（矿物加工工程专业论文）绿色环保技术浸出难处理金银矿石的试验与机理研究.pdf

昆明理t 大学硕士学位论文 摘要 攘要 作为一种重要的非氰提念方法，硫代硫酸盐法滠出会银熙有速度快、无瓣、 对杂媛不敏感班及浸蹬摇标戆等优点，共弱蘸受到入们酌重视。但酸饯骧酸熬法 浸金仍然存在一些不可忽视的问题：大多数浸出实践中都需加热，且温度区间 较窄，在王戮生产上滚戳毒效控测。菝裁璇骥薤糕鳖大，袋零毫。因i 龟，探讨 常温常压下的优化浸企工艺以及如何尽量降低硫代硫酸盐的耗量是硫代硫酸赫法 浸金工艺骚究载重要内容，穗是一个嚣霉舂意义豹方翔。 论文通过条件探索试验发现，在常温常鹰下，液阉比、漫出时i a j 、$ 2 0 3 2 浓度、 s o ? 浓度、c u 2 + 滚瘦、s 0 3 2 m 量戳及添熬n h 3 h 2 0 与否都会影穗惫戆浸囊率。 最后结合硫代硫酸盐法在技术和经济上的可行性，确定了最佳工艺参考条件：液 国磁3 ： ，p h = 9 。7 0 ，浸窭霹翔毒馥，n a ：l s 2 0 3 5 h 2 0 6 5 薛( 帮0 2 6 2 m s 2 0 3 6 ) ， ( n h 4 ) 2 s 0 43 0 9 l ( 即o 2 2 7 ms 0 4 2 - ) ，n a 2 s 0 33 0g l ( 即o 2 3 8 ms 0 3 。) ，根据矿石 含锈爨多少遗蠢添撩落至不热c 毪2 ，在保证慧氨浓黢不遂量静滔嚣下疲逶璧添翔 n h 3 h 2 0 。 我稻蛞程一个全新静角菠，努秘钛模掇浸密琢凌稻实际浚会过糕糕个方瑟比 较全面地探索了硫代硫酸盐的消耗规律， c 珏秘釉氨等对硫代硫酸薤稳定性的影响， 对硫代硫酸黼的影响，最后探讨了没出、 律。 研究了各种工艺参数如p h 、搅拌速度、 氇骈究了添龛鞋不闻秘帮和a 耱金耩离子 置换和静鼹过程中硫代硫酸黼的消耗规 在前人研究的熬础上，结合自己对试验现象和试验过程的掌握，论文进步 明确了硫代硫酸盐浸会的视联，对一魑模糊的认谈绘潞了相对疆确的解释和分穰， 而且我们首次进行了硫代硫酸龄浸金过程的热力学判据的推导，认为只要所用氧 化剂的氧化电位朔 - 0 1 2 8 v ，硫代硫酸蘸浸金反应在热力学上就能够发生；闻时 也摁如了硫代硫酸盐浸会的平衡常数判掘：l g k 9 2 9 9 一1 6 9 3 5 n ( c a l + 0 1 2 8 ) 。这螳工 作为今后硫代硫酸黼法浸：杂工艺和机理的避一步研究提供了非常有价值的参考。 关键词：余锻矿石，余银精矿，硫代硫酸盐，浸出，氰化杨 昆明理工夫学硕士学位论文 摘要 a b s t r a c t a sa ni m p o r t a n tm e t h o do fg o l de x t r a c t i o nb yf r e e c y a n i d er e a g e n t s ， t h et h i o s u l f a t ep r o c e s sh a sm a n yv i r t u e s ：b e i n gn o tp o i s o n o u s ，i n a c t i o n t oi m p u r i t i e s ，h i g hs p e e da n dt h eb e t t e rl e a c h i n gr a t e ，s ot h et h i o s u l f a t e p r o c e s s i s p a i d m o r ea n dm o r ea t t e n t i o n s b u tt h e r ea r ea l s os e v e r a l u n i g n o r a b l ep r o b l e m s ：i tm u s tb eh e a t e di nm o s ts i t u a t i o n s a n dt h e t e m p e r a t u r er a n g ei sa l s ov e r ys m a l l ，s oi ti sn o tc o n t r o l l e dv a l i d l y t h ec o n s u m p t i o na n dt h ec o s to ft h et h i o s u l f a t ei sv e r yh i g h s o ，i t s v e r yi m p o r t a n tf o r t h i o s u l f a t e l e a c h i n gt oo p t i m i z et h et e c h n o l o g ya t n o r m a l t e m p e r a t u r e a n d p r e s s u r e a n dt od e c r e a s et h et h i o s u l f a t e c o n s u m p t i o n t h ee x p e ri m e n ts h o w st h a t ，a tn o r m a l t e m p e r a t u r ea n dp r e s s u r e ，t h e r a t i oo f l i q u i d t os o l jd ，s t i r r i n g s p e e d ，l e a c h i n gt i m e ，p h ，t h e c o n c e n t r a t i o no fs 2 0 ，s o d ，c u ”a n ds 0 3 ，t h ea d d i n gq u a n t i t yo fn h ：。h ! o a r et h em a i nf a c t o r sa f f e c t i n gt h eg o l dl e a c h i n gr a t e ，t h e nt h eo p t i m u m o p e r a t i n gc o n d i t i o n s a r eo b t a i n e da c c o r d i n gt ot h ef e a s i b i i t yo fg o l d l e a c h jn gw i t ht h i o s u l f a t e p r o c e s s i n t e c h n o l o g i c a l a n de c o n o m i c p e r f o r m a n c e ：t h er a t i oo fl i q u i d t os o l i di s3 ：1 ：p t t = 9 7 0 ：t h e e a c h i n g l i m ei s4 6 h ：t h ec o n c e n t r a t i o n so fn a 2 s 2 0 i 5 h 2 0 ，( n h ) ? s o da n dn a 2 s o ：la r e 6 5 9 1 ( 0 2 6 2 ms 。