酸性硫脲中的炭吸附浸金工艺.pdf

； 毕 ， 刁 8 脓 ， √ 迁、 ／ ， 。 酸性硫脲中的炭吸附浸金工艺 胁删一 t 等 限懈 r’＼ 【 摘要 】 本文论连用硫朦作浸出剂， 从含金【 0 ． 5 5 g t ／构金矿中回收鱼的优越性． 画 牧卑 浸出时间帮化学试荆消耗置等指标看，虢碌强出旃加巅比常规浸出更有效．炭浆矗出l 曲 ．盘的回收 率 可选 9 7 ． 5 嘶。 1 前 百 在湿法 冶炼 中 ，应用最广的金 矿石提 金 方法是氰化法 Ad a ms o m，1 9 7 2 j J - a l l a n 和 Sma r t ， 1 9 0 4； Ch a p ma n ， 1 9 3 9 。 丽 从常规 氰 化浸 出液中 回收金则 有不 同 的工艺过 程，其中包括锌置换或 活性 炭吸 附 Al l e n 。1 9 1 8 j c r 。 s s 和 S c o t t ， 1 9 2 7 Z a d r a 等 ，1 9 5 2 ，An o n ， 1 9 7 4 Mc Do u g a l l 等， 1 9 8 0 I Da v i d s o n 等，1 9 7 9 ，G r a b o v s k i l i 等， I 9 7 6 。活性炭也用于炭浆法中回收金。该 法将炭直接加进反应器矿浆 中吸附被浸出的 金。与锌粉置换比较，浸出作业用炭作金的 吸附剂更好 ，因为在解吸 过程 中金 的溶解魔 工艺改造前后技术经济指标对比袁 【 9 9 2 年为工 艺调整对裳 ． 工艺流程稆参数来回变动，指标无可比性 ．故来列 有所 下降，但固工艺简化、指标稳定、磨浮 工艺单耗反而下降了5 ． 5 k W． h ／ t AJ 。‘ 5 操 作及 管理要点 5 ． 1 该机采用外 加鼓风机供低 压 恒压风 ， 有利于稳定操作，但风压不能随矿浆密度变 化作相 应的改 变。因此矿 浆浓 魔要求较 严格 控制。过大会造成密度增加，密度增至一定 值时，鼓风机就不能正常供风，机内矿浆液 而将 呈现 高低不匀 ，操 作恶化 。就 新冶铜矿 的矿石性 质及选 别工 艺要求 而 言 ，浓 度 以 0 ～5 0 为宜。 5 ． 2 浮 选机 内设有循 环通道，是 该机 的重 要 结构特 点 之一 。使用过程 中，要经常保 持 通道畅通 ，隔 板与假底密 闭，才 能有效 地防 止矿浆流 “ 短 路” ，保证 矿浆正常 循环 ，达 到该机 的特 殊选别效果。 否则浮选 效果 就变 差，零部件磨损也加剧。 5 ． 3 矿浆组度不宜过细，否 则不 能发挥该 机特长，而且会增加磨矿能耗、浮选药耗与 浮选过程夹杂，降低浮选精度。 5 ． 4 该机的易磨损件主要是 叶 轮、盖板、 循环通道隔板 织底 吸 入 筒 及 空气分配 器。为延长使用周期，减少维修量，稳定操 作，建议衬 以耐磨材 料 如橡胶等。 6结束语 C LF 一 4 浮 选机在新 冶铜 矿选矿工艺 改造 中的应 用成功 ，满 足了 自钨选矿工艺 改造之 需要 ，简化了工艺流 程，提高了选 矿指标 ， 降低了能耗，说明该机具有广阔的推广应用 前景。 责任编辑孛怀先 ，3 4 一 有色矿山I 9 9 s 维普资讯 更大，足 以电解回收获得高成色、高产率的 金。 经过研究，已经抗到一种硫脲浸出法来 代替 氰化物法 ，其原理 可用下面基本 反应式 说 明 2 CS NH 2 2 2 Fe 。 [ NH2 2 CS S C NH 2 2 ] 2 Fe 1 在酸性 介质 ，有Fe “存在情 况下 ，硫脲 生成甲脒，溶解矿石 中的金。 甲脒二硫化物 的浓度 可通过测定浸 出液 的 氧 化 电位 来估 计。金被酸性介质中的甲脒二硫化物氧化， 并与硫腮反应生成稳定的阳离子络台物 [ NH。 ￡ c s sc NH2 ￡ ] “ 2Au 2 CS NH2 2 2 { Au E CS NH 2 2 ] 、 2 此外 ，甲脒 二硫化物可 以 分 解 成 胶 态 硫、氰胺 和硫腮 [ NH 2 z cs s c NH 2 ] SNCNH 2 CS NH 2 2 H 3 这种 归 因予溶 液的 温 度 和p H值 的分 解 反应 ，抑 制了矿石 中金的溶解 ，因为此时金 粒被产生 的胶 态硫包覆。