从酸性淋洗液中萃取提金.pdf

2 0 1 9 年第1 2 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 3 9 d o i - 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 9 ．0 1 2 ．0 0 8 从酸性淋洗液中萃取提金 柳林1 ’2 ’3 ’4 ，王威1 ’2 ’3 ’4 ，孙启亮1 ’2 “刘红召1 ’2 , 3 , 4 ，张博1 ’2 3 一，刘磊1 ’2 “ 1 ．中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，郑州4 5 0 0 0 6 ； 2 ．国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心，郑州4 5 0 0 0 6 ； 3 ．河南省黄金资源综合利用重点实验室，郑州4 5 0 0 0 6 ； 4 ．国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室，郑州4 5 0 0 0 6 摘要某黄金冶炼渣经过高温氯化焙烧处理，金以氯化物的形式挥发到烟尘中，后续被冷却塔喷淋收集， 获得金含量1 ．2 1m g ／L 的酸性淋洗液。采用溶剂萃取的方法回收酸液中的金，研究了萃取剂种类、萃取 剂浓度、相比、温度、时间对金萃取率的影响。结果表明以浓度9 0 ％的二丁基卡必醇为萃取剂，在常 温、相比O ／A 1 ／4 、16 0 0r ／m i n 振荡1 0m i n 后金的萃取率可达到9 9 ．0 1 ％，再用草酸进行反萃可制得 海绵金产品。 关键词黄金冶炼渣；氯化焙烧；酸性淋洗液；萃取提金；二丁基卡必醇 中图分类号T F 8 3 1文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 9 1 2 0 0 3 9 0 5 R e c o v e r yo fG o l df r o mA c i dL e a c h i n gS o l u t i o nb yS o l v e n tE x t r a c t i o n L I UL i n l ，2 3 一，W A N GW e i l ’2 ’3 ”，S U NQ i l i a n 9 1 ’2 ’4 ， L I UH o n g z h a 0 1 ’2 ’3 ”，Z H A N GB 0 1 ’2 3 ”，L I UL e i l ，2 ，4 1 ．Z h e n g z h o uI n s t i t u t eo fM u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fM i n e r a lR e s o u r c e s ，C A G S ，Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 6 ，C h i n a ； 2 ．C h i n aN a t i o n a lE n g i n e e r i n gR e s e a r c hC e n t e rf o rU t i l i z a t i o no fI n d u s t r i a lM i n e r a l s ，Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 6 ，C h i n a ； 3 ．C o m p r e h e n s i v eU t i l i z a t i o nK e yL a b o r a t o r yo fG o l dR e s o u r c ei nH e n a nP r o v i n c e ，Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 6 ，C h i n a ； 4 ．K e yL a b o r a t o r yo fE v a l u a t i o na n dM u l t i p u r p o s eU t i l i z a t i o no fP o l y m e t a l l i cO r eo fM i n i s t r yo fL a n da n dR e s o u r c e s ． Z h e n g z h o u4 5 0 0 0 6 ，C h i n a A b s t r a c t D u r i n gh i g ht e m p e r a t u r ec h l o r i n a t i o nr o a s t i n go fg o l ds m e l t i n gs l a g ，g o l dw a sv o l a t i l i z e di n t od u s t i nt h ef o r mo fc h l o r i d e ．T h ed u s tw a ss p r a y e di nc o o l i n gt o w e rt of o r ma c i dl e a c h i n gs o l u t i o nw i t hg o l d c o n c e n t r a t i o nO f1 ．2 1m g ／L ．