其盐、氯气中的一种或多种；优选的，氯化浸金剂在氯化浸金料浆中的用量为0.01～0.2mol/L；优选的，氯化浸出中还添加调整剂，调整剂为氯化钠或盐酸。

进一步地，步骤5)中，氯化浸出过程中，液固比为3:1～10:1，搅拌速度为200～600r/min，浸出反应温度为室温～250℃，浸出时间为1～6小时。

进一步地，步骤4)中的氧化浸出液通过萃取-分离-分步结晶-分离工艺回收砷、锑、锰、硫、铁；优选的，步骤7)中，氯化浸出液采用活性金属置换的方法回收金、锰。

应用本发明的技术方案，可实现含砷含锑金矿中金、砷、锑、硫的有效综合利用，金、锰、砷、锑、铁、硫等有价金属回收率达到95％以上，资源化利用率高，克服了常规焙烧预氧化工艺产生氧化砷、二氧化硫等有害气体的缺点；采用非氰高速浸金药剂，污染小，浸金速率快。该方法具有工艺简单、性能稳定、环保污染小的优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一实施例的含砷锑载金物料的处理方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

针对含砷锑的难处理金矿有效利用存在技术难度大，环境污染严重，成本高，能耗高，资源利用率低等问题。本发明提出了如下一系列的技术方案。

根据本发明一种典型的实施方式，提供一种含砷锑载金物料的处理方法。该处理方法包括以下步骤：1)将含砷锑载金物料破碎、磨矿；2)将锰氧化矿物与经步骤1)处理过的含砷锑载金物料在硫酸强酸体系中混合成酸性浆料；3)将酸性浆料进行加热氧化浸出含砷锑载金物料中硫化矿物及其他还原性物质，反应完成后为氧化浸出浆料；4)将氧化浸出浆料固液分离，得到氧化浸出渣与氧化浸出液，氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸或稀盐酸调节制浆，得到稀释料浆；5)将氯化提金剂酸化后或直接加入到步骤4)调浆制得的稀释料浆中，进行金的氯化浸出，得到氯化浸金料浆；6)将氯化浸金料浆固液分离，得到氯化浸出液和浸金尾料渣；以及7)将氯化浸出液和氧化浸出液分别进行净化、分离提纯处理。

本发明中，含砷锑载金物料为含锑与/或含砷载金硫化矿、含锑与/或含砷还原性物质的载金物料，如金砷锑硫化精矿、高砷高硫氰化渣、辉锑银金矿等；锰氧化矿物为含高价锰氧化物的物料，如软锰矿、锰结核、水羟锰矿等。

应用本发明的技术方案，资源化利用锰氧化矿物强酸氧化-强化氯化浸出含砷含锑金矿的方法，以高氧化活性的锰氧化物氧化难处理含金物料中砷锑硫化物及其他还原性物质，强酸氧化后浸出渣直接配浆以酸性的氯化浸金体系提取物料中的金，可实现含砷含锑金矿中金、砷、锑、硫的有效综合利用，金、锰、砷、锑、铁、硫等有价金属回收率达到95％以上，资源化利用率高，克服了常规焙烧预氧化工艺产生氧化砷、二氧化硫等有害气体的缺点；采用非氰高速浸金药剂，污染小，浸金速率快。该方法具有工艺简单、性能稳定、环保污染小的优点。实现全湿法氧化与浸金，对各类含砷含锑的难处理含金物料广泛适用，技术可靠，环境污染小，可实现载金物料与载锰物料中有价金属同时利用。

在本发明的发明构思中，可以先用足量的锰氧化物作为氧化剂，将金矿中含砷、锑、硫的还原性物料在加温的硫酸强酸性体系中充分氧化，为可溶性的砷、锑离子态物相，而金残留于渣相中；强酸氧化浸出渣以水或稀硫酸或稀盐酸稀释调浆，采用酸性氯化提金体系浸出金，过程中过剩的锰氧化物促进强化浸金过程。优选的，步骤2)中，含砷锑载金物料与锰氧化矿物中矿石质量比例，按S:Mn的物质量摩尔比为1:3～1:6配置，Mn矿物稍过量。优选的，步骤3)中，硫酸体系强氧化浸出采用的液固比为3:1～10:1，硫酸浓度为1～5mol/L，反应温度为60～220℃，反应时间为1～4小时，搅拌速度为100～600r/min。