避免 抑制的唯一方 法是在浸滤过程中保持合适 的 温 度、p H值 和甲脒二硫化物浓度。 由反应式 1 和 2 可以导 出硫脲浸 金 的一般反应式 2 Au4 CS NH2 2 2 Fe 。 2 { Au C CS NH 2 2 ] 2{ 2 F e 4 式 4 说明，氧化剂和硫脲 的 比例必 须 始终台适 ，否则金 就不可能溶 解。例如 不控制硫脲的氧化，将限制金的回收率，造 成药剂 的不必要消 耗 G r o e n e w a l d ，1 9 7 6， 1 9 7 7 ；S c h mi d t 等 ，1 9 8 4 j S c h u l z e ， 1 9 8 4 。 本次研究，我们根据文献报道 C h e n 等 1 9 8 0 ； G r o e n e wa l d ， 1 9 7 6； S c h mi d t 等 ， 1 9 8 4 决 定将 以往 研究过的某 些变量维持不 变 如 p H1 ． 0 、搅拌速度 5 0 0 r ／ ml n ，改变下 列参数温 度 1 5 C与2 5 ℃、硫 脲 浓 度 4 ． 0 、8． 0 和1 2 ． o ／ 1 、周 泼 比 1 l 4 和 1。 5 、磨 矿 细 度 一6 0同 日 和 一1 5 0 网 目。在浸出试验中，甲脒二硫化物浓度是 通 过确 定氧 化 电位来估计 ，氧 化 电位取决 于 硫腺和F e ”浓度。连续添加亚硫酸氢钠可保 证F e 3 浓度不变，从而确保电位值稳定 Hi - s k e y ， 1 9 8 4 J S c h d l z e ， 1 9 8 4 j S e h mi d t 和 Ro c h e n z wa l b， 1 9 8 7 。 研 究 中每一 变量值 的选择是 根据 溶解金 的百分数和浸 出剂的耗量来选定的。最后， 在相似 的浸 出条件 金浸 出百分 数 、浸 出时 间、药剂耗 量 下，对 两种方 法 进 行 丁 比 较 。 2 试验 2 ． 1 材 料 试验采 用纯 化学试 IJ H．N0 a HC I 、 HB r 、 H 2 S O 、Na HS O 。 、甲基 异丁酮 和淀 粉溶 液 ； 硫脲 由S KW Tr o s t b e r g A．G．Qu i mi c a Ho e c h s t C h i l e 公 司提 供j活性炭 由Qu i mi - c a Ha r t l n g C h i l e S ． A． 公 司提供 ，系 椰壳 炭 ，粒度 1 ． 2 ～3． 0 mm，B ET法测得 的表 面 积为9 0 0 5 0 m ／ g 。 5 ． 2 分析 方法 以 { Au [ cs NH 。 ] } 斗形 式溶 于溶 液 中的金 经王水处理后 ，用 甲基 异丁酮提取 ， 并用 吸附光谱法分析 j溶液 中的硫脲用碘化 钾滴定分析 ，淀 粉作 指示 剂。用玻璃 电极 检 测，用铂电极测 电位，用饱和甘汞电极作参 考 电极。 2 ． 3浸 出 恒温反应 器 2 L 同 p H 电极 、 电位 电 极 、机 械搅拌 器，矿样和药剂 添加 点相 联。 p H值为1 用 H S O 调节 ，浸 出液8 0 0 ml ， 硫脲适量 。常规浸 出时，同时加入金 矿和所 需 活性 炭 ，并 以转 速5 0 0 r l mi n 进 行搅拌。 活 性 炭 粒事先筛 分 ，并按预定浸 出时间从矿浆 酸性硫脎中的炭暇附浸盒工葛Ri c o r d s S c h mi d t 一 3 5 维普资讯 中排离，然后往反应器中重新加入新炭。 浸出期 间，要取样查定硫腮耗量和金含 量 浸 出结 束后，对 炭 、溶液和 矿样 分别进 行分析，以确定金含量。炭吸附的含金络合 物，用 甲醇冼提 S c h mi d t 等，1 9 8 8 。 3 结果和讨论 研究所用的金矿样属低品位。矿山位于 智利I V 地区，表 1 是其物相分析。