CN101314815B - 一种高硫高砷难选金精矿常压催化氧化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高硫高砷难选金精矿常压催化氧化方法，包括如下步骤：1、在带有搅拌器的反应釜中一次性加入适量矿样、固体催化剂、酸和水，配置成难选金矿石的浆液；2、在60～100℃的温度条件下，向浆液中连续通入气体氧化剂，即臭氧和氧气，或着臭氧和空气，连续不断搅拌，形成氧化矿浆，反应时间为6～18小时，然后降至室温过滤得滤液和滤渣。3、根据传统提取工艺，滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值11～12，加入氰化钠搅拌24小时后过滤，从滤液中提取贵金属。本发明的优点是：提高了难选金精矿中金、银等贵金属的提取率和其他元素综合利用率；同时在提取过程中，减少环境污染；并且工艺简单，设备成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种高硫高砷难选金精矿常压催化氧化方法。
背景技术
高硫高砷难选金精矿处理工艺主要有焙烧氧化法、加压氧化法、常压氧化法、细菌氧化法、硝酸催化氧化法等预处理方法。主要缺点在于难选金精矿中金、银、铂、钯等贵金属的提取率较低；其他元素综合利用率也较低；在提取贵金属过程中，对环境造成污染；并且工艺复杂，成本高。
如果有一种催化剂能在气相中再生，又在水中的溶解度很高，它在硫化床表面还原时阴极电位也高，则可显著降低硫化矿氧化酸浸所需的温度和氧压，这是湿法冶金研究工作的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的在于提高难选金精矿中金、银、铂、钯等贵金属的提取率和其他元素综合利用率；同时在提取过程中，减少环境污染；并且工艺简单，设备成本较低。
为了达到上述目的，本发明提供一种高硫高砷难选金精矿常压催化氧化方法。其工作原理是：由于大多数分子的化合键能量为25～35千卡/摩，而臭氧的氧化还原电势大约是2.07V，化合键能量为47千卡/摩，因此臭氧足以打开多数分子的化合键，打破包裹金、银等贵金属的黄铁矿和毒砂，使贵金属裸露出来，另外铁、铜、锰几种元素能够起到催化作用和促进氧气和臭氧在水中溶解和转化作用。
本发明关键在于使用了氧化剂和催化剂，其反应步骤如下：
O3+O2+还原态[固体催化剂]→O+氧化态[固体催化剂]
O+氧化态[固体催化剂]+FeS2→FeSO4+还原态[固体催化剂]
其中还原态[固体催化剂]可以被重新氧化而循环使用，间接提高氧气氧化速率。
本发明具体步骤如下：
1.在带有搅拌器的反应釜中一次性加入适量矿样、固体催化剂和水，固体催化剂浓度为151～280克/升，矿样与水的重量比为1∶6～1∶10，加酸至pH值1～3，配置成难选金矿石的浆液。
2.在60～100℃的温度条件下，向浆液中连续通入气体氧化剂，即臭氧和氧气，其中臭氧为0.8～1.2克/小时和氧气为0.1～1.0立方米/小时，或着臭氧和空气，其中臭氧为0.8～1.2克/小时和空气为0.1～1.0立方米/小时，连续不断搅拌，形成氧化矿浆，反应时间为6～18小时，然后降至室温过滤得滤液和滤渣。
3.根据传统提取工艺，滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值11～12，加入氰化钠搅拌24小时后过滤，从滤液中提取贵金属。
所述的固体催化剂的制备工艺为：将工业用铁、铜、盐酸或氯气、氧化锰、氧化铝、氧化硅在常温、常压条件下，均匀搅拌，混合而成，在这过程中，若使用氯气，则连续通入氯气，使其最终产品的成分质量百分比分别为铁30％、氯30％、氧15％、铜10％、锰5％、硅5％和铝5％。
所述的难选金矿石的浆液可包括的酸为盐酸和硫酸。
本发明的优点是：提高了难选金精矿中金、银等贵金属的提取率和其他元素综合利用率；同时在提取过程中，减少环境污染；并且工艺简单，设备成本较低。按照国标测定，金、银的浸出率分别为68～98.5％和80～96％，而未经上述发明步骤直接氰化的对应浸出率分别为小于40％和50～60％。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细地阐述。
实施例1