在本发明一种典型的实施方式中，步骤4)中，氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸或稀盐酸调节制浆，具体稀释或调浆比例可以根据固液分离后的浆料pH来定，液固比约为3:1～10:1。

优选的，步骤4)中，稀释浆料的pH为-0.5～6，从而为氯化浸出提供合适的酸性环境。

根据本发明一种典型的实施方式，含砷锑载金物料中砷含量为0.1～20％、锑含量为0.1～20％、硫含量为5～40％，磨矿后矿石粒度-200目占80％以上。优选的，锰氧化矿物为软锰矿、水羟锰矿物和锰结核中的一种或多种，锰氧化矿物中Mn含量为10～63％。

根据本发明一种典型的实施方式，步骤5)中，用于氯化提金剂氯化的氯化剂为次氯酸及其盐、高氯酸及其盐、氯气中的一种或多种；优选的，氯化浸金剂在氯化浸金料浆中的用量为0.01～0.2mol/L；优选的，氯化浸出中还添加调整剂，调整剂为氯化钠或盐酸。

优选的，步骤5)中，氯化浸出过程中，液固比为3:1～10:1，搅拌速度为200～600r/min，浸出反应温度为室温～220℃，浸出时间为1～6小时。

根据本发明一种典型的实施方式，步骤4)中的氧化浸出液通过萃取-分离-分步结晶-分离工艺回收砷、锑、锰、硫、铁；优选的，步骤7)中，氯化浸出液采用活性金属置换的方法回收金、锰。

利用该锰氧化矿物氧化-氯化浸出含砷锑载金物料的方法，可高效回收物料中的金、锰、砷、锑、硫、铁等有价金属元素。在本发明一典型的实施例中，具体为将含砷含锑金矿经破碎磨至合适粒度后，与合适粒度的锰氧化矿物在稀硫酸体系混合，进行加温搅拌氧化分解金矿中硫化物或还原性物质，浸出浆固液分离得到氧化浸出液和浸出渣；氧化浸出液回收锰、砷、锑等有价金属；采用氯化浸出体系对氧化浸出渣进行氯化提金，金以络合物形式、锰以离子态进入浸出液，固液分离得到含金贵液和浸金尾渣；酸性氯化浸金环境中，过剩的锰氧化矿物氧化盐酸或次氯酸为氯气，强化氯化浸金。本发明方法可实现含砷含锑金矿中金、砷、锑、硫的有效综合利用，金、锰、砷、锑、铁、硫等有价金属回收率达到95％以上，资源化利用率高。克服了常规焙烧预氧化工艺产生氧化砷、二氧化硫等有害气体的缺点；采用非氰高速浸金药剂，污染小，浸金速率快。该方法具有工艺简单、性能稳定、环保污染小的优点。

下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1

参考图1所示，一种利用锰氧化矿物强化氯化浸出含砷锑载金物料的方法，含砷锑金矿取自湖南某高砷高锑难处理金精矿，含砷3.72％、含锑7.56％、含硫17.2％，金含量为60.2g/t，直接氰化浸出时金浸出率低于20％，所用的锰氧化物为辽宁某高品位的软锰矿，Mn品位为53.3％。两类矿石经磨矿至-200目占90％，以物料中Mn:S物质的量之比4:1配置物料，加入到100mL浓度为3mol/L的硫酸溶液中，按液固比5:1均匀混合料浆，混合浆料置于密封反应釜中，升温搅拌氧化浸出，浸出转速为300r/min，氧化浸出反应温度为180℃，氧化反应时间为2h，反应结束冷却后浓缩过滤，滤液返回流程或进行锰、砷、锑等有价金属分离，以滤液算砷和锑溶解率均高于96％，金留在氧化渣相中，渣中锰剩余量约5％；滤渣以水调浆至液固比5:1的浆料，此时浆料pH为0.5，向浆料中加入0.2mol/L次氯酸钠和1mol/L氯化钠，在搅拌速度400r/min、温度60℃浸出2h，得到氯化浸出含金贵液和氯化浸渣；以含金贵液计算金浸出率达到97.0％。