o ：。) ，3 0 9 1 ( 0 2 2 7 ms 0 4 2 一) a n d3 0g ( 0 2 3 8 ms o ，2 一) r e s p e c t i v e l y c u p r i ci o n sa r eo n l yn e e d e df o rt h em a t e r i a l s w i t h o u tc o p p e r ：w h e nt h et o t a l c o n s u m p t i o n o fa m m o n i ai sn o t e x c e s s i v e ，n h 3 h 2 0 c a nb ea d d e d a p p r o p r i a t e l y f r o man e wa n g l e ，t h er e g u l a r i t i e so ft h i o s u l f a t ec o n s u m p ti o n a r e s t u d i e d c o m p le t e l y i ns i m u l a t i r ea n da c t u a ls i t u alio n r e s p e c t i r e l y e f f e c t so fp h ，s t i r r i n gs p e e d ，c u ”a n da m m o n i a o nt h es t a bjl i t yo f t h i o s u f a t ea r ei n v e s t i g a t e di no r d e rt of i n do u t t h e r e g u a r jtl e so f t h io s u l f a t ec o n s u m p t i o n t h e ne f f e c t so fa d d in gd i f f e r e n tr e g e n t sa n d m e t a l 昆叫理工大学硕 ：学位论文 摘要 i o no nt h es t a b i1i t yo ft h i o s u l f a t ea r ea l s os t u d i e d c o n s e q u e n t l y ，t h e l o s so ft h i o s u l f a t ed u r i n gl e a c h i n g ，c e m e n t a t i o nl a y i n gu pp r o c e s s e sh a s b e e ne x a m i n e de x p e r i m e n t a l l y t h el o s so ft h i o s u l f a t ei sv e r yl o wu n d e r w e l l - c e n t r e l l e dc o n d i t i o n s t h e p a p e r d i s c u s s e sf u r t h e rt h em e c h a n i s mo f l e a c h i n gg e l db y t h i o s u l f a t e ，a l s og i v e sr e l a t i v e l yc l e a re x p l a i n sa n da n a l y s e st os o m e o b s c u r er e c o g n i t i o n s i nt h et h e s i s a u t h o rh a sd e d u c e dt h et h e r m o d y n a m i c c r i t e r i o no ft h eg o l dt h i o s u l f a t el e a c h i n ga tf i r s t ，a n dw eh a v es u g g e s t e d t h a ta no x i d a n tw i i li m p r o v eg o l dl e a c h i n gp r o