硫氰酸盐溶液从难处理复杂硫化金精矿中氧压浸金研究

摘要

传统氰化法存在着剧毒及不能直接处理硫化矿等不足,如何更高效经济和友好的从难处理金精矿中提金已经成为当今黄金工业的重大技术难题。本论文研究了硫氰酸盐溶液氧压直接浸出难处理硫化金精矿新工艺。该工艺将黄铁矿和砷黄铁矿在碱性条件下的氧化分解,与金在硫氰酸盐体系中的氧化浸出,合并在一步工序内进行,实现金的高效浸出,再用铁粉从浸出液中置换回收金。
　　 本文通过热力学计算,绘制了Fe-As-S-t-H2O系和Fe-S-H2O体系的E-pH,提出碱性条件下包裹金的硫化矿物的氧化分解的可行性;绘制了Au-SCN--H2O体系的常温E-pH图,表明在实验室条件下金离子能很好的和SCN-配合而被浸出,同时O2可作为预处理过程和浸金过程中重要的氧化剂。
　　 在理论分析和探索的基础上,采用L16(45)的正交试验评估了碱用量、浸出剂浓度、浸出温度、浸出时间和高压釜内氧压大小等条件对金浸出率的影响,结果表明浸出温度是影响金浸出率的最显著因素。选取最佳浸出工艺条件加碱量为理论量的0.8倍,浸出剂浓度为2.0mol/L,温度为180℃,反应时间为8h,氧压为1.2MPa,液固比为5:1,搅拌速度为500r/min,木质磺酸钙含量为金精矿质量的1％,综合实验结果表明金的平均浸出率可高达95.29％。同时,浸出前后金精矿的XRD和SEM图谱对比表明,包裹金的黄铁矿和砷黄铁矿等硫化矿物得以充分的氧化分解。铁粉置换回收金的最优条件为:铁粉加入量为2.0g/L,反应温度25℃、时间50min,在此条件下金的平均置换率高达99％。
　　 硫氰酸盐溶液氧压浸出难处理硫化金精矿这一工艺在浸出过程中金银等有价金属进入溶液,而砷等有害物质则以臭葱石的形式存在于渣中。因此,此工艺具有流程短,金浸出率高,选择性强,浸剂稳定和环境友好等优点。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 概述

1.1.1 金的性质

1.1.2 金及其化合物的用途

1.1.3 金资源

1.1.4 国内外黄金冶炼现状及趋势

1.2 难处理金精矿预处理方法评述

1.2.1 难处理金矿的类型

1.2.2 金矿难处理的原因

1.2.3 难处理金精矿预处理方法

1.3 浸金方法评述

1.3.1 氰化法

1.3.2 非氰化提金工艺

1.4 从含金贵液回收金

1.5 本课题研究的意义、目的和内容

第二章 实验原料及方法

2.1 试验原料及试剂

2.1.1 试验原料

2.1.2 辅助原料及相关试剂

2.2 试验装置

2.3 试验方法

2.3.1 实验设计

2.3.2 碱性硫氰酸盐氧压浸金实验

2.3.3 铁粉置换提金试验

2.4 分析与检测方法

2.4.1 化学分析

2.4.2 样品的表征与检测

第三章 实验基本原理

3.1 加压氧化预处理实验原理

3.1.1 Fe-As-S-H2O系E-pH图

3.1.2 Fe-S-H2O系E-pH图

3.2 硫氰酸盐氧压浸出金实验原理

3.2.1 Au-H2O系E-pH图

3.2.2 Au-SCN--H2O系E-pH图

3.3 铁粉从硫氰酸盐溶液中置换提金实验原理

3.4 本章小结

第四章 实验结果与讨论

4.1 加压氧化预处理研究

4.2 碱性硫氰酸盐溶液氧压浸出

4.2.1 正交试验结果

4.2.3 正交试验的极差分析和方差分析

4.2.4 各个因素对金浸出率的影响

4.2.5 氧压浸出条件试验

4.3 综合条件试验

4.4 浸出渣的SEM和EDX图谱

4.5 铁粉从硫氰酸盐溶液中置换提金实验

4.5.1 反应温度、置换时间对金置换率的影响

4.5.2 铁粉用量对金置换率的影响

4.6 本章小结

第五章 结论及建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果