该含砷锑矿又一种预氧化浸出处理方式，两类物料经磨矿至-200目占85％，以物料中Mn:S物质的量之比6:1配置物料，按液固比6:1加入到300mL浓度为3.0mol/L的硫酸溶液中配置混合浆料，混合浆料置于加温反应釜中，在90℃恒温搅拌氧化-还原浸出，浸出转速为300r/min，氧化反应时间为2h，滤液返回流程或进行锰、砷、锑等有价金属分离，以滤液算砷和锑溶解率分别为96.5％、94.3％，金留在氧化渣相中，渣中锰剩余量约9％；按液固比3:1调节氧化渣浆料，此时浆料pH为-0.5，向渣相加入0.3mol/L高氯酸钠，在60℃搅拌浸出2h，得到氯化浸出含金贵液和氯化浸渣；以含金贵液计算金浸出率达到98.2％。

该含砷锑矿又一种预氧化浸出处理方式，两类物料经磨矿至-200目占90％，以物料中Mn:S物质的量之比3:1配置物料，按液固比3:1加入到300mL浓度为1.5mol/L的硫酸溶液中配置混合浆料，混合浆料置于加温反应釜中，在250℃恒温搅拌氧化-还原浸出，浸出转速为300r/min，氧化反应时间为2h，滤液返回流程或进行锰、砷、锑等有价金属分离，以滤液算砷和锑溶解率分别为92.5％、91.3％，金留在氧化渣相中，渣中锰剩余量约9％；按液固比5:1调节氧化渣浆料，调节浆料pH为5.5，向渣相加入0.2mol/L次氯酸钠和0.5mol/L氯化钠，在90℃搅拌浸出2h，得到氯化浸出含金贵液和氯化浸渣；以含金贵液计算金浸出率达到84.3％，比不经载锰物料氧化处理金浸出率提高63.5％。

实施例2

参考图1所示，一种利用锰氧化矿物强化氯化浸出含砷锑载金物料的方法，含砷锑氰化尾渣取自福建某氰化冶炼厂，该矿石含砷2.13％、含锑0.56％、含硫29.2％，金含量为4.2g/t，浸渣焙烧后金再氰化浸出金回收率为43％，所用的锰氧化物为大洋锰结核，含锰20.7％、含镍1.7％、钴0.2％、铜1.3％。两类物料经磨矿至-200目占85％，以物料中Mn:S物质的量之比3.5:1配置物料，按液固比6:1加入到1000mL浓度为2.5mol/L的硫酸溶液中配置混合浆料，混合浆料置于加温反应釜中，进行恒温搅拌氧化-还原浸出，浸出转速为300r/min，浸出反应温度为90℃，氧化反应时间为4h，反应结束冷却后过滤，以氧化浸出滤液计算砷、锑、锰、镍、钴、铜浸出率为94.5％、90.2％、90.5％、90.7％、91.7％、88.6％，金仍留在氧化-还原浸出渣相中；滤渣以水调浆至液固比4:1的浆料，此时浆料pH为0.5，向浆料中加入0.2mol/L次氯酸钠和1mol/L盐酸，在搅拌速度400r/min、温度120℃浸出0.5h，金浸出率为95.3％，以氯化浸出渣中金属含量计算镍锰铜钴回收率均大于99％。