c e e da sl o n ga st h ee l e c t r i c p o t e n t i a lo fa no x i d a n ti so v e r 一0 1 2 8 vi nt h el i g h to ft h e r m o d y n a m i c s t h ec r i t e r i o no ft h ee q u i l i b r i u m ：l g k 9 2 9 8 = 1 6 9 3 5 n ( 鲈t + o 1 2 s ) i sa l s og i v e n t h e s es t u d i e so ft h et e c h n o l o g ya n dm e c h a n i s ma b o u tl e a c h i n g g o l db y t h i o s u l f a t ep r e s e n tav a l u a b l er e f e r e n c ef o rt h e 内r t h e rr e s e a r c h 。 k e yw o r d s ：g o l da n d s i l v e ro r e ：g o l da n ds i l v e rc o n c e n t r a t e ：t h i o s u t f a t e l e a c h i n g ：c y a n i d e 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做 出重要贡献的个人和集体，均己在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：旅艮科 日期：2 0 0 3 年9 月1 5 日 昆叫理1 1 人学硕- ? 学位论立第一章绪论 第一章绪论 难澄金矿提金摄述 1 1 ，1 难漫畿矿的矿物学性质f 1 - 6 1 难浸金矿( r e f r a c t o r yg o l do r e s ) 一般是指那些采用常规氰化法难以有效浸出 的金矿五，墩有作者撮据浸愈难度( 按直接皴化可能达到的金浸出率) 把赡没金 矿石定义为缎细磨后众的氰化浸出率小于8 0 的金矿石( 3 囊j 。造成金矿石难以没出 豹矿物学园豢主要鸯以下几耱l j - ( 1 ) 氰化难溶含金矿物及化合物的存在。在氰化物溶液中不溶解的物质大致上 夺据下几耱：会金矿麴翅磅纯谚、方锑金矿、黑铋金矿，以及含锻、锑、秘矿糖 还原焙烧时形成的含众化合物。虽然不溶性的含金矿物和含金化合物仅少量存在， 毽是它们在处理过程审爨砉瓣会损失魄铡可戆缀大。 ( 2 ) 包裹众的存穗。易溶予氰化物溶液中的自然愈可能以包裹体的形式存在于 氯健物不韪溶磐豹驴凌审。鏊显鼗状霪据惫囊终形式产出豹金，是撂那些鞭毽投 其细微、作为机械混入物被包裹在熟他矿物之中的令矿物和含金矿物。它们威被 矿耱毽裹( 镪体令) ，或嵌蠢予矿物菇骧之闲( 翘藩念) ，或游妒兹徽袋骧充填( 裂 隙会) 。金包裹体可能很小，即使细磨都不能使其有效解离或者暴露于氰化物溶液 中。骧包裹龛戆影式产鑫熬龛，多瑟1 手黄铁矿、荑镧矿、方镪矿、海骖等硫纯锈 以及磁铁矿、自钨矿、黑钨矿、石英、方解石、白云石、重晶石等金矿床矿物中。 ( 3 ) 劫会物质的存在。菜簿矿石中豹谈囊瀚可髓戮啜鬻金络台麓鹣“活瞧”炭 形式存在，具有劫盒作用，造成金隧尾矿流失。除劫会作用外，与台碳矿物结合 的金缀难被氧纯，谣有祝碳耋| 三成酶鬻精酸等务干挠鬣纯过程。另卦，磅。石中泛含 量多也会造成余的流失。 ( 4 ) 耗氰物质的存在。番串、锑、镧、铁、锯、镰、铺等金属硫化矿耪溶解过程 r 扣火壤消耗溶液中的氰化物翱溶解氧，因此硫化矿物的存在会抑制会的溶解。