从高酸浸出钴渣中回收金、银的试验研究.pdf

黄金 GoL D 2 0 0 7年第 5期／ 第 2 8卷 从高酸浸出钴渣中回收金、 银的试验研究 王瑞祥 一。 刘建华 。 夏李斌 1 ． 江西理工大学； 2 ． 中南大学 摘要 针对某钴 冶炼厂砷钴精矿高酸浸 出渣含钴、 金、 银 高的特 点， 进行 了’ 提取金 、 银并综合回 收钴的试验研究。研 究结果表 明， 金 的浸出率可以达到 9 8 ． 孑 1 ％ ， 银 的浸 出可以达到 9 4 ． 6 ％ ； 钴经 过回收可制得各种钴产品。实现 了钴渣综合回收的 目的。 关键词 钴渣； 综合回收； 金 ； 银 ； 钴 中图分类号 T F 1 1 1 ． 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 11 2 7 7 2 0 0 7 0 5 0 0 3 2 0 4 O 弓 『 言 本试验 所用 的高酸浸 出钴 渣来 自某 钴冶炼厂。 该冶炼厂处理的原料是高砷钻精矿， 其中钴矿物主要 呈方钴矿 、 斜方砷钴矿 以及砷钴矿三种形态存 在 ， 另 有少量的斜方砷镍矿 、 斜方砷铁矿 、 辉钴矿和钴华 ； 杂 质矿物主要包括黄铁矿、 黄铜矿、 石英、 白云石、 三氧 化二铝及其它 脉石 矿物 ， 另外还含有 少量 的金 、 银、 铬。该冶炼厂处 理钴精 矿所采用 的工艺流程如图 1 所示 。 高酸浸出钴渣主要成分如表 1 所示。 表 1 原料主要化 学成 分 由表 1可知 ， 高砷钴精矿经处理后 ， 金 、 银主要富 集在高酸浸 出渣中 ． 同时该浸 出渣中 c o 、 N i 、 c r等有 价金属含量也较 高。物相分析表明 ， c o 、 N i 、 F e等 主 要 以砷酸盐 、 硫酸盐 、 砷化物 、 氧化物等形式存在 。 该浸渣金 、 银含量高 ， 砷含量高达 1 2 ． 8 ％， 属于 难浸含金物料 ， 不适宜直接进行氰化浸出I l ； 若作为 提金 原料 出售 ， 市场 价格低 。同时， 其 含钴量 高达 1 0 、 6 2 ％ ， 一般伴生钴矿 品位 在 0 ． 2 ％左 右即有 回收 价值E 。为此 ， 对该 高酸浸 出渣进行 综合 回收 c o 、 A g 、 A u 、 N i 等有价金属试验研究 ， 这对提高企业经济 效益 ， 充分利用有色金属资源 ， 加强环境保护均具有 重大意义。 1 试验 针对高酸浸出钴渣的特点 ． 试验采用的工艺流程 一 如图 2所示 。 1 ． 1 硫酸化焙烧及水浸出 磨矿采用 X MB一 7 0型圆筒棒磨机． 矿样湿磨至 一 3 2 0目， 将磨好的矿浆抽滤 ， 滤饼装入搪瓷托盘 ， 用 电热恒温干燥箱低温烘 干。硫酸化焙烧是将烘干后 的 一3 2 0目高酸浸出渣和 9 8 ％的浓硫酸拌匀后 ， 在常 压下按一定的条件在马弗炉内进行焙烧 ， 用耐热不锈 钢盘装料 ， 每批次为 1 0 0 g 。焙烧 渣用 蒸馏水按液 固 比 4 1 ， 在常温下用机械搅拌浸 出 1 h后过滤分离 ， 滤液取样分析。 以分别考察焙烧 温度 、 焙烧 时问以及 硫酸加入量对钴浸出率的影 响。 1 ． 2 高酸浸 出 高酸浸出钴渣经硫酸化焙烧一水浸出后 ， 采用硫 酸溶 液 进 行 高 酸 浸 出。矿 样 1 0 0 g ， 浸 出条 件 为 H ， S O 浓度 4 mo l ／ L ， 浸 出温度 9 0 ％ ， I MS为 4 1 ， 浸 出时间 1 h 。 1 ． 3氰化浸出 氰化浸出主要考察了氰化钠用量 、 H， O ， 用量 、 液 固比、 浸出时间等 因素对金浸 出率的影响。 