G o l dw a sr e c o v e r e df r o ma c i dl e a c h i n gs o l u t i o nw i t hs o l v e n te x t r a c t i o n ． E f f e c t so fe x t r a c t a n tt y p e s ，e x t r a c t a n tc o n c e n t r a t i o n ，e x t r a c t i o nr a t i o ，e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r ea n dt i m eo n g o l de x t r a c t i o nr a t ew e r ed i s c u s s e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tg o l de x t r a c t i o nr a t ei s9 9 ．0 1 ％u n d e rt h e c o n d i t i o n si n c l u d i n ge x t r a c t a n tc o n c e n t r a t i o no fd i b u t y lc a r b i t o l o f9 0 ％，O ／A 一1 ／4 ，r o o mt e m p e r a t u r e ， o s c i l l a t i o nr a t eo f16 0 0r ／m i n ，a n dt i m eo f1 0m i n u t e s ．S p o n g eg o l dc a nb eo b t a i n e db ys t r i p p i n gw i t h o x a l i ca c i d ． K e yw o r d s g o l ds m e l t i n gs l a g ；c h l o r i n a t i o nr o a s t i n g ；a c i dl e a c h i n gs o l u t i o n ；g o l de x t r a c t i o n ；d i b u t y lc a r b i t o l 收稿日期2 0 1 9 0 7 1 8 基金项目河南省科技攻关项目 1 8 2 1 0 2 3 1 1 0 7 5 ；中国地质调查局地质调查项目 D D 2 0 1 9 0 1 8 6 作者简介柳林 1 9 8 9 一 ，男，河南南阳人，硕士，工程师． 万方数据 4 0 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．o n 2 0 1 9 年第1 2 期 随着黄金产业的发展，生产黄金过程中产生大 量的工业固废，黄金冶炼渣就是其中一种，每生产 1t 黄金会伴随产生2 ．5 ～3 ．5 万t 冶炼渣，截至 2 0 1 8 年底，我国黄金冶炼渣堆存量已达上亿吨，一 方面对周边环境带来巨大威胁，同时冶炼渣中仍有 部分有价元素未能有效回收，造成资源浪费[ 1 。4 ] 。通 过高温氯化焙烧[ 5 - 8 ] 处理可使冶炼渣中的金以氯化 物形式挥发进入烟尘，后续经喷淋塔喷淋，含金烟尘 溶解到淋洗液中将其收集凹。10 | 。 目前，从酸性溶液体系中回收金的方法主要有 沉淀法[ 1 1 ] 、直接还原法[ 12 | 、活性炭吸附法、金属置 换法[ 13 。1 4 3 和溶剂萃取法[ 1 孓1 8 3 等。沉淀法以硫化沉 淀为主，由于淋洗液酸性较强，试剂消耗量大，沉淀 反应过程中也会生成大量硫化氢气体。直接还原法 一般用草酸或N a S 0 。做还原剂，也可直接通人 S O ，将氯金酸还原为单质金，反应过程中有大量气 泡溢出，操作不当容易发生危险。活性炭吸附法和 金属置换法的选择性较差，在吸附或置换金的同时 也将溶液中的银、铜、铅、锌等其他金属元素一并提 取出来，还需经后续纯化分离。相比于其他几种方 法，溶剂萃取法选择性好、反应速度快、周期短、在酸 度较高的复杂溶液中也可获得较为满意的提取效 果。因此，本文采用溶剂萃取法对黄金冶炼渣氯化 焙烧酸性淋洗液中金的提取进行研究。 1试验原料与仪器 试验所用酸性淋洗液为河南某地黄金冶炼渣经 高温氯化焙烧处理，金以氯化物形式挥发进入烟尘， 再经过湿式收尘系统收集，在喷淋塔内经清水喷淋， 喷淋液再循环富集后的溶液。该淋洗液p H O Hl A u C l ；- 一 L R 】一O R z JJ r R l 0 一R ，＼．1 。 O H A u C l - L R l 一O R 2 ／J 取一定量淋洗液 水相 和一定浓度的萃取剂 有机相 ，按照一定相比 O ／A 混合倒人1 0 0m L 梨形分液漏斗，扣紧玻璃塞，放人已达预设温度的恒 温振荡器中振荡，设置振荡频率为16 0 0r ／m i n 。达 到预定时间后取出，静止分层，稳定后分液，可分别 获得萃余液 水相 和载金有机相。分析检测萃余液 中金的浓度，根据萃取原液和萃余液中金的浓度用 差减法计算金的萃取率。 3 试验结果及讨论 前期探索试验发现，由于该酸性淋洗液成分复 杂，杂质较多，在加入石灰或氢氧化钠调节溶液p H 过程中都会生成大量白色沉渣，影响后续试验顺利 进行。因此，考虑直接针对原液进行试验，选取适用 于强酸性溶液 p H 1 ／4 时，金萃取率随相比变 化不大，可维持较高水平，综合考虑，选择萃取相比 o ／A 1 ／4 。 图2 萃取相比对金萃取率的影响 F i g ．2 E f f e c to fp h a s er a t i oO ／Ao n g o l de x t r a c t i o nr a t e 3 ．