从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金.pdf

2 0 1 2 年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 3 9 d o i l O ．3 9 6 9 ／j ．缸；s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 2 ．0 3 ．O l l 从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金 金创石1 ’2 ，张廷安1 ，曾勇1 ，洪正秀1 ’2 1 ．东北大学材料与冶金学院，多金属共生矿生态化利用教育部重点试验室，沈阳1 1 0 8 1 9 ； 2 ．金策工业综合大学物理化学教研室，朝鲜平壤9 9 9 0 9 3 摘要对国内某难处理金精矿高压氧化渣进行氯化浸出及吸附试验。结果表明，在下述最佳条件下浸金 率达到9 6 ．5 ％次氯酸钠浓度1 0g ／L 、p H 一4 、氯化钠浓度7 5g ／L 、温度4 0 ℃、液固比3 。1 、搅拌速度 3 0 0r ／m i n 、时间1 2 0m i n 。浸金液在室温采用1g ／L 的7 1 7 阴离子交换树脂吸附3 0m i n ，金吸附率达到 9 9 ．2 ％。该方法污染少、操作简单、反应速度快。 关键词难处理金精矿；离子交换树脂；浸出；吸附 中圈分类号T F 8 3 1 ；T F 8 0 4 ．3文献标识码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 2 0 3 0 0 3 9 0 3 G o l dA d s o r p t i o nf r o mC h l o r i n a t i o nL e a c h i n gS o l u t i o no f R e f r a c t o r yG o l dC o n c e n t r a t e K I MC h a n g - s o k l ”，Z H A N GT i n g - a n l ，Z E N GY o n 9 1 ，H o N GJ o n g - s u l 2 1 ．K e yL a b o r a t o r yo fE c o l o g i ∞lU t i l i z a t i o no fM u l t 卜m e t a l I n t e r g ∞w nO r e so fM i n i s t r yo fE d u ∞t i o n S c h ∞lo f M a t e r i a I sa n dM e t a l l u r g y ，N o r t h e a 8 t e mU n i v e r s i t y ，S h e n y a n g1 1 0 8 1 9 ，C h i n a l 2 ．K i m c l I a kU n i v e r s i t yo fT e c h ∞l o g y ，S t a f fo fP h y s i ∞lC h e l I I i s t r y ，P y o n g ”n g9 9 9 0 9 3 ，D P Ro fK o r ∞ A b s t I 鼍c t C h l o r i n a t i o nl e a c h i n ga n da d s o r p t i o no fg o l do nh i g h p r e s s u r eo x i d a t i o nr e s i d u eo fad o m e s t i cr e f r a c t o r yg o l dc o n c e n t r a t ew e r ei n v e s t i g a t e d ． T h er e s u l t ss h o wt h a tt h eg o l dl e a c h i n gr a t ei s9 6 ．5 ％u n d e r t h eo p t i m u mc o n d i t i o n si n c l u d i n gs o d i u mh y p o c h l o r i t ec o n c e n t r a t i o no f1 0g ／L ，p H 一4 ，s o d i u mc h l o “d e c o n c e n t r a t i o no f7 5g ／L ，t e m p e r a t u r eo f4 0 ℃，r a t i oo fl i q u i dt os o l i do f3 1 ，s t i r r i n gs p e e do f3 0 0r ／m i n a n dt i m eo f1 2 0m i n ．T h eg o l da b s o r p t i o nr a t ei s9 9 ．2 ％w h e nt h ea b o v e9 0 1 dl e a c h i n gs o l u t i o ni sa b s o r b e d w i t h1g ／L7 1 7a n i o ne x c h a n g er e s i na tr o o mt e m p e r a t u r ef o r3 0m i n ．