伴 曩! 铲物和溶解生成f ! f 旮物质，翔硫化物离子、硫代硫酸麓、豫秭酸稚和亚铁离子等 都会严重下扰余的氰化浸出。 ( 5 ) 表面膜的生成以及会的阳极溶解钝化。在焙烧预处理和氰化浸出过稳中， 金粒的表面可能会形成一层薄膜，限止金的溶解。这层薄膜可能是氧化铁和( 或 昆明理工大学硕士学位论文 第一章绪论 糟) 铅、梯和( 或者) 砷、硫化合物的沉淀物等。此外，会在与碲、铋、锑等导 电矿耪援麓霹有哥能发生金秘闲穰溶解筏仡，逮穗会阻兜会静避一步溶解。 1 1 2 榷浸金矿豹难选冶性瞎j 州j 投爨上述难浸金矿懿矿物学陡震，可鼓把难浸会矿分必磙纯矿、“劫会”矿、 碲化矿三大类【6 】。这里就这三类难浸金矿分别简述其难选冶性。 1 ) 酸锯矿。难浸金矿孛鞋褰壤裹秘酸豫矿最必誊见。会逶零星显徽或次显徽 镜的微细粒浸染状存在于这些硫化矿物中，或与之共生。黄铁矿是最常见的载体 轳物，其次瓷薅莛铁矿。藏磐，龛还产予磁荑铁矿、方锻矿、闲锌矿、辉锑矿等 硫化物矿床中。众的氰化浸出率与硫化物的脱除赢接相荚。 影貔含会骧纯矿难苏浸密懿瓣素圭螫宥糁毽、纯掌秘毫亿学三个方瑟： 物理因索：在许多难浸硫化矿中，由于低含量的众通常里次显微纲粒存在 予硫纯耪颡粒内t 嚣硫纯耪额裁鑫身又缀鬻浸染予吞荚袋英经辣石中，致使氰纯 过程中c n l 难以到达金粒袭面。通过氧化焙烧等可以将黄铁矿最终氧化为疏松的赤 铁矿，掇离金豹鬣纯浸磷率。 化学因素：虽然黄铁矿在碱性氰化液中基本不起化学反成，但磁褐铁矿和 葵袍许多戏会葳硫耽矿潮能在菜羊中程度上发生反应，丽遮类反巍会消耗溶液中的 氰化物和氧，因此不利予会的浸出。此外，氰化物溶液中有贱会属氰化合物或徘 化物存在时，也会对金的沉淀产生不蘸影晌。 电化学因索：有时某些硫化矿物难浸也可熊是出于会与其他导电矿物接触 时，发生了会的阳极溶解钝优俸厢。因此，有时尽管进行超细磨，但浸出效果仍 不理想，就应考虑将导电性硫化矿物转变为菲导沲性氧化矿物。 ( 2 ) “劫余”矿。余矿石中往往存在许多吸附性较强的物质，如石器、长烃链 裔机碳等碳质物昶鹳、粉缨石茨、铝醚酸盐等。 碳质矿石难以氰化浚出有两个原因：是氰化浸出过程中，盒一。旦被浸出就 会被矿石中的含碳物质疑吸醛，酆发生了艇谓款“责损”。这秽愤况下t t l 以采用浮 选法除去含碳物质，或者用煤油绒其他药刺钝化或覆盖碳粒表面，也司以采用炭 嫒法工艺+ 数防止“奏损”发生；二是郝分衾与禽碳物骥发生化台。这瓣缝会憋 愈很难被氧化，而有机碳生成的腐殖酸等办干扰氰化过程。 氯化浸遗时，这些啜瓣瞧缀强豹物震会凑令镶络合物吸醛蠢使之重簸皱弼定 在矿石或尾矿中，而且矿石中的有机物在氰化过棵中还会大罱消耗浸液r 约氧。 藏类露“石孛戆金不篷躅溅汞法掇敬，因为以焉篓形式存在的碳矮绥会聚袋在象袭 2 昆i ! i j 理工大学碳士学位论义 笫一章绪论 面而造成混汞作业的恶化【2 】。 ( 3 ) 磊l 纯矿。碜像金矿农鬣琵液中溶瓣逡发缓慢，甚至完全不溶，帮它们不毵 直接被氰化。要使他们氰化溶解，首先要使碲化物氧化。 金矿石瓣难选冶注一觳楚获选滁豹工艺技术瑟害戆，怒与常斌豹荔透冶矿石 相比较而苦的。但个矿床能否开发，不能仅从矿丽自身的难浸性考虑，还必须 驮经济曾景、环探黻制等方蘸鸯叠戳考察帮论证。遥冶工艺技术兹可行是静掇，环 境允许是必铸条件，最终的落脚点是经济上的可行性。 1 1 3 难浸会矿提煮方法概述 对于从难浸会矿中有效地回收垒，国内外科技工作者进行了大燎的研究，也 擞邀了谗多方法，荬中一些已经在王娃上褥铡了痊翅。这些方法基本土可激舞续 为曼类 6 1 ：难浸金矿预处理；强化氰化浚出；非氰化浸出。 1 1 。3 。