4 萃取温度对金萃取率的影响 固定条件浓度9 0 ％的二丁基卡必醇为萃取 剂、相比O ／A 1 ／4 、振荡时间1 0m i n ，萃取温度试 验结果如图3 所示。图3 表明，金萃取率随萃取温 度变化波动不大，说明萃取温度对金萃取率影响较 小，因此，选择室温进行萃取即可。 图3 萃取温度对金萃取率的影响 F i g ．3 E f f e c to fe x t r a c t i o nt e m p e r a t u r eo n g o l de x t r a c t i o nr a t e 3 ．5 萃取时间对金萃取率的影响 固定条件浓度9 0 ％的二丁基卡必醇为萃取 剂、相比O ／A 1 ／4 、室温下振荡，考察萃取时间对 金萃取率的影响，结果如图4 所示。由图4 可以看 出，萃取时间小于i 0m i n 时，金萃取率随萃取时间 延长的增幅较大，随后再增长萃取时间，金萃取率变 化不大，维持较高水平。综合考虑，萃取时间选择 1 0m i n 。 图4 萃取时间对金萃取率的影响 F i g ．4 E f f e c to fe x t r a c t i o nt i m eo n g o l de x t r a c t i o nr a t e 3 ．6 最佳萃取条件下载金有机相的反萃 采用以上试验确定的最佳试验条件制得大量载 金有机相，有机相中金浓度为4 ．7 9m g ／L 。用草酸 做反萃剂，将固体草酸加人载金有机相中，草酸用量 按化学反应式计算过量1 0 ％，搅拌溶解，加热煮沸 2h 后析出金，然后冷却、过滤、洗涤、烘干，可以得到 色泽光亮、纯度较好的海绵金产品。 万方数据 4 2 有色金属 冶炼部分 h n p ／／y s y l ．b g r i m m ．o n 2 0 1 9 年第1 2 期 4结论 二丁基卡必醇萃金能力强，在强酸溶液中也可 直接提金，分离效果好。在萃取剂二丁基卡必醇浓 度为9 0 ％，萃取相比O ／A 1 ／4 ，室温下萃取1 0m i n 的条件下，进行一级萃取即可使黄金冶炼渣高温氯 化焙烧淋洗液中的金萃取率达到9 9 ．0 1 ％，再用草 酸反萃载金有机相中的金，可获得合格的海绵金 产品。 参考文献 [ 1 3 孙留根，黄海辉，徐晓辉，等．焙烧氰化尾渣回收有价金属 试验[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 7 2 1 5 1 8 ． S U NLG ，H U A N GHH ，X UXH ，e ta 1 ．S t u d yo n r e c o v e r yo fv a l u a b l em e t a l s f r o mr o a s t i n g c y a n i d a t i o n r e s i d u e [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s E x t r a c t i v eM e t a l l u r g y ， 2 0 1 7 2 1 5 1 8 ． [ 2 3 韩培山．黄金冶炼尾渣综合利用研究进展[ J ] ．化工管理， 2 0 1 5 7 1 5 3 ． H A NPS ．R e s e a r c hp r o g r e s so nc o m p r e h e n s i v e u t i l i z a t i o no f g o l ds m e l t i n gt a i l i n g sc h e m i c a l [ J ] ． E n t e r p r i s eM a n a g e m e n t ，2 0 1 5 7 1 5 3 ． [ 3 - 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1 6 5 ． [ 7 3 柳林，冯安生，王威．氯化焙烧回收河南某黄金冶炼渣中 的有价金属[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 1 2 1 7 3 1 7 6 ． L l UL ，F E N GAS ，W A N GW ．V a l u a b l em e t a l sr e c o v e r y f r o mg o l ds m e l t i n gs l a gi nH e n a nb yc h l o r i d i z i n g r o a s t i n g [ J ] ．M e t a lM i n e ，2 0 1 5 1 2 1 7 3 1 7 6 ． [ 8 ] 郭持皓，袁朝新，刘大学，等．难处理金矿焙烧氯化挥发提 金试验研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 6 ，2 5 3 3 7 4 0 ． G U OCH ，Y U A NCX ，L I UDX ，e ta 1 ．C h l o r i d e v o l a t i l i z a t i o ns t u d yo ng o l dr e c o v e r i n gf r o mc a l c i n eo f r e f r a c t o r yg o l do r e [ J ] ．M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，2 0 1 6 ， 2 5 3 3 7 - 4 0 ． [ 9 ] 李正要，邓文翔，王维维，等．氯化挥发法回收氰化尾渣中 的金银[ J ] ．