寝 出试验 所用矿样为两 种粒级 ，按 泰 勒 筛 制分别 是 一 6 0 网 目和 一1 5 0 网 目，表 2 给 出了粒级 组成 及其金 含量。 寰l 金矿样化学多项分析和物相分析 化学多可分析 ．啊 物相分析 寰2 筛分分析和金含量 首先 ，分析 了浸 出条件变化对常规浸 出 的影响 ，以便根 据金的 回收 率和药剂 耗量 选 择最合适 的参数。然后，在 同样条件下进行 炭浆吸 附。再将两种方法作比较。 3． 1 常规 浸 出 研 究温度影响对选 择了 1 5 ℃和2 5 C。图 1 示 出于2 5 ℃和指 出条 件下 浸 出1 3 h ， 获 得 了 较好 结果 。 当试验温度 为3 O ℃时 ， 金的回收率 一 提出时间， h 囤l 韫度对浸出过程 的影响 圃浪比 1； 4 ；硫臊起始浓度8 ． o g ／】 很 低，这是 由于甲脒 二硫化物分解产 物胶态 硫覆盖 于矿物表 面，阻止了金的溶解 S c h一 ／ ／1 i d t 等，1 9 8 4 j S c h u l z e ，1 9 8 4 。 进行浸 出试验时 ， 研究 了4 ． 0 、 8 ． 0 和1 2 ． 0 g ／ 1 硫脲浓度的影响，其结果见图2 所示。硫 繇浓度8 ． o g ／ 1 时的结果最好 ，金 回 收 率 达 9 0 。因为浸 出和甲脒 二 硫 化物的生成有 关，所得结果可解释为{8 ． o g ／ 1 时，甲脒二 硫化物浓度最适合金的浸出，并受控于电位 1 4 5 mV 。只要F e 浓度保持不变，氧化电位 也就可保持恒定。 怛 卜 号三 浸出时 间， h 圈2 硫脲浓度对浸 出过程 的影响 固卞 睫 比1- 4 矿样粒度一1 5 o 网目。 浸 出温度2 5 ℃ 固液 比l4 和1；5 的影响， 已在 表 3中 给 出。在特定浸 出条件下 ， 一6 0 网目或 一1 5 0 阿 目都能 在1 4 获 得最好浸 出结果 。这 可归 一 3 6 一 有色矿山l 9 9 5 维普资讯 闵于反应器中 的F e 浓 度，在1 5 时 姿 比 1 4 时低。由于两种情况下硫脲的浓度均不 变 ，所 以在 固液 比较 高时就可获得较 高的 甲 脒二硫化物浓度，从而使 金 的 回 收率也较 高。 金矿 粒度 的影 响见 图 3。该图指 出了金 溶解的动力学情形。在两种磨矿粒度条件下 进行同样浸出时，粒度较细，结果较好。这 是 因为颗 粒越 细，表面 积越大 ，越有 利于金 的溶解 。 表 3 固液比和磨矿粒度 对金 溶解百分 比的影 响 粒度 。网 目 固液 先 3 6 O 嘶 6 7 ． O 嘶 3 0 0 嘶 4 5 ． 0嘶 浸出条件硫腮初始浓度8 ． 0 g ／I ．温度2 5 ℃， 浸 出时 间0 h -- -- 1 5 0 l ～ 从上述研究可知，考虑不同变量的常规 浸 出，在 以下条 件下 能 够 回 收 金含 量 的 9 0 。 浸 出时 问；2 4 h 硫脲用量 3 k g ／ t 硫脲浓度8 g ／ 1 Na riS 0 3 用量 l 9 ． 5 k g ／ t 浸 出电位 1 4 5 mV p H值； 1 ． 0 浸 出温度2 5 ℃ 固液 比；14 矿样 粒度 一1 5 0 网目 3 ． 2炭 浆浸 出 在炭浆浸 出试验 中，采用 了常规浸 出导 出的变量值 ，研究了一个反应 器一 个步骤 中 的炭量和循环数对浸 出过程的影响。两变量 是依据浸 出时问 、金 回收率和浸 出剂耗量 选 定的。表4 列出了浸 出1 3 h 炭量 4 ． 0 ，8 ． 0 与 l 2 ． o g ／ D 的影 响。浸 出金和 吸 附 金 的 百分 比，指原矿含金量 反应器中的炭量增加， 吸附于炭 上 的金量 也随之增多 ，表 明浸 出的 金量增大了，吸附金随炭量的增加而增大是 不言而喻 的。然而 ，浸 出金量增 加是 由于平 衡反应式 2 转变成含金 阳离子络 合 物的 反应式 1 ，这种转变反应是 炭 粒表面的 复杂吸附引起的，结果将络合物从矿浆中分 离 出来。 表 4 给炭量对 浸 出和吸附金量 的影 响 浸 出时 间 ．