二氧化氯浸出复杂硫化金精矿的实验研究.pdf

无机 盐工 业 I NORG AN I C CHEMI C AL S I NDU S T RY 第 3 8卷 第 6期 2 0 0 6年 6月 二氧化氯浸 出复杂硫化金精矿的实验研究 任永刚。 马彩莲。 李东亮。 刘云颖。 胡英鹏 西安建筑科技大学理学院 ， 陕西西安 7 1 0 0 5 5 摘要 以二氧化氯 一 氯化钠 一 水作为浸出剂， 对焙烧后的复杂硫化金精矿进行了系统的浸出实验。给出了 浸出金的较佳条件 时间6 h ， 液固质量比2 ． 5 1 ， p H 2 ， 氯化钠浓度 1 ． 0 m o l ／ L ， 温度 5 O℃。按照较佳条件进行验 证性实验 ， 金的浸出率可达 9 7 ． 3 ％。研究表明， 用二氧化氯浸金具有浸出率高、 速度快、 适用面广、 对环境友好的特 点。该工艺为复杂硫化金精矿的综合回收利用提供了新的途径。 关键词 二氧化氯； 复杂硫化金精矿； 非氰浸金 中图分类号 T Q1 2 4 ． 4 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 6 4 9 9 0 2 0 0 6 0 6 0 0 4 6 0 3 Re s e a r c h o n l e a c h i n g g o l d f r o m c o mp l i c a t e d g e m s u l p h i d e c o n c e n t r a t e、 】l r i t h CI O2 Re n Yo n g g a n g， Ma C a i l i a n， L i Do n g l i a n g ， L i u Yu n y i n g ， Hu Yi n g p e n g S c h o o l o f S c i e n c e ， X i a R U n i v ． o fA r c h ． ＆T e c h ． ， S h a a n x i X i a R 7 1 0 0 5 5 - C h i n a Ab s t r a c t T h e e x p e ri me n t s o f l e a c h i n g g o l d f r o m roa s t e d c o mp l i c a t e d g o l d s u l p h i d e c o n c e n t r a t e u s i n g C 1 02一C l 一一 H2 0 a s l e a c h i n g a g e n t we r e c a r r i e d o u t ． T h e o p t i mu m l c a c h i n g c o n d i t i o n s w e r e聃 l l o ws l e a c h i n g t i me 6 h- p H 2。 t e mp e r a - t u r e 5 0℃ 。 s o d i u m c h l o ri n e c o n c e n t r a t i o n 1 ． 0 mo VL a n d r a t i o o f l i q u i d t o s o l i d 2 ． 5 1 ． T h e e x p e r i me n t a l r e s u l t s u n d e r t h e o p t i mu m c o n d i t i o n s s h o we d t h a t t h e e x t r a c t i o n p e r c e n t a g e o f g o l d c a n r e a c h t o 9 7 ． 