实施例3

参考图1所示，一种利用锰氧化矿物强化氯化浸出含砷锑载金物料的方法，含砷锑的难处理硫化金精矿取自云南，该矿石含砷6.6％、含锑2.6％、含硫20.2％，金含量为48.2g/t，过量氯化金浸药剂下强氧化浸出金，金提取率达96.3％；所用的锰氧化物为湖南低品位氧化锰矿，锰品位为22.5％。两类物料经磨矿至-200目占93％，以物料中Mn:S物质的量之比5:1组合配置物料，按液固比10:1加入到300mL浓度为3.5mol/L的硫酸溶液中配置混合浆料，混合浆料置于加温反应釜中，进行恒温搅拌氧化浸出，浸出转速为600r/min，氧化浸出反应温度为160℃，反应时间为2h，反应结束冷却后浓缩过滤，氧化浸出滤液锰、砷、锑等有价金属分离，以滤液算砷、锑浸出率分别为96％、94.5％；滤渣以稀盐酸调浆至液固比10:1的浆料，此时浆料pH为1.2，向浆料中加入0.03mol/L高氯酸钠和0.1mol/L盐酸，在搅拌速度400r/min、温度40℃浸出0.5h，过滤得到含金贵液，金浸出率为96.8％。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1.本发明利用锰氧化矿物氧化活性，在酸性体系氧化金矿中还原性组分，利用金矿中砷、锑、硫等有害物质同时使金矿中金充分裸露；氧化浸出渣直接在酸性环境采用氯化浸出体系浸取金，省去洗涤调浆过程，流程简易，有价金属综合利用率高。

2.本发明以全湿法工艺处置难选冶金矿，金矿中有害组分砷、锑、硫等元素以离子态进入溶液中，利于后续分离回收，工艺环境污染小。

3.本发明能同时回收金矿和氧化锰矿物中有价元素，对物料具有较广的适应性，操作、维护简单，技术可靠，可实现载金物料与载锰物料中有价金属同时利用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种含砷锑载金物料的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将含砷锑载金物料破碎、磨矿；

2)将锰氧化矿物与经所述步骤1)处理过的所述含砷锑载金物料在硫酸强酸体系中混合成酸性浆料；

3)将所述酸性浆料进行加热氧化浸出所述含砷锑载金物料中硫化矿物及其他还原性物质，反应完成后为氧化浸出浆料；

4)将所述氧化浸出浆料固液分离，得到氧化浸出渣与氧化浸出液，所述氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸或稀盐酸调节制浆，得到稀释料浆；

5)将氯化提金剂酸化后或直接加入到所述步骤4)调浆制得的稀释料浆中，进行金的氯化浸出，得到氯化浸金料浆；

6)将所述氯化浸金料浆固液分离，得到氯化浸出液和浸金尾料渣；以及

7)将所述氯化浸出液和所述氧化浸出液分别进行净化、分离提纯处理；

所述步骤2)中，所述含砷锑载金物料与所述锰氧化矿物中矿石质量比例，按S:Mn的物质量摩尔比为1:3～1:6配置；

所述步骤3)中，所述硫酸体系强氧化浸出采用的液固比为3:1～10:1，硫酸浓度为1～5mol/L，反应温度为60～250℃，反应时间为1～4小时，搅拌速度为100～600r/min；

所述步骤4)中，所述氧化浸出渣以水稀释或以稀硫酸/稀盐酸调节制浆，液固比为3:1～10:1；所述步骤4)中，所述稀释浆料的pH为-0.5～6。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述含砷锑载金物料中砷含量为0.1～20％、锑含量为0.1～20％、硫含量为5～40％，磨矿后矿石粒度-200目占80％以上。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述锰氧化矿物为软锰矿、水羟锰矿物和锰结核中的一种或多种，所述锰氧化矿物中Mn含量为10～63％。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤5)中，用于所述氯化提金剂氯化的氯化剂为次氯酸及其盐、高氯酸及其盐、氯气中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述氯化浸金剂在所述氯化浸金料浆中的用量为0.01～0.2mol/L。

6.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述氯化浸出中还添加调整剂，所述调整剂为氯化钠或盐酸。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述氯化浸出过程中，液固比为3:1～10:1，搅拌速度为200～600r/min，浸出反应温度为室温～250℃，浸出时间为1～6小时。

8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤4)中的氧化浸出液通过萃取-分离-分步结晶-分离工艺回收砷、锑、锰、硫、铁。

9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤7)中，所述氯化浸出液采用活性金属置换的方法回收金、锰。

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