从难处理的硫化矿中回收贵金属

admin 银类回收 发布日期:2021-06-19 08:37:40

贵金属 回收 来自难熔硫化矿技术领域本发明涉及一种去除砷矿石中耐火物的方法,更具体地说,涉及一种获得耐火金和/或 银 由毒砂和/或砷黄铁矿携带。发明背景硫化物矿物通常与痕量的金和 银. 这回收 从这些矿石中提取这些价值通常是通过对通过浮选头矿获得的硫化物精矿进行氰化物提取来完成的。游离金分散在硫化物中,氰化物萃取是一个相对简单的操作,可以达到 95% 回收最初在头部矿石中发现的金。但是,在某些情况下,回收可低至5%;然后说黄金是“难熔的”,也就是说,不可能用标准的氰化物萃取法回收。这种耐火金通常与毒砂 (FeAsS) 相关联。在这种情况下,金或多或少以固溶体形式存在于毒砂的晶格中,并且只有通过完全破坏所述晶格才能通过氰化物萃取来回收金。由于毒砂结构中涉及的所有元素都可以很容易地被氧化,所以矿石的空气焙烧会破坏毒砂结构并获得金,如下式所示: 12 FeAsS + 29 0 2 4 Fe 3 0 4 + 3 作为4 0 6 + 12 S0 2过去经常采用空气焙烧毒砂以获得伴生金。然而,出于环境原因,现在排除了这样的过程。含金毒砂相对普遍,已经考虑了打开晶格以获得金的替代方法。一种技术要求用纯氧而不是空气对毒砂进行压力氧化(RMGS Berezowski,DR Weir,“耐火金的压力氧化预处理”,矿物和冶金加工第 1 卷(1984 年 5 月),第 1-4 页) .在该工艺中,由于反应是在压力容器中以约 2 000 kPa 的压力与纯氧进行的,因此不会释放有毒的砷化合物或含硫化合物。所有的砷最终都变成不溶性的砷酸铁 FeAsO 4并且所有的硫都以硫酸盐的形式被丢弃。然而,由于在酸性条件下在 200°C 的压力操作和纯氧的消耗,该技术的实施被认为是昂贵的。另一种方法要求对毒砂进行细菌降解。这种操作有效,但被评为缓慢且对矿石成分敏感,某些金属的痕量是细菌作用的抑制剂(PB Merchant,Fundamental and Applied Biohydrometallurgy,Elsevier Science Publishing,Amsterdam,1986,第 53-76 页)。

其他技术已被考虑,例如硝酸盐氧化,但据信尚未达到工业试验阶段。因此,似乎需要一种与砷和硫相关的环境要求相容的毒砂分解技术,该技术不会产生压力氧化所典型的高资本和操作成本,并且显示出改进的动力学与生物降解相比。发明内容本发明涉及以首先分离和回收砷的硫化物形式的含金毒砂的大部分砷部分的方式构思的方法。因此,本发明的方法包括以下步骤:在不含游离氧的硫的氧化气氛中,在 450°C 至 850°C 的温度下加热含有毒砂和/或砷黄铁矿的干精矿,以挥发高百分比的从精矿中去除砷并留下非挥发性残留物,包括硫化亚铁和剩余的硫化砷;在 850°C 或更低的温度下焙烧非挥发性残留物,留下氧化铁基质的残留物,可以通过氰化物萃取从中回收金。残留在矿石中的痕量砷然后以砷化铁的形式去除,去除砷后矿石中的残留硫转化为亚硫酸钙??。这两个操作后的最终产品是含金的氧化铁和铝硅酸盐,可以很容易地进行氰化处理以收集金。在一种优选的形式中,本发明的方法包括以下步骤:(a) 砷在富含硫的温和氧化气氛中挥发,该步骤从起始矿石中除去大部分砷;(b) 对挥发步骤的残余物进行空气氧化,以完成除砷和剩余硫和铁的氧化;(c)用酸溶液对氧化亚砷进行酸洗涤,然后用碱性溶液对SO 2进行碱性洗涤,氧化亚砷被氧化成氧化砷并以FeAsO 4 的形式沉淀。此过程的主要步骤由以下等式说明:1) 2 FeAsS + [S] βxcβss 2 FeS + As 2 S 3 S2) 2 FeS (As 2 S 3 ) 空气 Fe 2 0 3 + 2 S0 2 + (As 2 0 3 )3) 作为2 0 3 + 2 [0]