参考图1，为高硫高砷难选金精矿常压催化氧化工艺流程图，在带有搅拌器的反应釜中一次性加入矿样、水和固体催化剂，及硫酸，固体催化剂浓度为151克/升，矿样与水的重量比为1∶10，加硫酸至pH为1，配置成难选金矿石的浆液。其中固体催化剂的制备工艺为：将工业用铁、铜、氧化锰、氧化铝、氧化硅在常温、常压条件下，均匀搅拌混合，在这过程中，连续通入氯气，使其最终产品的成分质量百分比分别为铁30％、氯30％、氧15％、铜10％、锰5％、硅5％和铝5％。
在90℃的温度条件下，向浆液中连续通入臭氧和氧气，其通入量分别为0.8克/小时和0.1立方米/小时，连续不断搅拌，形成氧化矿浆；反应时间为8小时，然后降至室温过滤得滤液和滤渣；根据传统提取工艺，使滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值11，加入氰化钠搅拌24小时后过滤，从滤液中提取贵金属，按照国标测定，金的浸出率为82.65％，银的浸出率为88.77％。
实施例2
采用与实施例1完全相同的步骤操作，其中固体催化剂的制备工艺为：将工业用铁、铜、盐酸、氧化锰、氧化铝、氧化硅在常温、常压条件下，均匀搅混合，使其最终产品的成分质量百分比分别为铁30％、氯30％、氧15％、铜10％、锰5％、硅5％和铝5％。
其中固体催化剂浓度为280克/升，矿样与水的重量比为1∶10，加盐酸至pH为1，在100℃的温度条件下，向浆液中连续通入臭氧和空气，其通入量分别为1.2克/小时和0.4立方米/小时，反应时间为16小时，根据传统提取工艺，使滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值12，加入氰化钠搅拌24小时后过滤。按照国标测定，金的浸出率为98.45％，银的浸出率为95.27％。
实施例3
采用与实施例1完全相同的步骤操作，其中固体催化剂的制备工艺为：将工业用铁、铜、盐酸、氧化锰、氧化铝、氧化硅在常温、常压条件下，均匀搅拌混合，使其最终产品的成分质量百分比分别为铁30％、氯30％、氧15％、铜10％、锰5％、硅5％和铝5％。
其中固体催化剂浓度为170克/升，矿样与水的重量比为1∶6，加硫酸至pH为3，在70℃的温度条件下，向浆液中连续通入臭氧和空气，其通入量分别为1.0克/小时和0.8立方米/小时，反应时间为12小时，根据传统提取工艺，使滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值11，加入氰化钠搅拌24小时后过滤。按照国标测定，金的浸出率为68.32％，银的浸出率为81.02％。
实施例4
采用与实施例1完全相同的步骤操作，其中固体催化剂的制备工艺为：将工业用铁、铜、氯气、氧化锰、氧化铝、氧化硅在常温、常压条件下，均匀搅拌混合，在这过程中，连续通入氯气，使其最终产品的成分质量百分比分别为铁30％、氯30％、氧15％、铜10％、锰5％、硅5％和铝5％。
其中固体催化剂浓度为230克/升，矿样与水的重量比为1∶8，加盐酸至pH为3，在100℃的温度条件下，向浆液中连续通入臭氧和氧气，其通入量分别为0.9克/小时和1.0立方米/小时，反应时间为8小时，根据传统提取工艺，使滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值12，加入氰化钠搅拌24小时后过滤。按照国标测定，金的浸出率为76.25％，银的浸出率为92.19％。
Claims (1)
1.一种高硫高砷难选金精矿常压催化氧化方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、在带有搅拌器的反应釜中一次性加入适量矿样、固体催化剂、酸和水，固体催化剂浓度为151～280克/升，矿样与水的重量比为1∶6～1∶10，加酸至pH值1～3，配置成难选金矿石的浆液；
所述固体催化剂的制备工艺为：将工业用铁、铜、盐酸或氯气、氧化锰、氧化铝、氧化硅在常温、常压条件下，均匀搅拌混合，在这过程中，若使用氯气，则连续通入氯气，使其最终产品的成分质量百分比分别为铁30％、氯30％、氧15％、铜10％、锰5％、硅5％和铝5％；
步骤2、在60～100℃的温度条件下，向浆液中连续通入气体氧化剂：臭氧和氧气，其中臭氧为0.8～1.2克/小时和氧气为0.1～1.0立方米/小时；或者臭氧和空气，其中臭氧为0.8～1.2克/小时和空气为0.1～1.0立方米/小时，连续不断搅拌，形成氧化矿浆，反应时间为6～18小时，然后降至室温过滤得滤液和滤渣；
步骤3、根据传统提取工艺，滤渣与氢氧化钙溶液混合，调至pH值11～12，加入氰化钠搅拌24小时后过滤，从滤液中提取贵金属。
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