难处理金矿脱硫预处理对水氯化提金的影响.pdf

5 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 4 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i 蟠1 1 ．1 0 0 7 - 7 5 4 5 ．2 0 1 4 ．0 6 ．0 1 4 难处理金矿脱硫预处理对水氯化提金的影响 程矗，张建涛，陈帅，高为，沈少波 北京科技大学冶金与生态工程学院，稀贵金属绿色回收与提取北京市重点实验室，北京1 0 0 0 8 3 摘要以某高砷、高硫金矿在氩气气氛下高温脱砷样品为原料，研究脱硫温度、时间和氧气流量对酸性氯 酸钠溶液提金的影响。结果表明，在脱硫温度6 5 0 ℃、氧气流量2 0 0m L ／m i n 、脱硫时间2h 的条件下，金 的浸出率可达9 5 ％。 关键词高砷、高硫难处理金矿；脱硫预处理；酸性氯酸盐提金 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 4 0 6 一0 0 5 2 一0 3 E f f e c to fD e s u l f u r i z a t i o nP r e t r e a t m e n to nG o l dE x t r a c t i o nf r o m R e f r a c t o r yG o l dO r ew i t hA q u e o u sC h l o r a t eS o l u t i o n C H E N GY a o ，Z H A N GJ i a n t a o ，C H E NS h u a i ，G A 0W e i ，S H E NS h a o - b o B e 玎i n gK e yL a bo fR a r e P r e c i o u sM e t a l sG r e e nR e c y c l i n ga n dE x t r a c t i o n ，S c h o o lo fM e t a l l u r g i c a la n d E c o l o g i c a lE n g i n e e r i n g ，U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e 订i n g ，B e 巧i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t D e a r s e n i z a t i o np r e t r e a t m e n to fr e f r a c t o r yg o l do r ew i t hh i g ha r s e n i ca n ds u l f u rb e a r i n gw a sc o n d u c t e di na r g o na t m o s p h e r ea th i g ht e m p e r a t u r e ．T h ee f f e c t so fd e s u l f u r i z a t i o nt e m p e r a t u r e ，t i m ea n do x y g e nf l o wr a t eo ng o l d1 e a c h i n gr a t ew i t ha q u e o u sc h l o r a t e s o l u t i o nw e r ei n v e s t i g a t e dw i t hd e a r s e n i z a t i o n s a m p l ea sr a wm a t e “a l s ． T h er e s u l t ss h o wt h a tg o l dl e a c h i n gr a t ei s95 ％a b o v eu n d e rt h ec o n d i t i o n so f d e s u l f u r i z a t i o nt e m p e r a t u r eo f6 5 0 ℃，o x y g e nf l o wr a t eo f2 0 0m L ／m i n ，a n dd u r a t i o no f2h ． K e yw o r d s r e f r a c t o r yg o l do r ew i t hh i g ha r s e n i ca n ds u l f u rb e a r i n g ；d e s u l f u r i z a t i o np r e t r e a t m e n t ；g o l de x t r a c t i o nb va c i d i cc h l o r a t es 0 1 u t i o n 由于含硫含砷难处理金矿的氰化浸出率很低， 往往需要在氰化提取前进行预处理，以脱除矿物中 的砷和硫。另外，由于氰化法反应时间长而且有毒 性，因此各种非氰化法提金技术得到广泛研究。其 中氯化法由于其速度快、浸出率高再次引起关注。 从热力学上分析，以次氯酸钠和氯酸钠为氧化剂的 浸金是可以进行的[ 1 。2 ] 。同时也有用次氯酸钠提取 金矿中的金[ 3 ‘4 ] 、以及用氯酸钠提取铜阳极泥中金的 研究[ 5 ] 。