金属矿山，2 0 1 5 8 1 7 3 - 1 7 7 ． L lZY ，D E N GWX ，W A N GWW ，e ta 1 ．G o l da n ds i l v e r r e c o v e r i n g f r o m c y a n i d et a i l i n g sb yc h l o r i d i z i n g v o l a t i l i z a t i o nm e t h o d [ J ] ．M e t a lM i n e ，2 0 1 5 8 1 7 3 1 7 7 ． [ 1 0 ] 常耀超，徐晓辉，王云．氰化尾渣高温氯化回收金银试验 研究[ J ] ．矿冶，2 0 1 5 ，2 4 3 4 2 4 4 ． C H A N GYC ，X UXH ，W A N GY ．C h l o r i d i z i n g - r o a s t i n g t e s ts t u d yo ng o l da n ds i l v e rr e c o v e r i n gf r o mc y a n i d a t i o n r e s i d u e [ J ] ．M i n i n ga n dM e t a l l u r g y ，2 0 1 5 ，2 4 3 4 2 4 4 ． [ 1 1 ] 刘光恒，杨宏，戴树珊．从金的氯化物溶液中回收金[ J ] ． 贵金属，1 9 8 8 ，9 3 2 2 2 5 ． L I UGH ，Y A N GH ，D A lSS ．An e wm e t h o do f r e c o v e r i n gg o l df r o mg o l dc h l o r i d es o l u t i o n [ J ] ．P r e c i o u s M e t a l s ，1 9 8 8 ，9 3 2 2 2 5 ． [ 1 2 3 舒万艮，罗春艳，古映莹，等．从低含量金浸出液中提取 金的研究[ J ] ．黄金，1 9 9 2 ，1 3 3 3 9 4 1 ． S H UWG ，L U oCY ，G UYY 。e ta 1 ．S t u d yo n e x t r a c t i n ga uf r o md i l u t eq a l d b e a r i n gl e a c hl i q u o r [ J ] ． G o l d ，1 9 9 2 ，1 3 3 3 9 - 4 1 ． [ 1 3 ] 王为振，王云，常耀超，等．铁粉还原法从含金滤液中回 收金银铜[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 6 1 1 4 3 4 4 ． W A N GWZ ，W A N GY ，C H A N GYC 。e ta 1 ．R e c o v e r y o fA u ，A ga n dC uf r o mg o l d b e a r i n gf i l t r a t eb yi r o n p o w d e rr e d u c t i o n [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s E x t r a c t i v e M e t a l l u r g y ，2 0 1 6 1 1 4 3 4 4 ． [ 1 4 ] 柳林，王威，孙启亮，等．用铁粉从酸性淋洗液中置换金 银铜试验研究[ J ] ．湿法冶金，2 0 1 8 ，3 7 6 4 7 4 4 7 7 ． I 。l UL ，W A N GW ，S U NQL ，e ta i ．R e c o v e r yo fg o l d ， s i l v e ra n dc o p p e rf r o ma c i d i cl e a c h e a t eb yi r o np o w d e r d i s p l a c e m e n t [ J ] ．H y d r o m e t a l l u r g yo fC h i n a ，2 0 1 8 ， 3 7 6 4 7 4 - 4 7 7 ． [ 1 5 3 甘尉棠，张毓凡，刘六战，等． 一芳香烷基取代砒啶从盐 酸溶液中萃取金[ J ] ．贵金属，1 9 9 3 ，1 4 2 2 4 3 1 ． G A NWT ，Z H A N GYF ，L I ULZ ，e ta 1 ．T h ee x t r a c t i o n o fg o l df r o mh y d r o c h l o r i ca c i ds o l u t i o nb ya - a r o m a t i c s u b s t i t u t e dp y r i d i n e s I - J ] ．P r e c i o u sM e t a l s ，19 9 3 ，14 2 2 4 ．3 1 ． 万方数据 2 0 1 9 年第1 2 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 4 3 [ 1 6 ] 刘谟禧．二丁基卡必醇萃取法提金的研究[ J ] ．矿冶工 程，1 9 8 4 ，4 8 3 6 - 4 0 ． L I UMX ．As t u d yo ne x t r a c t i o no fg o l dw i t hd i b u t y l c a r b i t o le x t r a c t i o nm e t h o d [ J ] ．