作为2 0 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 H 3 AsO 4 2 FeAsO 4 + 3 H 2 SO 4SO 2 + Ca(OH) 2 CaSO 3 + H 2 O这些步骤的实施会产生残留的氧化铁,这有助于获得简单高效的黄金 回收 通过氰化物提取,观察到毒砂矿石的产率在 95% 的范围内,否则无法进行氰化。本发明的进一步适用范围将从下文给出的详细描述中变得明显。然而,应当理解的是,尽管指出了本发明的优选实施例,但该详细描述仅通过说明的方式给出,因为在本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。 .附图简述图 1 是一个框图,详细说明了该过程的各个步骤。发明详述现在将参照图 1 描述最佳利用本发明所需的条件。首先应该注意的是,毒砂用公式“FeAsS”表示是一种有用的简化;但实际矿石通常比这种抽象结构所暗示的要复杂得多。毒砂通常与黄铁矿 (FeS 2 )伴生。根据矿石类型,也可能存在铅(方铅矿)或锌(闪锌矿)的硫化物或贱金属(例如铜和镍)的硫化物。下表列出了与毒砂有关的一些砷的挥发性硫化物。表1 砷的挥发物硫化物名称 配方 沸点温度 (°C)雄黄/ΛS2 2 565Orpiment AS2 3 707硫磺8 445 通过浮选头矿获得的精矿的硫化物含量在 80-90% 之间,其余部分由各种硅酸盐或铝硅酸盐组成。该未硫化的部分在整个过程中被携带。众所周知,硫化砷是挥发性物质。 如表 I 所示。经过热处理,在没有氧气的情况下,可以去除这些挥发性成分。然而,这样做时,必须有足够的硫存在,以确保硫化砷以多硫化物 As 2 S 3 ? Sn的形式挥发,其中 V 为 3 或更多的数量级。为了实现硫与砷的这种适当的分子比,已经存在或添加到矿石中的黄铁矿可以通过以下反应作为硫源发挥重要作用: FeS 2 FeS + S如果矿石中的 S 与 As 之比仍然低于 3/1,即使考虑到黄铁矿分解所产生的硫,也可以添加元素硫以使这些元素具有正确的比例。获得多硫化物形式的砷的兴趣与经济和环境考虑有关。砷多硫化物在室温下基本上是不具有蒸气压的不溶性实体。因此,它们可以储存或返回地下而不会造成环境危害。此外,这些硫化物可以很容易地用作砷的来源,用于制造用作杀虫剂、木材防腐剂和类似产品的砷衍生物。硫化砷的挥发是在没有空气的反射炉中进行的。预先干燥的相对较浅的矿石层在 400 至 800°C 的温度下加热,砷蒸气被用作载体的过量硫蒸气赶出炉子。

因此,只需要在炉子启动时用氮气进行初始吹扫。5 虽然没有空气,但由于存在过量的硫,炉内的气氛会轻微氧化。重要的是它永远不会还原,因为会产生砷化氢 (AsH 3 ),这是一种毒性极强的气体,只有极少量的水。来自该处理的挥发物被引导至冷凝室,在那里硫化砷通过内部冷却在大表面上冷凝。由于炉内气体循环量小,主要来自硫的挥发,冷凝器中的循环速度会很慢,与冷凝表面充分交换,固体生长,而不是细颗粒沉积。5 定期通过报废去除冷凝的材料。很容易注意到,根据硫(445℃)和三硫化二砷(707℃)的沸点,可以通过调节冷凝表面的温度将过量的硫与硫化砷分离。收集到的硫可以循环到系统中。o 硫化砷 (As 2 S 3 )的沸点温度为在大气压下为 707°C。在较低的温度下,比如 500°C,硫化砷已经存在显着的蒸气压,但挥发速度会相当缓慢,特别是如果材料没有被气体吹扫以置换硫化物的蒸气。如果处理温度在硫化砷的沸点温度范围内,则挥发速度会快很多,由此产生的大量气体会将硫化物吹走。这就是为什么 700-750°C 的温度范围是首选的原因,尽管在 450°C 时已经发生了一些挥发。高于700-750°C的优选范围,额外的温度进一步膨胀气态硫化物,从而加速其排空,但涉及能量消耗的显着增加。砷化合物挥发结束时的非挥发性部分主要是硫化亚铁 (FeS),非硫化产物最初存在于干燥的浓缩物中。砷化合物通过挥发被基本去除,达到 95% 或更多的程度。在该过程的第二步的过程中处理相对少量的剩余量。然后在密闭回转窑中用空气氧化非挥发性部分,从而将所有硫转化为二氧化硫,将痕量的砷转化为氧化亚砷 As 2 O 3。(节选)