由于氯酸钠比次氯酸钠更容易运输和保 存，因此本文采用酸性氯酸盐溶液从安徽某高砷、高 硫金矿中提取金，前期已经对该金矿进行了脱砷预 处理的研究[ 6 ] ，本文主要考察脱硫预处理条件对金 浸出率的影响。 1试验部分 选用安徽某高砷、高硫难处理金矿按文献[ 6 ] 在 优化下进行脱砷后的矿样为原料，样品成分分析结 果 ％ S i 0 21 5 ．8 8 、01 0 ．2 1 、S3 4 ．3 0 、F e3 2 ．6 2 、 A sO ．0 8 6 、Z n3 ．0 2 、A 13 ．0 4 、P bO ．6 6 3 。可以看出， 经过脱砷处理，金矿中的砷含量仅为o ．0 8 6 ％，对金 的浸出基本没有影响。但脱砷后矿样中含硫高达 3 4 ．3 0 ％，在提金前需要进行脱硫预处理，文献[ 6 ] 已 收稿日期2 0 1 3 1 0 一1 1 基金项目国家自然科学面上基金资助项目 5 0 8 7 4 0 1 1 ；北京科技大学本科生科技创新项目 1 2 0 2 0 6 9 4 ；1 3 0 2 0 1 0 7 作者简介程矗 1 9 9 0 一 ，男，湖北孝感人，硕士研究生． 万方数据 2 0 1 4 年第6 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 5 3 经得到了脱硫预处理的最优化条件，本文以该优化 条件为基础，考察脱硫温度、时间和氧气流量对氯酸 钠水氯化法提金的影响。氯化提金试验条件氯酸 钠质量浓度5 ％、盐酸浓度3m o l ／L 、液固比1 0 、温 度4 0 ℃，时间1h 。 采用I C P A E S 法[ 7 ] 测定脱砷、脱硫后矿样中的 金和浸出液中的金，并计算金的浸出率。 2试验结果 2 ．1 脱硫温度对提金的影响 脱硫条件氧气流量2 0 0m L ／m i n 、时间2h ，脱 硫温度对金浸出率的影响如图1 所示。 脱硫温度／℃ 图1 脱硫温度对脱硫率和金浸出率的影响 F i g ．1 E f 阪to ft e m p e n t u 心蛐d 姻u l f u r i z a t i 伽 髓t ea n dg O Ml e a c h i n g 腿t e 由图1 可知，在5 0 0 ～7 5 0 ℃，脱硫率随温度的 升高而增加，在6 5 0 ℃脱硫率达到平台值9 7 ％。在 5 0 0 ～6 5 0 ℃，金浸出率随温度的升高而升高，在6 5 0 ℃达到最大值9 5 ％，温度高于6 5 0 ℃后，金浸出率 随温度的升高而降低。 对于这样的高砷、高硫金矿，金以次显微金的形 态分布于黄铁矿和砷黄铁矿中[ 2 1 ，脱砷后，金以次显 微金的形态可能分布于F e S 。和F e ，一。S 中。在氧化 性气氛中，F e 。一S 和F e S 通过下式[ 8 。9 1 分解 2 F e S l 一。 3 ．5 2 z 0 2 一F e z 0 3 2 1 一z S 0 2 2 4 F e S 2 1 1 0 2 2 F e 2 0 3 8 S 0 2 3 因此，在较高温度时，F e S 。和F e S 。一被氧化后 的产物挥发速率较快。显微金在硫化物被氧化后被 暴露出来。被暴露的显微金粒由于较轻，易被挥发 组分携带而逸出装矿样的石英舟，造成矿样中金的 损失，所以在7 0 0 ～7 5 0 ℃时的金浸出率比6 5 0 ℃低 得多。 2 ．2 脱硫时间对提金的影响 脱硫条件温度6 5 0 ℃，氧气流量2 0 0m L ／m i n ， 脱硫时间对金浸出率的影响如图2 所示。 悦{ 瓤U t 川m 图2 脱硫时间对脱硫率和金浸出率的影响 F i g ．2 E f f e c to fr e a c t i o nt i m eo nd 姻u l f Ⅱr i z a t i o n r a t ea n dg O Ml e a c h i n gr a t e 由图2 可知，在前3 0m i n ，脱硫率和金浸出率 都随时间的延长而快速增加。过了3 0m i n 后，脱硫 率和金浸出率都随时间的增加而缓慢增加，在2h 脱硫率和金浸出率达到平台值，分别为9 7 ％和 9 5 ％。 2 ．3 氧气流量对提金的影响 脱硫条件温度6 5 0 ℃、时间2h ，氧气流量对金 浸出率的影响结果见图3 。 钣7 i ，i h j ⋯1 1 I - m ⋯J ’ 图3 氧气流量对脱硫率和金浸出率的影响 F i g ．3 E f f e c to f 慨y g 蛆n o w 仡t e 蚰 d e s u I f u r i z a t i o nr a t ea n dg O l dl e a c h i n gr a t e 由图3 可知，在5 0 ～4 0 0m L ／m i n 的氧气流量 范围内，脱硫率随氧气流量的增加而升高，在2 0 0 m L ／m i n 时脱硫率达到平台值9 7 ％。 氧气流量在5 0 ～1 0 0m L ／m i n 时，金浸出率随 氧气流量的增加而显著升高。在1 0 0 ～2 0 0m L ／r 1 1 i n 州 q 糊 承、碍E搿椎 似 饿 卫 “ 堡醑￡聪始 万方数据 5 4 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 4 年第6 期 时，金浸出率随氧气流量的增加缓慢上升。在氧气 流量为2 0 0m L ／m i n 时，金浸出率达到最大值9 5 ％。 