1 难浸众矿颈鲶理1 3 6 , 1 1 - 2 1 预处理的主要目的是将硫化物和碳氧化，使金敉解离和暴露出来。预处理的 方法缀多，辍基本上可敬分：勾嫠烧、亿学氧稼、奎搦氧耗帮微波氧健强静。 ( 1 ) 焙烧 3 1 1 - 1 3 貉浇是难浸金矿颈憝壤最经典豹方法。港浇静俸馐有；使巯纯物分黎为多孔 的氧化矿物以暴露盒粒；使砷、锑的硫化物显氧化态挥发：使含碳物质失去活性。 早期静麓烧工兹有多越炉潼烧、霹转窑焙浇、玛弗炉辫烧，遥一。几年采又研 究歼发两段沸腾焙烧和原矿循环沸腾炉焙烧。世界锯地新建焙烧氧化厂十多座， 有代袭经静癍用矿出有美国的3 e r r i t tc a n y o u 和b i gs p r i n g 以及南菲的n e w c o n s o r t 等念矿。焙烧工艺的优点是适应性相对较强( 可处理禽碳质的难浸会帮) ， 操 乍费用相对较低，当含硫8 0 以上时，狠窬翁自燃进行，并茸当矿石中含铜时， 可综合回收铜。其缺点是对操作参数和给料成分变化比较敏感，容易造成过烧或 者欠烧，欠烧时矿石中的硫和砷矿物分解不充分，过烧对焙砂出现局部烧死、焙 砂的孑l 隙形成二次包裹，导致会的没出率下降。再者焙烧会产生，t 蘸的大气污染 与环境污染。此外，焙烧过程会产生大量的s o 。、a s 越，等有毒气体，严重污染环境， 况且收尘系统较为复杂，与之楣配套的烟气渣理成本较高。因此，浚工艺将会受 到漱法预处理工艺的挑战。 婊烧法魄额进展是富氧嬷烧、潮化焙烧等f 6 j 。寨氧焙烧酆在焙烧遭程中逶入 氧气，其显藉特点慰将烟气体积降低到最小，减少大气污染，还能为硫酸，t h m 昆i 埘理工大学坝+ i ? 学位论文 第一章绪论 高浓度的s 0 ：烟气。固化焙烧则是添加钙盐( 如石灰等或利用矿石本身的钙、镁碳 酸盐) 使砷、硫在焙烧过程中生成不挥发的砷酸盐和硫酸盐而固定于焙砂中，从 根本上克服了传统焙烧法污染环境的缺点。但这些方法要求严格控制焙烧条件， 而且焙砂中的砷、硫必需做进一步的处理。最近几年国外f 在研究热解( 氧化焙烧) 法、闪速焙烧法和微波焙烧法等更加有效的焙烧技术，但是，目前还处于试验研 究阶段。 ( 2 ) 化学氧化 6 , n - 1 7 化学氧化分为常压化学氧化和加压化学氧化两种。 常压化学氧化主要适用于处理碳质金矿，现也用于处理含碲难浸金矿。该法 是通过常压下添加化学试剂来进行氧化。已报道采用的氧化剂有臭氧、过氧化物、 二氧化锰、高锰酸盐、氯气、次氯酸盐、高氯酸盐、铁离子和氧等。研究较多的 是过氧化物、氯气和次氯酸盐等。昆明理工大学的童雄教授曾采用添加组合药剂 c + x + h 2 0 2 来强化氰化浸出新城金矿浮选金精矿，在保证与常规浸出的浸出率基 本相同的情况下，n a c n 用量降低了3k g t 左右，浸出时间缩短了l 3 ，取得了明 显的经济效益和环境效应。 加压化学氧化是在较高的温度和压力下，加入酸或碱以分解硫化物，使会暴 露出柬。这种方法具有金回收率高，对锑、铅等杂质不敏感，对环境污染小等优 点，但存在对设备材质要求高、操作严格等缺点。 热压氧化法在拉美国家被认为是最有效的预处理工艺，它分为酸性热压氧化 和碱性热压氧化两种。后者由于仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低( 硫代硫酸盐特别适合予处理含铜、锰、砷、锑、铅、锌等的难浸金矿，浚法 其蠢浸会速度谈、无毒、蹲杂矮不敏感衰澄会 舞挺较褰等傻点。 ( 3 ) 卤化法 术溶滚簸纯法疑在慧或者酸静瘩溶液中，热入缀戢葵毯氯纯裁，授会装氯纯 而漫出提取。该工激的特点是投资少，回收率高，有利于环保。水溶液氯化法实 质i 是一静氡诧浸凄。氯溶予承爱，发生承解反应生成氧纯褴辕强的次氯酸经会 氯化成h a u c i 或n a a u c l + ，用s o ：、f e s 0 。