在氰化过程 中， 加 入 H ， O ，作为氧化剂 [ 3 ] ， 可 以 提高氰化速度 ， 缩短浸 出时 间， 提高金 、 银浸 出率 ， 同 时可以降低 N a C N的用量。 2 试验结果与讨论 2 ． 1 硫酸化焙烧及浸出 2 ． 1 ． 1 硫酸化焙烧温度对钴浸出率的影响 收稿 日期 2 0 0 7 0 1 1 0 作者简介 王瑞祥 1 9 7 4 一 ， 男， 河南登封人， 讲师， 在读博士研究生， 主要从事湿法冶金和资源综合利用教学及科研工作； 江西省赣州市， 江西理 工大学 3 1 9信箱 ． 3 4 1 0 0 0 维普资讯 2 0 0 7年第 5期／ 第 2 8卷 粗钻阳极 金属钴 图 1 钴冶炼厂工艺流 程 浸出液 金、银 图2 高酸浸出钴渣提取金、 银工艺流程 硫酸用量为 5 0 m 1 ． 在不 同温度下进行硫 酸化焙 烧 l h ． 考察焙烧温度对钴浸 出率 的影 响。试 验结果 如图 3所示。 彗 焙 烧温 度／ ℃ 图 3 焙烧温度对 钴浸 出率的影响 由图 3可以看 出． 温度 在 3 0 0 ℃ 以前． 钴 的浸 出 率随着硫酸化焙烧 温度 的升高 而升高 ； 当温度超过 3 0 0 ℃后 ， 继续升高温度对钴 的浸 出率影响甚微。因 此 ． 适宜 的硫酸化焙烧温度为 3 0 0 ℃。 2 ． 1 ． 2 硫酸化焙烧时间对钴浸 出率的影响 试验条件 9 8 ％的硫酸 5 0 ml ， 焙烧温度 3 0 0 ℃ ， 考 察焙烧时间对钴浸出率的影响。试验结果如图4所 示 焙烧时闻／ m l n 图 4焙烧时 间对钴浸 出率的影响 由图 4可以知 ， 随着硫酸化焙烧 时间的延长 ， 钴 的浸 出率随之升高。硫酸化焙烧时间为 6 0 mi n时 ， 钴 的浸出率达到 9 2 ． 7 8 ％ ． 之后继续延长焙烧时间对钴 的浸 出 率 影 响 甚 微。 因 此 ， 适 宜 的 焙 烧 时 间 为 6 0mi n。 2 ． 1 ． 3 硫酸用量对钴浸出率的影响 试验条件 焙烧温度 3 0 0 ℃ ， 焙烧时 间 6 0 mi n ， 考 察硫酸用量对钴浸 出率 的影响。试 验结果如 图 5所 示 。 由图 5可知 ． 不 添加硫 酸 时 ， 钴 的浸 出率 只有 1 6 ． 2 9 ％ ． 说明高酸浸 出钴渣 中有部分可 溶性钴盐 。 随着硫酸用量的增加 ， 钴 的浸 出率 明显增大。当硫酸 用量超过 5 0 m l 时 ， 钴 的浸 出率 随着硫 酸用量 的增加 略有上升。 根据条件试验结果， 确定最优硫酸化焙烧条件 为 硫 酸 用 量 5 0 ml ， 焙 烧 时 间 6 0 mi n ， 焙 烧 温 度 3 0 0 ℃。在此条件进行硫酸化焙烧一水浸出钴综合条 维普资讯 黄金 件试验。试验结果如表 2所示。 答 誊 硫酸用量 图5 硫酸用量对钴浸出率的影响 表 2 硫酸化焙烧一水浸钴综合条件试验结果 元 素 C o Ni C u F e A g A u 浸 出 弹 ％ 9 2 ． 7 8 9 6 ． 0 3 8 5 ． 3 7 8 1 ． 2 8 浸渣 中 B ／ ％ 3 ． 0 0 ． 5 5 1 ． 1 4 6 ． 7 3 7 1 8 3 9 6 A S 。 A u ／ 1 0 由表 2结果可知 ， C o 、 N i 、 C u的浸出率较为理想 ， 分别达到 9 2 ． 7 8 ％ ， 9 6 ． 0 3 ％ ， 8 5 ． 3 7 ％ ， 但 浸 出渣 中 C o 、 N i 含 量还偏 高 ， 分别为 3 ． O ％和 0 ． 5 5 ％ ， 需进一 步回收处理。