[其他]催化氧化酸法预处理难冶炼金精矿

说明书

本发明是一种新型的湿法冶金方法。在１００℃及２０～５０ＫＰａ压力（总）下，由于催化剂系统的作用，氧气能快速氧化ｐＨ为０．５～１．４水溶液介质中硫化矿物（例如黄铁矿、毒砂）成为硫磺及硫酸盐，使金从硫化矿物相中释放游离出来，并保留在酸浸渣中。此渣可用氰化法或硫脲法提取金，金的浸取率为９５～９９％。本方法适用于含砷金精矿、含铜砷金精矿、含铜铅锌金精矿、含黄铁矿金精矿等，以及含金在５ｇ／Ｔ以上的上述各类型的金矿。

本发明属于贵金属湿法冶金领域。

在含黄铁矿、毒砂等硫化矿物的金精矿中，金常以高度分散的显微金和次显微金形式存在，并形成包裹体。如不将它们氧化破坏到一定程度（例如将黄铁矿氧化破坏80%左右），则氰化浸取时金的浸取率低，试剂消耗高。

目前在工业上处理含砷金精矿时采用焙烧法，然后再自焙砂中氰化提金。焙烧时，不可避免的造成环境污染和金的机械损失;有时尚需对焙砂进行酸性或碱性浸取的预处理操作，才适于氰化提金。由于焙烧，金精矿中伴生的银的回收率也较低。利用铜、铅、锌等有色金属冶炼厂处理含砷金精矿时，亦存在环境污染问题，所以对金精矿中的砷含量要求限制在0.4%以下。对此，许多选矿厂必须预先脱砷，方能把金精矿中的砷含量降低到0.4%以下。另外，当将它作为冶炼辅助原料使用时，冶炼厂用量有限。

在湿法冶金方面，仅加压酸浸法付诸工业实践，用以处理黄铁矿型难冶金矿。例如美国麦克劳林厂（Engineering and Mining Journal 1986年，№11，pp26～32）在160～180℃及220KPa下操作。由于高温高压操作，高压釜及辅属换热系统设备投资高，相应的操作费用亦高。近期公布的美国专利US4，571，263（1986年）把温度范围定为135～250℃，亦不能显著改进高压氧化酸浸法的缺点。所以在湿法冶金领域中，寻找一个有效而实用的催化系统，使硫化矿物（特别是顽固的黄铁矿）能在较低操作温度及压力下快速氧化分解，是研究工作的一个重要方向。令人感兴趣的是硝酸浸取法。苏联А.К.КУН6аЭаРОВ等（Гмдрометалдургиязолота，Издателъство《НАУКА》，Москва，1980年p.58～63）在75～85℃下用150～200g/IHNO₃分解含金-砷的硫化精矿，每吨矿的硝酸单耗为0.1～0.3吨，并建议溶液中的硝酸盐，在350℃下脱硝后使硝酸得到再生，从而可使硝酸单耗降低2～3倍。

在欧洲专利EP0119685（A）中，Vreugde等提出，在3～4N HNO₃、80℃及140KPa氧气压力下，可以快速氧化含金砷黄铁矿，矿中砷、铁及硫的脱除率分别达100、100及68～95%。用此酸浸渣进行氰化提金时，当原金精矿含230g/TAu时，金的氰化浸取率为86%。显然，该专利方法的缺点是硝酸浓度高，操作压力较高，氧气消耗高，金的氰化浸取率却太低。

本发明目的是针对现有技术的缺点，改进工艺流程，以便提高金的回收率，降低生产成本及减少环境污染。本发明以黄铁矿型难冶金精矿为对象，例如含砷金精矿、含铜及砷金精矿、含铜铅锌金精矿、含黄铁矿金精矿等，实现催化浸取预处理，以氧气将金精矿中的硫化物氧化。经此种预处理后，矿中金的氰化浸取率有显著提高，可高达95～99%。矿中有价金属可得到综合回收，矿中砷可最终成为较稳定的砷酸铁。工艺过程对环境无污染;对人身无危害。

采用氧化酸浸法预处理难冶金精矿时，引入一个催化系统，可以显著降低操作的温度及压力。本发明方法所用催化系统，由稀硝酸及结构特征为多极性基团的表面活性剂所组成，操作在≤100℃及20～50KPa下进行。由于能把通常的氧化酸浸温度160～180℃及压力150～220KPa降低到≤100℃及20～50KPa下进行，则工艺主体及辅属设备可简化，降低基建投资费用，操作及维修费用亦显著降低。

本发明所用的多极性基团表面活性剂，可以是木质素磺酸盐，亦或褐煤的水浸泡液或联大茴香胺等。