3 ％ ． T h e t e c h n o l o g y o f l e a c h i n g g o l d w i t h c h l o ri n e d i o x i d e h a s t h e c h a r a c t e ri s t i c s o f h i 曲 l e a c h i n g r a t i o ， h i g h l e a c h i n g v e l o c i t y ， wid e a p p l i c a t i o n a n d e n v i r o n m e n t al b e n i g n a n e y ． T h e t e c h n o l o g y p r o v i d e s a n e w a p p r o a c h f o r c o mp r e h e n s i v e u s e o f c o mp l e x g o l d s u l p h i d e c o n c e n t r a t e ． Ke y wo r d s c h l o rin e d i o x i d e； c o mp l i c a t e d g o l d s u l p h i d e c o n c e n t r a t e； n o nc y a n i d e l e a c h i n g g o l d 目 前氰化法依然是应用最为广泛的提取金的技 术， 然而由于氰化物属于剧毒物质， 被越来越多的区 域禁止应用。从经济效益和提金的效果看， 氯化法 是取代氰化法的一种较好方法。当前氯化法改进研 究的趋势之一是寻求代替氯气的环保型氧化剂。二 氧化氯的活性氯为氯气的2 ． 5 倍 ， 在水溶液中的溶 解度为氯气的5 倍 ， 由此可推知用其代替氯气提金 效果可望更好， 且不存在氯气与某些有机物生成致 癌物质的缺点⋯。本实验用二氧化氯处理复杂的 多金属硫化金精矿。 1 矿石性质 实验选用陕西陈耳浮选金精矿。原矿石属硫化 物多金属石英脉金矿石， 矿石中金以自然金、 银金矿 形式存在， 以自 然金为主； 硫化物以黄铁矿为主， 其 次为方铅矿、 黄铜矿； 脉石以石英为主。矿石中金的 赋存状态主要为包于黄铁矿中的包体金、 产于黄铁 矿裂隙中的裂隙金和产于黄铁矿粒间的粒间金， 嵌 布粒度 以粗、 中粒金 为主 3 72 9 5 m， W 6 0 ． 3 ％ ， 细粒金次之 1 0 3 7 m， W 3 8 ． 3 6 ％ 。 混合浮选金精矿粒度≤7 5 m， W 7 6 ． 3 ％。该金 精矿多元素分析结果见表 1 。 表 1 陈耳金精矿多元素分析结果 多元素分析结果表明 1 该金精矿成分复杂， 除含金外， 还含有金属银、 铜、 铅等， 属典型复杂硫化 维普资讯 2 0 0 6年 6月 任永刚等 二氧化氯浸出复杂硫化金精矿的实验研究4 7 矿； 2 金精矿中硫、 铜质量分数很高， 对氰化法浸金 工 艺来说属典型难处理金矿 。 2 浸出实验 2 ． 1 主要实验设备及药品 R X L 一 1 6 ／ 1 2 ／ 3 0型马弗炉、 C S 5 0 1型超级恒温 水浴锅、 T A S 一 9 9 0型原子吸收分光光度计、 O R P一 5 0 4型氧化还原电位计。N a C I O ， 工业级 、 H 2 0 分析纯， 3 0 ％ 、 H 2 s O 4 2 ． 5 m o l ／ L， 实验室 自 制 、 N a C 1 分析纯 、 盐酸 分析纯 、 N a O H 分析 纯 。 2 ． 2 实验原料制备 金精矿中硫的质量分数高， 并且有相当一部分 金包于黄铁矿中， 因此需进行焙烧预处理， 一方面脱 硫， 从而避免硫大量消耗浸出氧化剂 C IO ； 另一方 面使黄铁矿变成多孑 L 的氧化物， 以便 C IO 一 C 1溶 液能够渗入焙砂， 从而有效浸出所含的金。 实验中， 将金精矿粉于瓷舟中铺一疏松薄层， 在 马弗炉中于4 0 m i n 左右升温至 6 5 0 c I ， 保持温度焙 烧 1 ． 5 h ， 期间每隔 0 ． 5 h打开炉门鼓入一次空气， 以得到深褐色理想的烧结料。焙砂产率为7 6 ． 9 2 ％， 其中硫质量分数降为 3 ． 1 9 ％， 堆积体积增加 l 倍。 二氧化氯宜于现场制备， 因此浸出实验均采用 C IO 气体直接通入法， 金的浸出率比使用二氧化氯 水溶液法高出5 0 ％。 2 ． 3 实验方法 将 N a C I O 配成一定浓度的水溶液倒入锥形瓶 中， 加入一定量 H 0 ， 用装有球形漏斗和导气管的 橡皮塞封好瓶口后置于水浴锅中； 称取 1 0 g 焙砂倒 人大试管中， 以N a C 1 调节 c l 一 浓度、 H C 1 调节酸度、 去离子水调节液固质量比， 用装有进、 出气玻管的橡 皮塞封 口， 置于另一水浴锅 中； 将 2 ． 