F e 、 A s 也有一定程度的浸出 ， 对下一步 的操作产生负面影响 ， 需专 门设置除 A s 、 F e工序。另 外 ， A u 、 A g在 水浸 渣 中得 到进一 步 富集 ， 分别 达到 3 9 6 g ／ t 和 3 7 1 8 g ／ t ， 这有利于 A u 、 A g的回收。 2 ． 2 高酸浸出 高酸浸 出钴渣经硫酸化焙烧一水浸出后 ， 浸出渣 含钴约为 3 ％左右， 为使这部分钴得到回收， 采用 4 mo l ／ L硫酸溶液进行高酸浸出。浸 出结果如表 3所 示 表 3 高酸浸出钴结果 由表 3可知 ， 水浸出渣经过高酸浸 出后 ， 酸浸渣 含钴仍有 4 ． 2 6 ％， 推测可能是形成了难溶化合物。 取酸浸渣 1 0 g ， 用 4 mo ／ ／ L H 2 S O 4H 2 O 2浸 出。浸出 液经分析不含钴 ， 在有氧化剂存在 的情况下 ， 钴的氧 化物 、 硫化物 、 氢氧化物等几乎完全溶解 ， 因此考虑是 钴和铬生成 了不溶物 ， 并通过 以下方法证明推断是正 确的。 取经过 水洗烘 干 的酸浸渣 1 0 g ， 与 4 g C a O、 1 0 g N a N O 、 5 g N a C O 混匀 ， 在 9 0 0 o C焙烧 3 0 rai n ， 焙砂用 水浸出 ， 浸 出液呈黄色 ， 经分析为 N a C r O 。滤渣 用 4 m o l ／ L H ， S O 浸出 ， 浸 出液呈粉红色， 经分析溶液含 有钴离子 水浸出液和高酸浸出液合并后， 经除杂后沉钴， 可制得各种钴产品。 2 ． 3 浸钴渣氰化浸出 2 ． 3 ． 1 氰化纳用量对金 、 银浸出率的影响 用 H 0 作为氧化剂， 液固比 L ／ S 3 1 ， 浸出 时间 1 2 h 。考察氰化钠用量对金 、 银浸出率的影响。 试验结果如图6所示 。 l o o 8 0 6 0 铸 蠡4 0 2 O O O ．5 1 ． O 1 ． 5 2 ． O 2 ． 5 3 ．0 Na N用量 t - 1 图 6 氰化钠 用量对金 、 银 浸出率的影响 由图6可知， 氰化钠用量为 2 k g ／ t 时 ， 金 、 银的浸 出率分别达到9 8 ． 3 1 ％和 9 4 ． 6 ％； 继续增加氰化钠用 量金 ， 银 的浸出率变化不大。 2 ． 3 ． 2 H 0 用量对金、 银浸出率的影响 氰化钠用量为 2 k g ／ t ， 液 固比 I VS 3 1 ， 浸出时 间 1 2 h ， 考察 H 0 用量对金 、 银浸出率的影 响。试验 结果如图 7所示。 图 7 H2 O 2用量对金 、 银浸 出率 的影 响 由图 7可知 ， H， 0 ，在浸 出液 中 的质量 分数 由 0 ． 0 2 ％提高到 0 ． 0 5 ％时 ， 金 的浸 出率 由 7 3 ． 5 ％增 加 到 9 8 ． 3 1 ％ ， 银 的浸出率 由 7 1 ． 2增加到 9 4 ． 6 ％ ； 而继 续提高 H 0 用量金 、 银的浸出率反而降低。这是因 为 H 0 ， 具有强氧化性[ 3 - 6 J ， 过量的 H 0 将会溶液 中的 C N一 氧化成 了氰酸盐， 降低 C N一 的浓度， 导致 金 、 银的浸出速度降低 。并且金 、 银浸出后 ， 还有少量 的 H ， 0 过剩 ， 过剩的 H 0 将会破坏金 、 银与氰根生 成的络阴离子， 导致金、 银浸出率降低。因此， 氰化浸 出时 H， 0 ， 最佳质量分数为 0 ． 0 5 ％。 2 ． 3 ． 3 液固比对金 、 银浸出率的影响 在氰化钠用量相同的情况下 ， 液 固比小 ， 氰化钠 维普资讯 2 0 0 7年第 5期／ 第 2 8卷 浓度相对较高， 浸 出率较高； 但是液 固比太小 ， 矿浆黏 稠， 扩散速度慢， 浸出速率降低。