沸腾焙烧烟灰浸出金、银、铜的研究.pdf

2 0 1 4 年第3 期 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m 虬c n 2 5 d o i l o ．3 9 6 9 ／j ．i 翳n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 4 ．0 3 ．0 0 8 沸腾焙烧烟灰浸出金、银、铜的研究 曾斌1 ，赖子球2 ，王瑞祥1 ，余攀 1 ．江西理工大学冶金与化学工程学院，江西赣州3 4 l o o o ； 2 ．紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭3 6 4 2 1 4 摘要采用酸浸一氰化工艺从某沸腾焙烧烟灰中浸出金、银、铜。结果表嘎，较优工艺为酸浸硫酸浓度 1 ．om o l ／L ，液固比4 1 ，反应温度9 0 ℃，反应时间4h ，搅拌速度3 0 0r ／m i n ；氰化浸出反应液固比3 1 ， 氰化钠浓度o ．2 ％，p H1 0 ～1 1 ，反应时间4 8h ，搅拌速度3 0 0r ／m i n 。此条件下，金、银、铜的浸出率分别 为9 7 ．1 6 ％、7 9 。9 8 ％、9 6 。0 4 ％。 关键词酸浸；氰化浸出；沸腾焙烧烟灰；金；银；铜 中图分类号T F 8 3 1 ；T F 8 3 2 ；T F 8 1 1 ； 文献标志码A 文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 4 0 3 一0 0 2 5 一0 3 S t u d yo nL e a c h i n go fG o l d S i l V e r ‘C o p p e rf r O mF l u i d i z e d b e dR o a s t i n gA s h Z E N GB i n l ，L A IZ i q i u 2 ，W A N GR u i x i a n 9 1 ，Y UP a n l 1 ．S c h o o lo fM e t a l l u r g i c a la n dC h e m i c a lE n g i n e er i n g ，J i a n g x iU 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 y ，G a n z h o u3 4 1 0 0 0 ，J i a n g x i ，C h i n a ； 2 ．Z i j i nM i n i n gG r o u pC o ．，S h a n g h a n g3 6 4 2 1 4 ，F u j i a n ，C h i n a A b s t r a c t G o l d ，s i l v e ra n dc o p p e rw e r e1 e a c h e df r o mf l u i d i z e d b e dr o a s t i n ga s hb ys u l f u r i ca c i dl e a c h i n g c y a n i d i n gl e a c h i n gp r o c e s s ． T h er e s u l t ss h o wt h a tt h el e a c h i n gr a t eo fg o l d ，s i l v e ra n dc o p p e ri s9 7 ．16 ％， 7 9 ．9 8 ％a n d9 6 ．0 4 ％r e s p e c t i v e l yu n d e rt h ef o l l o w i n go p t i m a lc o n d i t i o n si n c l u d i n gs u l f u r i ca c i dc o n c e n t r a t i o no f1 ．Om o l ／L ，r a t i oo fl i q u i dt os o l i do f4 1 ，t e m p e r a t u r eo f9 0 ℃，r e a c t i o nt i m eo f4ha n ds t i r r i n g s p e e do f3 0 0r ／m i na sw e l la sr a t i oo fl i q u i dt os o l i do f3 1 ，s o d i u mc y a n i d ec o n c e n t r a t i o no f0 ．2 ％，p H v a l u eo f1 0 ～ll ，r e a c t i o nt i m eo f4 8ha n ds t i r r i n gs p e e do f3 0 0r ／m i ni nc y a n i d i n gl e a c h i n g 。 