T h i sp r o c e s si ss i m p l e ，r a p i dw i t h l e s sp o U u t i o n ． - 【e yw o l 。d s r e f r a c t o r yg o l dc o n c e n t r a t e ；i o ne x c h a n g er e s i n ；l e a c h i n g ；a d s o r p t i o n 近年来，随着金矿的大规模开采，易处理金矿资 源日趋枯竭，品位低、粒度细、含砷、硫、锑、碳等有害 杂质较高的难处理金矿必将成为今后黄金工业的主 要原料。用传统的氰化法处理此类金矿，浸金率一 般不高，已无法有效满足提金的要求。另外，各国对 生态平衡和环保的要求愈来愈高，氰化法愈益受限 制。这两大挑战使人们正努力寻找新的提金方法和 工艺∽】。 近年来，氯化法浸金重新受到重视。与氰化法 相比，氯化法具有浸出速度快、试剂价格低、方法简 单、污染程度低等优点，对影响氰化过程的某些杂质 如铜、硫、砷等 要求不严，易于净化睁1 0 】。 离子交换树脂吸附法很适合金选择性吸附，尤 其对氯化浸金溶液是具有潜力的工艺[ 1 卜1 3 】。7 1 7 强 碱阴离子交换树脂适用范围宽、交换容量大、性能稳 定、易再生重复、使用寿命长[ 1 ‘。。 基金项目国家。十一五”科技支捧计翅项目 2 0 0 8 B A B 3 4 肋1 I 国家自然科学基金资助项目 5 1 ∞4 0 3 3 。s 0 9 7 4 0 3 5 ，5 1 0 7 4 0 4 7 作者篱介金倒石 1 9 7 4 一 。男，朝鲜成镜北道人，博士研究生。朝鳞金策工生综合大学讲师． 万方数据 4 0 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 2 年3 期 目前，对难处理金精矿氯化浸金溶液的金吸附 试验研究不多，本文采用7 1 7 树脂对难处理金精矿 次氯酸钠浸金溶液进行吸附试验，考察吸附体系 p H 、温度、氯化物浓度、时间等对金吸附率的影响。 1 试验原理与方法 1 ．1 试验原料及仪器 试验原料为国内某浮选高硫高砷金精矿的高压 预氧化渣，含金1 7 ．9g ／t 、银2 5 ．0 9g ／t ，其余主要成 分 ％ S2 8 ．0 7 、F e2 7 ．2 3 、A s3 ．2 5 、Z n0 ．7 7 、C u O ．0 4 、P bo ．1 4 、S i 0 22 6 ．3 3 、A 1 2 0 34 ．5 2 。金精矿中 的主要硫化矿为黄铁矿、毒砂，伴有少量的方铅矿、 闪锌矿；自然金主要以显微、次显微形态嵌布在黄铁 矿和毒砂中。 高压预氧化的目的是减少氯化浸金过程中氧化 剂的消耗及提高浸金率。高压预氧化试验条件反 应温度1 8 0 ℃、精矿粒度一O ．0 7 5 ～ 0 ．0 6 1m m 、氧 分压O ．8M P a 、初酸浓度H z S 0 46 0g ／L 、液固比4 1 、反应时间1 2 0m i n 、搅拌转速6 0 0r ／m i n ，此时脱 硫率为9 3 ．8 ％。 7 1 7 强碱阴离子交换树脂用蒸馏水浸泡2 4h ， 抽滤，2m o l ／LH C l 浸泡1 2h 后，蒸馏水洗至中性， 抽滤，自然晾干。以分析纯次氯酸钠为氯化浸出剂， 其他试剂均为分析纯。使用仪器包括原子吸收分光 光度计、恒温磁力搅拌器和酸度计等。 1 ．2 氯化浸金试验 在p H 一4 、氯化钠浓度5 0g ／L 、次氯酸钠浓度 1 0g ／L 、反应温度4 0 ℃、液固比3 1 、反应时间1 2 0 m i n 、搅拌速度3 0 0r ／m i n 的条件下对高压氧化渣进 行氯化浸出试验，过滤得到浸金溶液，分析溶液中金 的浓度。 1 ．3 吸附试验 采用静态吸附法研究7 1 7 树脂对氯化浸金溶液 的金吸附性能，考察吸附体系p H 、吸附温度、氯化 物浓度、吸附时间对金吸附率的影响。试验先用盐 酸或氢氧化钠和氯化钠调整浸金溶液的p H 和氯化 物浓度后，将1 0 0m L 的浸金溶液与已制备的0 ．1g 树脂置于锥形瓶中，在恒温磁力搅拌器中进行反应， 每隔一定时间取样，抽滤，用原子吸收分光光度计分 析金浓度并按下式计算树脂对金的吸附率E 。 E 譬1 0 。％ 1 式中c o 和C 分别为溶液中金的初始及平衡浓度 m g ／L 2 结果与讨论 难处理金精矿高压氧化渣的次氯酸钠浸出溶液 中金的浓度为5 ．6 7m g ／L ，浸金率为9 3 ．8 ％。在浸 出溶液中，金以金氯络合物A u C l 4 一的形态存在。 金浸出反应如式 2 所示 2 A u 3 C 1 0 一 6 H 5 C l - 2 A u C l 4 一 3 H 2 0 2 2 ．1 p H 对金吸附的影响 7 1 7 阴离子交换树脂的p H 使用范围为1 ～1 4 。 但在次氯酸钠浸出溶液中，如果p H 过低，次氯酸钠 溶液易分解逸出氯气，见反应式 3 ，增加试剂消耗， 不利于金吸附。 H C l H C l 0 C 1 2 H 0 3 另一方面，当p H 过高时，金氯络合物会再沉 淀，见反应式 4 ，导致金吸附率降低，因此，取p H 3 ～6 进行试验。 A u C l 。