5 m o l／ L的 H s O 倒入球形漏斗中； 将一定浓度的 N a O H倒入 另一锥形瓶中用于吸收未反应的 C I O 尾气。调节 水浴温度， 用滴加2 ． 5 m o l ／ L H S O 的量和滴加时间 来控制 C I O 的产气速度和浸出时间。 3 结果与讨论 3 ． 1 N a C l 用量对金浸出率的影响 实验条件 p H 1 ， 温度5 0℃， 液固质量比3 1 ， 浸出时间1 2 h 。实验结果见图 1 。由图 1可知， 不 加N a C 1 ， 也能够浸出一部分金 ， 但浸出率不高； 加入 N a C 1 后 随着 c l 一的增 加， 金 的浸 出率增 加； 当 C C 1 一 1 ． 0 m o l ／ L时， 随着 c l 一 的增加， 金的浸出 率反而降低。其原因是矿浆中的多种金属发生诸多 副反应 的结果。由实验确定 N a C 1 的加入量为 1 ． 0 m o l ／ L B 浸金效果最佳。 3 ． 2 酸度对金浸出率的影响 实验条件 c C 1 一 1 ． 0 mo l ／ L， 温度 5 0℃ ， 液固质量比3 1 ， 浸出时间 1 2 h 。实验结果见图2 。 p H 2 时， 金的浸出率最高； p H 2时， 金 的浸出率都较低。C IO 的氧化能力随着酸度的增大 而增大， 然而 p H 1 ． 0 m o l／ L 、 p H 1 ． 0 m o l ／ L 、 体系电势 0 ． 8 V 、 p H 4的条件下， 铜主要以c u ， C u 的氯配合物形式存 在于溶液中 J ， 因此在实验条件下铜不影响金的浸 出。 3 ． 7 最佳浸出条件的验证实验 单因素条件实验确定了二氧化氯通气浸出金的 较佳条件 浸出时间6 h ， 液固质量比2 ． 5 1 ， p H 2 ， c N a C I 1 。 0 m o l ／ L ， 浸出温度 5 0℃。在此条件 下， 进行4 个平行实验， 4 个验证实验金的浸出率相 差不大 ， 平均为 9 7 ． 3 ％ 。 3 ． 8 浸出的选择性 原金精矿中 A g ， c u ， P b的质量分数都很高， 都 有回收价值 J 。在金的最佳浸出条件实验下， A g ， c u ， P b的浸出率及浸出的选择性见表 2 。由表 2可 知， 以C I O 。 一 C 1 一 浸金对 A g和 P b 具有良好的选择 性 ， 浸渣可 以继续用来 回收 A g和 P b ； 对 C u的选择 性较差， 但可以利用萃取法分离回收， 相对于预先浸 出铜或在浸渣中回收铜并不显劣势。 表2 A g ． C u 。 P b 的浸出率及浸出的选择性 4 结论 1 使用 C I O 一 C I 一 一 H 0浸出焙烧后的复杂硫 化金精矿， 金的浸出率高， 速度快。而用常规氰化法 较难处理该矿 J 。 2 实验确定的较佳条件为 浸出温度 5 0℃、 N a C 1 浓度 1 ． 0 m o l／ L 、 酸度 p H2 、 液固质量 比 2 ． 5 1 ， 浸出时间6 h 。在该条件下金的浸出率可达 9 7． 3％ 。 3 使用 C I O 一 C I 一 一 H 0浸出焙烧后的复杂硫 化金精矿， A g 和 P b的浸出率低， 可以在浸渣中回 收； C u的浸出率高， 可以在浸出液中回收。因此可 以实现各种有价金属的综合回收利用。 4 使用 C I O 一 C I 一一 H 0浸出焙烧后的复杂硫 化金精矿对环境友好， 可以成为有发展前景的绿色 浸金工艺。 参考文献 [ 1 ] 黄君礼． 新型水处理剂二氧化氯技术及其应用[ M] ． 北 京 化学工业出版社， 2 0 0 2 1 3 1 5 ． [ 2 ] 姜涛． 提金化学[ M] ． 长沙 湖南科学技术出版社， 1 9 9 8 2 4 9 2 7 2． [ 3 ] 杨显万， 邱定善． 湿法冶金[ M] ． 北京 冶金工业出版社， 1 9 9 8 1 1 9 1 2 7． [ 4 ] 卢宜源。 宾万达． 贵金属冶金学[ M] ． 长沙 中南大学出版社， 2 0 0 4 1 9 2． 收稿 日期 2 0 0 60 13 0 作者简介 任永刚 1 9 7 3 一 ， 男， 在读硕士研究生， 主要从事应用 化学研 究。 联系方式． y g 3 0 0 0 t o m． C O Il 1 维普资讯