K e yw o r d s a c i dl e a c h i n g ；c y a n i d i n gl e a c h i n g ；f l u i d i z e 1 - b e dr o a s t i n ga s h ；g o l d ；s i l v e r ；c o p p e r 随着矿物资源的日渐枯竭，各种二次回收资 源[ 1 ‘4 3 逐渐得到关注。国内金属冶炼厂每年产生大 量的烟灰[ 5 1 铜冶炼转炉烟灰、闪速炉烟灰，黄金冶 炼厂沸腾焙烧烟灰等 ，其中部分烟灰富含有价金 属，是重要的二次资源。对此种烟灰的综合利用做 了大量研究，取得一定的成效。张晓峰等卟] 对高砷白 烟灰浸铜工艺进行研究，结果表明，白烟灰经5 0 0 ℃ 焙烧1h 后，在硫酸浓度1m o l ／L ，液固比4 1 的条 件下，铜浸出率可达9 8 ％，并且可回收9 5 ％的三氧化 二砷。唐谟堂等[ 7 ] 指出，可将白烟灰中的砷转化为砷 酸铜形态，通过试验，有9 9 ％的砷得到回收利用，并 且提高了有价金属铋、锡、锌等的回收率。侯新刚 等[ 8 3 研究了铜转炉烟灰硫酸浸出铜、锌工艺，在较佳 工艺条件下，铜、锌的浸出率均大于9 0 ％。本文研 究了从某黄金冶炼厂沸腾焙烧烟灰中浸出金、银、铜 的工艺，获得了较优的工艺参数，实现二次资源的高 效利用。 1 试验原料及方法 试验所用沸腾焙烧烟灰来自福建某黄金冶炼厂 收稿日期2 0 1 3 一0 9 0 3 基金项目国家自然科学基金资助项目 5 1 1 6 4 0 1 1 ；福建省区域科技重大合作项目 2 0 1 1 H 4 0 2 5 作者简介曾斌 1 9 8 8 一 ，男，江西赣州人，硕士研究生． 万方数据 2 6 - 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3 期 沸腾焙烧车间，烟灰破碎至粒径一7 4 肛m 占 8 7 ．5 4 ％。烟灰含金44 5 0g ／t 、银5 95 4 0g ／t ，其他 元素分析结果 ％ C u4 ．7 0 、P b3 ．4 6 、Z no ．5 3 、S 1 ．3 5 、S i3 5 ．6 5 、F e2 3 ．7 0 。由此可知，该烟灰中，贵 金属金、银含量较高，同时铜也具有回收价值。试验 所用试剂氰化钠、碳酸钠、浓硫酸等均为分析纯，蒸 馏水为自制。 硫酸浸出每次称取1 0 0g 烟灰置于1L 玻璃 烧杯中，按照设定的条件进行硫酸浸出、洗涤、固液 分离，浸出液收集并测量体积，混匀后送样分析浸出 液中金、银、铜浓度并计算金、银、铜在硫酸浸出时的 浸出率，浸出渣在鼓风干燥箱中烘干处理。 氰化浸出取出烘干后的酸浸渣，冷却后称重， 置于5 0 0m L 玻璃烧杯中，按液固比3 1 ，氰化钠浓 度o ．2 ％，反应p H1 0 ～1 1 ，反应时间4 8h ，搅拌速 度3 0 0r ／m i n 的条件进行氰化浸出金、银，测定氰化 液金、银浓度并计算金、银的氰化浸出率，氰化浸出 渣处理后丢弃。 2 试验结果和讨论 3 1 ，氰化钠浓度o ．2 ％，p H1 0 ～1 1 ，反应时间 4 8h ，搅拌速度3 0 0r ／m i n 的条件进行直接氰化浸 出金、银试验。试验结果氰化液含金3 ．5 4m g ／L 、 银3 1 ．7 2m g ／L ，金、银氰化浸出率分别为4 1 ．7 8 ％ 和2 7 ．9 7 ％。由结果可知，对烟灰直接氰化处理， 金、银的浸出率较低。原因可能是烟灰中杂质金属 铜、锌等对金、银的氰化浸出有干扰作用，最终导致 金、银浸出率低下。 2 ．2 硫酸浸出一氰化浸出试验 先采用硫酸浸出杂质金属，然后进行氰化浸出 金、银。一方面是为了提高金、银的浸出率，另一方 面是通过硫酸浸出，可以回收烟灰中的铜。试验考 察了硫酸浓度、反应液固比、反应时间、反应温度对 金、银、铜浸出率的影响。 2 ．2 ．1 硫酸浓度 浸出固定条件烟灰1 0 0g 、液固比6 l 、反应 温度5 0 ℃、反应时间5h 、搅拌速度3 0 0r ／m i n 。改 变硫酸浓度进行浸出。酸浸后的酸渣在干燥后，继 续进行氰化浸出金、银试验，氰化试验条件液固比 3 1 ，氰化钠浓度o ．2 ％，反应p H1 0 ～1 1 ，反应时 2 ．1 直接氰化浸出试验间4 8h ，搅拌速度3 0 0r ／m i n 。浸出试验结果如表1 称取1 0 0g 烟灰，在5 0 0m L 烧杯中，按液固比 所示。 表1 硫酸浓度浸出试验结果 T a b l e1 E x p e r i m e n tr e s u l t So fs u l f u r i ca c i dc o n c e n t r a t i 仰 编号。竺警／ ■竽警拦 硫酸浸出率／％ A u O ．5 1 O ．8 4 1 ．0 6 1 ．0 9 1 ．0 7 C u 7 4 ．6 8 8 5 ．8 2 9 1 ．6 4 9 1 ．2 5 9 1 ．1 5 墨垡堕丛竺 兰 墨垡垦些兰 堑 A u A g A u A g 0 ．