一 3 0 H 一 A u O H 3 4 C l - 4 在氯化钠浓度为5 0g ／L 、温度为3 0 ℃的条件 下，p H 及吸附时间对浸金率的影响如图1 所示。 芝 爵 莲 郾 图lp H 对金吸附率的影响 F i g ．1 E f f e c to fp H 仰g o l da d ∞r p t i 佃m t e 由图1 可知，吸附初期金吸附速率均急剧增加， 3 0m i n 后吸附已达到平衡，同时，当p H 在4 以下 时，p H 对金吸附的影响很小，随着p H 继续增大，金 吸附率略有下降。综合考虑A u C l 。一稳定性与浸出 条件，以下试验均采用p H 4 。 2 ．2 温度对金吸附的影响 在p H 4 、氯化钠浓度5 0g ／L 的条件下，温度 对吸附率的影响如图2 所示。 由图2 可知，在吸附初期各温度下，金吸附率随 时间的增加而增加；2 0m i n 以后，温度高于6 0 ℃的 万方数据 2 0 1 2 年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 4 1 逑 碍 燕 整 图2 温度对金吸附率的影响 F i g ．2 E f f ∞to ft e m p e 饱t u 他佃g o 埘 a d s o r p t i 佃r a t e 吸附体系，金吸附率随时间的增加而略有下降。在 反应动力学上，提高温度有利于吸附，但温度过高会 破坏树脂吸附活性，吸附率亦随之下降，因此吸附温 度选择室温，可以获得较高的金吸附率。 2 ．3 氯化物浓度对金吸附的影响 在p H 4 、温度3 0 ℃的条件下，氯化钠浓度对 金吸附率的影响如图3 所示。 术 、 褂 燕 鍪 图3 氯化钠浓度对浸金率的影响 F i g ．3 E f f 电 c to fN a C lc o n c e n t r a t i 佃O n g o l da d s O r p t i O nr a t e 由图3 可知，随着氯化钠浓度的增加，金吸附率 先平稳后减少。增加氯化钠浓度能提高金氯络合物 的稳定性，但氯化钠浓度过高，金吸附率却减小，这 是因为氯离子浓度过高，氯离子和金氯络合离子形 成竞争关系，降低树脂对金氯络合离子的吸附作用， 故选择氯化钠浓度为7 5g ／L 。 2 ．4 综合条件试验 根据以上单因素试验结果，以高压氧化处理后 的脱硫渣为原料进行氯化浸出一吸附综合条件试 验。试验条件次氯酸钠浓度1 0g ／L 、p H 4 、氯化 钠浓度7 5g ／L 、温度4 0 ℃、液固比3 1 、搅拌速度 3 0 0r ／m i n 、时间1 2 0m i n 。浸金率达到9 6 ．5 ％，该 浸金溶液在室温下采用1g ／L 的7 1 7 阴离子交换树 脂吸附3 0m i n ，吸附率达到9 9 ．2 ％。 3结论 1 以难处理金精矿高压氧化后的脱硫渣为氯 化浸金的原料，最佳浸出条件为次氯酸钠浓度1 0 g ／L 、p H 一4 、氯化钠浓度7 5g ／L 、温度4 0 ℃、液固 比3 1 、搅拌速度3 0 0r ／m i n 、时间1 2 0m i n 。浸金 率为9 6 ．5 ％。 2 该浸金溶液在室温下采用1g ／L 的7 1 7 阴 离子交换树脂吸附3 0m i n ，金吸附率达到9 9 ．2 ％。 参考文献 [ 1 ] 崔永霞，沈艳．难处理金矿石提炼技术研究进展[ J ] ．黄 金科学技术，2 0 0 7 ，1 5 3 5 3 5 7 ． [ 2 ] 曹文涛，黄成进，陈洁，等．黄铁矿型金矿非氰提金试验 研究[ J ] ．化学工程与装备，2 0 0 9 9 2 4 2 7 ． [ 3 ] G a v i nH i l s o n ，M o n h e m i u sAJ ．A l t e r n a t i v e st oc y a n i d e i nt h eg o l dm i n i n gi n d u s t r y w h a tp r o s p e c t sf o rt h ef u t u r e [ J ] ．J o u r n a lo fC l e a n e rP r o d u c t i o n ，2 0 0 6 ，1 4 1 1 5 8 1 1 6 7 ． [ 4 ] 李云，王云，袁朝新。等．提高含砷金精矿两段焙烧焙砂 中金浸出率的研究口] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 0 6 3 3 3 6 ． [ 5 ] 郭持皓，袁朝新，孙聪．高铜金精矿提取金铜工艺研究 [ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，z 0 1 0 6 3 7 4 0 ． [ 6 ] 李云，王云，袁朝新，等．循环流态化焙烧技术处理低硫 精矿[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 9 1 1 4 1 7 ． [ 7 ] 张泽彪，张正勇，彭金辉，等．难处理金精矿半工业化提 金试验研究[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 8 6 2 4 2 6 ． [ 8 ] 金创石，张廷安，牟望重，等．难处理金精矿的加压氧化一 氯化浸出试验[ J ] ．