氧气流量大于2 0 0m L ／m i n 后，金浸出率随氧气流 量的增加而下降。 当氧气流量较大时，铁的硫化物氧化 式2 和式 3 速率较快，产物S 0 。挥发速率也较快，因此硫化 物被氧化后暴露的显微金易被S O 。携带而损失，造 成金的浸出率下降。 通过以上试验结果可以看出，尽管在7 5 0 ℃和 氧气流量4 0 0m L ／m i n 时，硫的脱除率更高，但是水 氯化提金率却不高。因此，根据金浸出率结果，优化 后的氧化脱硫条件为温度6 5 0 ℃、氧气流量2 0 0 m L ／m i n 、时间2h 。在此优化条件下，硫的脱除率 为9 7 ％，矿中残留的硫含量为1 ．5 9 ％，氯化提金后 金的浸出率为9 5 ％。 3结论 在下述优化脱硫条件下温度6 5 0 ℃、氧气流量 2 0 0m L ／m i n 、时间2h ，硫的脱除率为9 7 ％，矿中残 留的硫含量为1 ．5 9 ％，氯化提金后金的浸出率为 9 5 ％。 参考文献 [ 1 ] 金创石，张廷安，牟望重，等．液氯化法浸金过程热力学 [ J ] ．稀有金属，2 0 1 2 ，3 6 1 1 2 9 1 3 4 ． [ 2 ] 张云，李坚，华一新，等．碲化金氯化浸出的热力学分析 口] ．稀有金属，2 0 1 3 ，3 7 3 4 6 1 4 6 7 ． [ 3 ] B a g h a l h aM ．L e a c h i n go fa no x i d eg o l do r ew i t hc h l o r i d e ／h y p o c h l o r i t es o l u t i o n s [ J ] ． I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo f M i n e r a lP r o c e s s i n g ，2 0 0 7 ，8 2 4 1 7 8 1 86 ． [ 4 ] H a s a bMG ，R a s h c h iF ，R a y g a ns ．S i m u l t a n e o u ss u l f i d e o 妇d a t i o na n dg o l dl e a c h i n go far e f r a c t o r yg o l dc o n c e n t r a t eb yc h l o r i d e h y p o c h l o r i t es o l u t i o n [ J ] ．M i n e r a l s E n g i n e e r i n g ，2 0 1 3 ，5 0 一5 1 1 4 0 一1 4 2 ． [ 5 ] 徐家振，符岩，金哲男，等．氯酸钠氯化提金的研究[ J ] ． 材料与冶金学报，2 0 0 2 ，1 1 7 7 8 0 ． [ 6 ] 张建涛，程矗，陈帅，等．脱除安徽难处理金矿中砷和硫 的研究[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 4 5 1 2 一1 6 ． [ 7 ] 谈建安，黑文龙，黄兴华，等．泡塑吸附一电感耦合等离子 体发射光谱法测定矿石中的金[ J ] ．岩矿测试，2 0 0 9 ，2 8 2 1 4 7 1 5 0 ． [ 8 ] D u n nJG ，G o n gw ，S h iD ．AF o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e ds t u d yo ft h eo x i d a t i o no fp y r i t e T h ei n f l u e n c e so f e x p e r i m e n t a lv a r i a b l e s [ J ] ． T h e r m o c h i m i c aA c t a ，1 9 9 3 ， 2 1 5 2 4 7 2 5 4 ． [ 9 ] D u n nJG ．T h eo x i d a t i o no fs u l p h i d em i n e r a l s [ J ] ．T h e r m o c h i m i c aA c t a 。1 9 9 7 ，3 0 0 1 2 7 1 3 9 ． 上接第5 1 页 [ 5 ] 苑俊廷，孙占学．细菌堆浸浸铀技术的发展及展望[ J ] ． 中国矿业，2 0 0 8 ，1 7 6 4 5 4 6 ． [ 6 ] 焦学然，孙占学，张霞．某高矿化度砂岩型铀矿地浸开 采堵塞机理的研究[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 3 8 2 5 2 8 ． [ 7 ] 张洪利，康绍辉，程威，等．某难处理铀矿石强化堆浸工 艺研究[ J ] ．铀矿冶，2 0 1 2 ，3 1 4 1 7 8 1 8 2 ． [ 8 ] 文冬林，赵志斌，孙占学，等．某碱性铀矿盐酸除碳酸钙 对比试验[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 3 4 ；3 6 3 8 。 [ 9 ] 赵志斌，文冬林，孙占学，等．某铀矿石微生物柱浸翻柱 对比试验[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 3 5 3 卜3 4 ． 万方数据