M i n i n ga n dM e t a l l u r g i c a l E n g i n e e r i n g ，1 9 8 4 ，4 8 3 6 4 0 ． [ 1 7 ] 龚钰秋，朱云飞，方巍，等．某些高分子量叔胺和氯化三 烷基甲铵从盐酸溶液中萃取金 1 l I [ J ] ．杭州大学学报， 1 9 8 3 ，1 0 2 1 9 0 - 1 9 5 ． G O N GYQ ，Z H UYF ，F A N GW ，e ta 1 ．E x t r a c t i o no f g o l df r o mh y d r o c h l o r i ca c i ds o l u t i o nb yc e r t a i nh i g h m o l e c u l a rw e i g h tt e r t i a r ya m i n e sa n dt r i a l k y l a m m o n i u m c h l o r i d e [ J ] ．J o u r n a lo fH a n g z h o uU n i v e r s i t y ，1 9 8 3 ， 1 0 2 1 9 0 1 9 5 ． [ 1 8 ] 许晓阳．溶剂萃取金的研究综述[ J ] ．黄金，2 0 1 6 ，3 7 7 5 6 - 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g r a d eg e r m a n i u m - b e a r i n gc o a la s hb yr e d u c t i o n v o l a t i l i z a t i o n [ J ] ．N o n f e r r o u s M e t a l s E x t r a c t i v e M e t a l l u r g y ，2 0 1 5 3 5 0 5 3 ． [ 7 ] 邹艳梅，王少龙，张玉林．云南省锗资源现状及开发利用 对策研究[ J ] ．材料导报，2 0 0 6 ，2 0 1 1 8 7 9 1 ． Z O UYM ，W A N GSL ，Z H A N GYL ．S t u d yo nt h e p r e s e n ts i t u a t i o na n dt h ee x p l o i t a t i o nc o u n t e r m e a s u r eo f g e r m a n i u mr e s o u r c ei nY u n n a n [ J ] ．M a t e r i a l sR e v i e w ， 2 0 0 6 ，2 0 1 1 8 7 - 9 1 ． [ 8 ] 桑永亮，康凯．云南锗业资源技术铸就锗业龙头[ J ] ．中 国金属通报，2 0 1 0 2 1 3 4 3 5 ． S A N GYL ，K A N GK ．R e s o u r c et e c h n o l o g ym a k e g e r m a n i u mi n d u s t r yl e a d e r [ J ] ．C h i n aM e t a lB u l l e t i n ， 2 0 1 0 ， 2 1 3 4 3 5 ． [ 9 3 黄和明，杭清涛，袁承乾，等．从含锗富集物中提炼锗的工 艺方法探讨[ J ] ．稀有金属与硬质合金，1 9 9 9 ，2 7 3 5 - 7 ． H U A N GHM ，H A N GQT ，Y U A NC ，Q ，e ta 1 ．R e s e a r c h o nG ee x t r a c t i o nf r o mG ee n r i c h e dm a t e r i a l [ J ] ．R a r e M e t a l sa n dC e m e n t e dC a r b i d e s ，1 9 9 9 ，2 7 3 5 - 7 ． [ 1 0 ] 李哲雄，王成彦，尹锡矛，等．从含锗氧化锌烟尘中提取 锌锗[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 7 9 4 5 4 7 ． L IZX ，W A N GCY ，Y I NXM ，e ta 1 ．E x t r a c t i o no f g e r m a n i u ma n dz i n cf r o mg e r m a n i u m b e a r i n gz i n co x i d e d u s t [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s E x t r a c t i v eM e t a l l u r g y ， 2 0 1 7 9 4 5 4 7 ． [ 1 1 ] 金明亚，曹洪杨，陈少纯，等．含锗煤烟尘造球粘结剂的 选择i - J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 8 3 3 5 3 8 ． J I NMY ，C A OHY ，C H E NSC ，e ta 1 ．S e l e c t i o no f p e l l e t i z i n ga g g l o m e r a n t f o r g e r m a n i u m b e a r i n g c o a l d u s t [ J ] ．N o n f e r r o u sM e t a l s E x t r a c t i v eM e t a l l u r g y ， 2 0 1 8 3 3 5 3 8 ． 万方数据