1 3 h 表5 循 环 次数对 浸 出和吸 附金 ’ 量的影响 谩 出时阃1 3 h 给炭量 8 ． 0 g ／I 为了将所有溶解金均吸附在活性炭上 ， 各循环的炭量都必 须改变。也就是 说，浸 出 期 间每次添加 的炭量都 必须改 变。显然 ，炭 酸性硫脲 中的炭吸附浸盒工艺R o r d s s c h ml d t 维普资讯 ． | 晦 J 邀E 坎贝尔金矿加压氧化厂的试车和运行 S } J o h n m a k 胁t H a n s r u a 云 脞 ] 弓 f J 多姆 砂矿公 司 P l a c e r Do me 坎 贝尔 金矿 C a mb e l 1 生产硫化的砷黄铁矿金精 矿 。为 了提 高金 回收率 ，精矿必须焙 烧 、生 物 氧化 或加压氧 化。事 实证 明，加压氧化工 艺 流程符 合安 大略省严格 的环 境条例。 1 9 9 0 年初，完成了生物氧化同加压氧化 的比较工作，多姆公司选用加压氧化工艺取 代了焙烧炉。工业厂房是根据谢里特戈登公 司 S h e r r i f f G o r d e n 提供 的技 术设 计的 。 1 9 9 1 年 月，焙烧车间关团，新建的加压氧 化 厂投 产 。 坎贝尔金矿位于安大略省西北的巴尔默 镇 B a l me r ，是加拿大第一座 使 用谢里 特 戈登 公司 加压氧化 技术从难选矿石 中回收 黄金 的企业。1 9 8 6 年 以来， 已在 巴西 丙托 矿 S a o B e r t o 采用 了类似工艺 。 巴 布 亚新 几内亚波吉拉联 合企 业 Po r g t r a 亦 甩加 压氧化 工艺 。 坎 坝尔 矿体的金 以 自然 金或 硫化矿物 包 量 越小 如 4 g ／ 1 需 要的 循 环 次 数 就 比 量 一 大 1 2 g ／ 1 时要多，这意味着采 用 的反 应器数量与循环次数相似。考虑到表 4所示 结果 ，矿石含金量、添加炭量，将体系设计 成逆流时的反应器数 目， 试验中选用了8 g ／ 1 。 从襄 5可知 ，最佳循环 次数为 5次。这 些结 果表明，浸 出1 3 h ，每2 ． 6 h 朴 炭 至8 g ／ 1 ，硫 琢浸 出的所有金 都会吸附 在炭上 。 应 用炭 浆法 ，可 回 收 原 矿 含 金 量 的 9 7 ． 5 O ％ ， 其条 件为 ；浸 出作业 1 3 h， 硫脲耗量 2 k g ／ t ， 亚硫酸钠耗量5 ． 2 k g ／ t ， 硫酸 密度1 ． 7 k g ／ ] 耗量1 1 ． 8 k g ／ 】 。 其它条件为 搅拌速率 5 0 0 r ／ rai n ， 浸 出p H 值1 ． 0 ， 浸 出电位1 4 5 mV， 反直温度2 Y C， 硫脲浓度8 g ／ 1 ， 给 炭量8 g ／ 1 ， 裹金形态赋存。硫化矿物主要是砷黄铁矿、 黄铁矿 和 磁 黄 铁 矿。矿石 碎 磨 至一 7 5 1t in - 2 0 0 网 目 占8 O ％，然后浮 选， 回收 硫化 物。矿石 中大约4 0 ％的金，通过重选获得， 其系浮选回收。浮选精矿平均每天约5 5 6 0 t 表 1列 出了精矿的典型分 析。 裘 1 坎贝尔金矿的精矿成份 安装加压氧化设备 以前，浮选精矿在 1 个 两段流化焙烧 回路 中处理 。焙 烧炉废 气经 过 2台并联旋风收尘器，然后进入静电收尘 器 ，三氧化二 砷被 捕集入 四室 收尘器，气体 循 环次数 5次。 4 结论 研 究表明 ，氰化浸 出难 以处理 的古金矿 石 ，可以用酸性硫脲溶 液成 功浸 出。 炭浆法与常规汪 出相 比，具 有 明 显 优 势 浸出时间短 ，药 剂耗量低 ，金 浸出的 回 收 率随炭量的增加而 提 高。 参考文献 略 顾帼华译 自I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f M i n e r a l Pr o c e s s i n g 199 3 3 8 257 265 王晖校 责任编辑李 怀先 一 3 8 ～ 有色 山一【 9 9 5 维普资讯