因此， 较适合的液固 比为 3 1 。 2 ． 3 ． 4 浸出时间对金 、 银浸 出率 的影响 用 H 0 作为氧化剂， 液固比3 1 ， 氰化钠用量 2 k g ／ t ． 考察浸 出时间对金 、 银浸出率的影响 。试验结 果如图 8所示 、 爵 茁 氰化l没出时闯， h 图 8 浸出时间对金、 银浸出率的影响 由图 8可知 ． 浸出时间从 8 h延长到 1 2 h ． 金的浸 出率从 9 5 ％增大到 9 8 ． 3 1 ％ ． 银的浸出率从 9 2 ． 1 ％增 大到 9 4 ． 6 ％； 1 2 h后金 、 银浸 出率基本不变。 2 ． 4 锌粉置换 氰化浸出贵液采用锌粉置换法 回收金 、 银。锌粉 用量为 1 5 0 0 m g ／ L ， 采用 真空泵脱 氧 ， 经过 3 0 ra i n置 换， 金、 银置换率均达到9 9 ． 7 ％以上。 3 结语 针对砷钴矿 高酸浸 出渣中钴 、 金 、 银等有价金属 含量高 的特点 ， 进行了综合 回收钴 、 金和银 的试验研 究 ． 结果表明 1 采用试验提 出的方法处理砷钴 矿高酸浸出 渣是可行的 ， 可 以实 现砷钴矿高 酸浸 出渣 的综 合 回 收。通过硫酸化焙烧一水浸出一高酸浸出， 浸出液经 过净化除杂后可制得各种钴产品。 2 浸钴后渣 中金 、 银通过氰 化浸出 ， 浸出率分 别达到 9 8 ． 3 l ％和 9 4 ． 6 ％ ， 贵液 中金 、 银经锌粉置换 得到回收。 [ 参考文献] [ 1 ] 张子岩 ， 刘建华 ， 万林 生 ， 等． 用 氢氧化 钠浸 出含钴 高砷铁 渣 中 砷的试验研究 [ J ] ． 湿法冶金 ， 2 0 0 5， 2 4 2 1 0 51 0 7 ． [ 2 ] 烟伟 ， 金作美 ， 周惠 南． 硫 酸化焙 烧从 锰矿 中 回收 钴 I 硫酸 化焙烧工艺 [ J ] ． 化工冶金 ， 1 9 9 7 ， 1 8 1 1 8 2 2 ． [ 3 ] 杨华明， 邱冠周， 张和来． 搅拌磨机械化学氰化浸金新工艺的研 究[ J ] ． 黄金， 1 9 9 8 ， 3 6 4 3 6 3 8 ． [ 4] 王越 ， 李骞 ． 含金 矿石 的机械活化浸出工艺研究 [ J ] ． 甘肃 冶金 ， 2 0 0 5 。 2 7 2 1 3～1 5 ． [ 5] 张 金 叶 ， 王 晓 飞 ，陈 金 武．过 氧 化氢 在 氰 化 法 浸 金 中 的 应 用 [ J ] ． 黄金 ， 1 9 9 1 ， 1 2 1 2 4 2 4 4 ． [ 6 ] 张九辉， 刘 惠． 过氧化氢助浸小型试验和半工业试验[ J ] ． 黄金， 1 9 9 6 ， 1 7 6 4 5～4 6 ． [ 7 ] 陈卫． 浅谈过氧化物助浸氰化提金[ J ] ． 黄金 ， 1 9 9 7 ， 1 8 8 3 5 3 7 ． An e x pe r i me n t a l r e s e a r c h o n e x t r a c t i n g g o l d a n d s i l v e r f r o m a c i d l e a c h i n g c o b a l t r e s i du e Wa n g Ru i x i a n g 。L i u J i a n h u a ，Xi a L i b i n 。 1 ． J i a n g x i U n i v e r s i t y o fS c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ； 2 ．