还原沉淀。水溶液氯化法在处理含脊耗氰 琵秘鹃氧耗锯、磁荧铁矿及岔碳难浚金矿石方嚣要谯予氰纯法。 在卤化物法浸会的研究中，除氯外，已经广泛研究的氧化剂还商溴水和次氯 酸钙，缀合潮有氯纯镳、溪亿铺、氯纯铵和氢氧纯铵等。但捷蕊滚水律氧化裁， i 4 其耗量人、成奉箭，一般不宜直接处理硫化矿和糙矽，m 需进行坝先氧化处驯。 6 昆明理工大学硕士学位论文 第一章绪论 ( 4 ) 多硫化物法 多硫化物法的最大优点是选择性好，无污染，特别适于处理含砷和锑的难浸 金矿。常用的多硫化物为多硫化铵。用多硫化铵浸会时，会和锑均溶解，其中余 以n h 4 a u s 的形式进入溶液，锑则以( n h 4 ) 3 s b s 4 的形式进入溶液，砷转入渣相中。 进入溶液中的金采用活性炭吸附法回收。 这种方法的主要问题是浸出剂的稳定性差，浸出过程需要有稳定剂存在，且 从贵液中回收余的条件严格。 ( 5 ) 有机腈法 用有机腈法从碳质金矿中浸金，浸出率往往比氰化法要高。主要原因是在有 机腈的作用下，碳质物对已溶解的金的吸附作用减弱了。吸附作用减弱的原因在 于，会与羟基腈相互作用生成的有机配合物分子的大小超过了碳质颗粒内孔隙的 大小。 有机腈法的主要缺点是有机腈易挥发、有毒性。此外，从贵液中回收金的难 度较大。 1 2国内外硫代硫酸盐浸金的研究及应用动态【2 3 - 4 7 , 5 2 - 6 3 】 国内外特别是国外就硫代硫酸盐法回收会银这一环保型技术进行了广泛和系 统的综述与研究，认为该法无毒、浸金速度更快，是取代氰化法浸会的首选技术。 从实际浸出物料的种类来看，国内外对硫代硫酸盐法浸会的研究和应用实践主要 集中在如下七个方面： 1 含碳质物难处理硫化矿石硫代硫酸盐法浸出回收金 著名的n e w m o n t 黄金公司【2 5 以6 l 研究了从难浸的含炭质物硫化矿石中采用微 生物氧化一硫代硫酸盐法浸出回收金，评价了氰化物法、硫脲法和硫代硫酸盐法从 该矿石中回收金的优劣，认为氰化法金的回收率太低( 不超过2 0 ) ，硫脲法成本 离并生成不利的最终产物，例如元素硫，使该工艺变得困难；此外，会的硫脲络 合物对所含的炭质物有一定的亲合力，亦即有在一定程度的“贵损”、“劫金”现 象；但是，这种劫金矿石采用硫代硫酸盐浸出时，会的硫代硫酸盐络合物离子对 炭质物或者活性炭具有很弱的亲合力( 可能是由于该络合物离子具有相当高的负 电荷等原因所致) ，因而几乎不发生劫金现象，这也是硫代硫酸盐浸出含炭质物难 处理金矿石余的叫收率高的重要原因。泼公司采用6 个堆试验了复杂的微，l i 物氧 昆l ! j j 理t 丈学蝣 士学位论文 第一犁绪论 化堆浸法，堆的规模为4 3 2p 0 d - 2 5 9 0 0 0 吨，其中三个堆金的原矿品位分别为o 2 3 9 t 、 ，4 6 积和3 。1 7 9 t ，矿石孛羧不溶虢分剐为t 0 3 _ 稀o 6 7 秘2 。4 2 ，浸蹬时闻为 3 卅个月，盒的浸出率分别达到5 0 7 、6 5 2 和6 0 7 ，硫代硫酸铵耗量分别为 5 2 k g t 、8 4 k g t 和8 9 k g t 。 a y l m o r e 、m u i r 和j a c ks m e p a r t l a n d 镣对含炭质物、含铜、低品位、难处理 会矿石的硫代硫酸箍法提金避行了清搿和系统的综述 2 7 , 2 8 1 ，认为硫代硫酸狳法无 毒、浸金速度更快，是取代氰化法的首选技术，该法不象氰化法那样，它对外来 会褥阳离子例如铜、锌、砷、锰、锑、镍等不敏感，而且舞会属的硫代硫酸赫络 合物难于被炭质物所吸附，几乎不存在贵搬属的“爨损”或者“劫会”现象发生， 因而，对含凝质物难处理会矿，硫代硫酸盐法的浸出指标明显地要比氰化法的高， 并飘不需要避季亍任何预处理，例如焙烧、离压氧化、细菌浸出，也无需皋赛的、 刷毒药剂( 例如氯化物) 的消耗。 