东北大学学报自然科学版，2 0 1 1 ，3 2 6 8 2 6 8 3 0 ． [ 9 ] 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 a n dh 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 ，2 0 0 7 ，8 2 1 7 8 1 8 6 ． [ 1 0 ] J o h nM a r s d e n ，I a i nH o u s ． T h ec h e m i s t r yo fg o l de p t r a c t i o n [ M ] ．L i t t l e t o n s M E ，2 0 0 6 2 7 1 2 7 6 ． [ 1 1 ] 杨新华，李涛，王书春．树脂矿浆法提金工艺研究及应 用[ J ] ．黄金科学技术，2 0 1 l ，1 9 1 7 1 7 3 ． [ 1 2 ] 马弘。侯凯湖．贵金属回收中的离子交换树脂技术 [ J ] ．中国资源综合利用，2 0 0 6 ，2 6 9 7 1 0 ． [ 1 3 ] 符剑刚，刘凌波，熊庆丰．树脂矿浆法提金工艺的研究 万方数据 4 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m 札c n 2 0 1 2 年3 期 进展及现状[ J ] ．黄金，2 0 0 6 ，2 7 1 4 1 4 4 ． [ 1 4 ] L i uP e n g ，L i uG 啪gf e n g ，C h e nD al i mA d s o r p t i o n p r o p e r t i e so fA g I ，A u I I I ，P d I I a n dP t I V i o n s o nc o m m e r c i a l7 1 7a n i o n - e x c h a n g e 弛s i n [ J ] ．T n n s a c t i o no fN o l l f e r r o 惦M e t a l sS o c i e t yo fC h i 媳，2 0 0 9 ，1 9l 1 5 0 9 1 5 1 3 ． 上接第3 8 页 [ 6 ] 徐志高，吴延科，张建东，等．锆铪分离技术的研究进展 [ J ] ．稀有金属，2 0 1 0 ，3 4 3 4 4 4 4 5 4 ． [ 7 ] 叶春林，汪兆泉．圆筒式离心萃取器在锆铪分离中的应 用[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 4 2 3 4 3 6 ． [ 8 ] F i s c h e rw ，D e i e r l i n gB ，H e i t s c hH ． T h es e p a 眦i o no f z i r c o n i u ma n dH a f n i u mb yL i q u i d ．L i q u i dP a n i t i D no f t h e i rT h i o c y a 舶t e s [ J ] ．A n g e w a n d t eC h e I n i eI I l t e n m t i o n a lE d i t i o ni nE n g l i s h ，1 9 6 6 ，5 1 5 2 3 ． [ 9 ] T a g h i z a d e hM ，G h a s e m z a d e hR ，A s h r a f i z a d e hSN ．D e t e 咖i n a t i o no fo p t i m 啪p r o c e s sc o n d i t i o n sf o rt h ee x - t r a c t i o na l l ds e p a n t i o no fz i r c o n i 眦a f l dh a f n i u mb y ∞l v e n te x t r a c t i o n [ J ] ． H y d r o m e t a l l u r g y ，2 0 0 8 ，9 0 2 4 ； 1 1 5 1 2 0 ． [ 1 0 ] P o r i e lL ，F a v r e _ R g u i l l o nA ，P e l l e t _ R o s t a i n gs ，e ta 1 ． Z i r ∞n i 啪a n dH a f n i u mS e p a r a t i o n ，P a r t1 ． L i q u i d ／ L i q u i dE x t r a c t i o ni nH y d r o c h l o r i cA c i dA q u ∞u sS o l u t i o n 诵t hA l i q 岫t3 3 6 [ J ] ．s e p a m t i o ns c i e 批ea n dT ∞h 一 ∞l o g y 。2 0 0 6 ，4 l 9 1 9 2 7 一1 9 4 0 ． [ 1 1 ] 侯嵩寿，尤曙彤，冯松，等．改进的N 2 3 5 - 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