C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y Abs t r a c t Th e a c i d l e a c hi n g r e s i du e o f a r s e ni c c o b a l t c o n c e n t r a t e c o n t a i n s hi【 g h c o n t e n t o f c o ba l t ，g o l d a n d s i l v e r i n a c o b a l t s me l t i n g p l a n t ． An e x p e r i me n t a l r e s e a r c h o n e x t r a c t i n g g o l d，s i l v e r a n d r e c o v e r i n g c o b a l t f r o m t h e r e s i d u e i s c a r r i e d o u t ．I t i s r e v e a l e d t h a t t h e e x t r a c t i o n r a t e o f g o l d a n d s i l v e r i s 9 8 ． 31 ％ a n d 9 4 ． 6 ％ ．a n d t h e r e c o v e r e d C O b a h c a n b e u s e d t o p r o d u c e k i n d s o f c o b a l t p r o d u c t s ． Ke y wo r d s c o b a l t r e s i d u e ； i n t e g r a t e d r e c o v e r y ； g o l d ；s i l v e r ； c o b a l t 编辑 李玉敏 } } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 1 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { ‘ } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { } 一 { ‘ } 一 { ． } 上海金交所一季度成交黄金 3 6 0 t 今年第一季度． 上海黄金交易所黄金、 铂金、 白银等交易品种成交总量达 4 0 5 t ， 同比增长 2 1 ％； 成交金额达 6 0 9亿元， 同比增 长 1 8 ％。其中， 共成交黄金 3 6 0 t ， 同比增长 4 ％； 成交金额5 8 0亿元 ， 同比增长 1 7 ％。 在上海黄金交易所黄金交易品种中， A u TD 涨幅最大 ， 比去年同期增长了 1 0 ％； A u 9 9 ． 9 5成交量最大， 占黄金总成交量的 5 0 ％ ； 其次是 A u TD ， 在黄金成交总量中占4 0 ％。此外， 上海黄金交易所主要为个人投资的 A u l 0 0 g 3月份成交量明显放大， 成交量由2月份的4 ． 8 k q 增加到2 O ． 2 O k q 。 今年一季度， 上海黄金交易所铂金成交 7 ． 9 t ， 同比增长 1 3 ％； 成交金额 2 4亿元 ， 同比增长 2 9 ％； 白银成交 3 7 t ， 成交金额 1 ． 3 亿元； 白银 A 异 TD 3月份成交量比2月份增长 3 1 3 ％。 中国黄金集团公司网 维普资讯