2 5 O ．5 0 0 ．7 5 1 ．0 0 1 ．2 5 O ．0 26 ．2 5 O ．0 37 ．3 0 O ．0 41 0 ．4 4 0 ．0 41 3 ．5 0 O ．0 41 3 ．8 5 7 ．1 03 5 ．2 0 7 ．0 53 8 ．4 0 7 ．6 04 2 ．Z 4 7 ．7 5 4 6 ．3 0 7 ．7 24 S ．9 0 从表1 可知，在硫酸浸出时，金浸出率较低，在 硫酸浓度≥1 ．Om 0 1 ／L 后，酸浸液中金浓度约为 o ．0 4m g ／L ，金浸出率为1 ．o ％左右。银在酸浸时的 浸出率在硫酸浓度≥1 ．0m o l ／L 后，稳定在2 7 ．O ％ 左右。铜浸出率在硫酸浓度达到o ．7 5m o l ／L 后增 幅趋于平缓。综合考虑，硫酸浓度选则1 ．om 0 1 ／L 比较合适。酸渣继续氰化浸出金、银，金的总浸出率 硫酸浸出时金的浸出率和氰化浸出时金的浸出率 之和 可达9 3 ．3 9 ％，银和铜的总浸出率可达 6 8 ．7 6 ％和9 1 ．2 5 ％。 2 ．2 ．2 液固比 固定条件烟灰1 0 0g 、硫酸浓度1 ．om 0 1 ／L 、反 应温度5 0 ℃、反应时间5h 、搅拌速度3 0 0r ／m i n 。 改变液固比进行浸出。酸浸后的残渣干燥后进行氰 化浸出金、银试验，氰化条件同上节。浸出试验结果 见表2 。 由表2 可看出，酸浸时金的浸出率随着液固比 的增大逐渐升高，而银、铜的浸出率在液固比增大到 4 1 后，维持较稳定水平。综合考虑，液固比选取 4 1 。此时氰化浸出后金、银、铜的总浸出率分别为 9 2 ．7 3 ％、6 9 ．2 0 ％和9 1 ．2 0 ％。 2 ．2 ．3 温度 固定条件烟灰1 0 0g 、硫酸浓度1 ．0m 0 1 ／L 、液 固比4 1 、反应时间5h 、搅拌速度3 0 0r ／m i n 。改 变温度进行浸出。酸浸渣在干燥后进行氰化浸出 金、银试验，浸出试验结果见表3 。 万方数据 2 0 1 4 年第3 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 2 7 表3 反应温度浸出试验结果 T a b l e3E x p e r i m 明tr e s u l t so fr e a c t i o nt e m p e r a t u r e 表3 表明，硫酸浸出时，金、银、铜的浸出率均随 着硫酸浸出反应温度的升高逐渐上升，在温度为9 0 ℃时，金、银、铜的浸出率达到最高，分别为1 ．3 0 ％、 3 3 ．4 4 ％和9 6 ．4 1 ％。因此，硫酸浸出反应温度选取 9 0 ℃。该条件下酸浸渣氰化浸出金、银时，金、银、 铜的总浸出率分别为9 7 ．5 3 ％、8 0 ．2 9 ％和9 6 ．4 1 ％。 2 ．2 ．4 反应时间 固定条件烟灰1 0 0g 、硫酸浓度1 ．om 0 1 ／L 、液 固比4 1 、反应温度9 0 ℃、搅拌速度3 0 0r ／m i n 。 改变温度进行浸出。酸浸渣在干燥后进行氰化浸出 金、银试验，浸出试验结果见表4 。 表4 反应时间浸出试验结果 T a b l e4 E x p e r i m e n tr 鹤u n so fr e a c t i o nt i m e 从表4 可知，硫酸浸出时，铜浸出率随浸出时间 的延长逐渐上升，在浸出时间为4h 时，铜浸出率趋 于稳定，为9 6 ．0 4 ％，此时，金、银的浸出率分别为 O ．6 2 ％、3 3 ．3 7 ％。酸浸渣氰化浸出金、银后，金、银、 铜的总浸出率分别为9 7 ．1 6 ％、7 9 ．9 8 ％和 9 6 ．0 4 ％。 3结论 研究采用酸浸一氰化工艺从某沸腾焙烧烟灰中 浸出金、银、铜的较优工艺为酸浸硫酸浓度1 ．o m o l ／L ，液固比4 1 ，反应温度9 0 ℃，反应时间4h ， 搅拌速度3 0 0r ／m i n ；氰化浸出液固比3 1 ，氰化钠 浓度0 ．2 ％，p H1 0 ～1 1 ，反应时间4 8h ，搅拌速度 3 0 0r ／m i n ，此条件下，金、银、铜的总浸出率分别为 9 7 ．1 6 ％、7 9 ．9 8 ％和9 6 ．0 4 ％。 参考文献 [ 1 ] 吴玉林，徐志峰，郝士涛．炼铜烟灰碱浸脱砷的热力学 及动力学口] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 3 4 3 7 ． [ 2 ] 赵战胜．从氰化尾渣中提取s 、F e 、A u 的方法[ 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a l l H e r o u l tP o t s ； E x p e r i e n c ea n dB e n e f i t s [ J ] ． L i g h t M e t a l s ，2 0 1 2 9 3 9 9 4 2 ． 万方数据