p h i l i pa s c h m i t z 等人 2 9 1 比较了磕代硫酸铵法和氧化滚浸出炭赝物会矿夏的 研究结果，发现硫代硫酸铵浸出含炭质物、经过高艇釜处理的g o l d s t f i k e 矿石，不 骛姆矿石的劫会行必如俺，霹以获褥9 0 - 1 0 0 辨金回收搴，照时滞墼在炭矮携上 的愈并不取决于母矿石的劫金行为，硫代硫酸盐浸出的动力学主要依赖于与炭质 物接触的浸出刻骞积：它们还发瑗在更慢黪药裁浚速下，凌代巯羧稳浸出麓力学 有所改善。如果采用氰化法处理，对于这种矿石，则金的浸出率与母矿石的劫会 行为或逆巍关系。缀然鬟纯浸爨动力学主要取决予与炭质锈接簸瓣浸窭裁餐获， 但是，它也受母矿石劫金行为的影响。此外，矿石中天然劫金的糍质物和商用活 整炭其毒蔽辫懿穗钕瞧，巍表筏浸密对天然炭矮彩麓整会戆撬理与意霜活穗炭缓 附盒氰络合物的机理是相同的。 2 含铜硫纯壤精秽戆羁l c 技硫酸盐澄警 姜涛等人【30 】研究了硫代硫酸盐浸出山东灵山会矿含铜硫化物精矿矿样。其中 含a u 7 0 2 9 t 、c u 2 7 0 、s1 8 5 5 、f e1 9 ，8 2 ，主蒙会疆矿貔为黄铁矿( 约7 0 ) 和黄铜矿( 约2 0 ) 。当采用2 4 小时的搅拌浸出，龛的浸 ： 率达到9 3 以上，不 过，硫代硫酸箍耗羹禽达2 2 0 - - 3 0 8 k g t 。对勇一种台a u1 5 3 6 2 9 t 、c u4 7 1 的浮 选金精矿，也获得了相似的研究结果。他们还研究了各种因素对硫代硫酸然稳定 性瀚影响。 张云等人 3 1 1 对匹ij t t 某地含铜硫念精矿邋过焙烧法预处理，然后鹏稀硫酸浸铜， 硫代硫酸铵法捉会。浚金精矿含a u6 0 9 t 、c u6 5 8 、f e 6 3 0 、s1 4 6 9 、co 8 1 、 c a9 1 和p b3 1 。在常潋下( 2 5 “c ) ，当浸出时间分剐为2 、4 、6 小时，金的浸 8 昆明理工大学硕士学位论文第章绪论 出率分别为8 7 2 、8 8 9 和9 1 0 。 山东某金精矿，其粒度为1 0 0 1 0 0 目，含金矿物主要为黄铜矿、黄铁矿和斑 铜矿，其主要化学组成为：a u5 0g t 、c u3 1 9 、f e 2 0 32 8 9 、m n o0 0 4 8 、c o 0 0 4 2 、p b 0 0 3 、z n0 1 0 、s2 0 5 9 、s i 0 23 7 7 5 、a 1 2 0 35 7 5 。在矿浆温 度为4 0 c 和液固比为3 ：1 条件下，用0 , 8 1 0m o l l n a 2 s 2 0 3 、1 8 2 2m o l l n h 4 0 h 、 o 0 1 5m o l l 的c u 2 + 和0 1m o l l 的n a s 0 3 混合溶液充氧搅拌浸出1 5 h ，金的浸出 率约9 5 ，损失金残留在浸渣中的铁矿物中口2 1 。 周国华等吲对广东某地含金1 8 4 9 t 、c u 0 6 8 4 、s 4 4 8 金矿石，在室温下， s 2 0 3 2 。o 3 - 0 4 m ，c u ”0 0 2 - 0 0 4 m ，n h 3 h 2 0o 4 5 m ，s 0 3 + 0 2 ，p h 9 1 0 ，浸出1 2 2 4 h ， 余的浸出率为9 5 左右，但约5 0 6 0 的硫代硫酸盐被消耗。 李德良等3 卅采用低压氨浸出铜，然后硫代硫酸盐提金( 无元素硫问题、副产 硫酸铵) ，也取得了较好的指标。 3 含铜氧化矿石的硫代硫酸盐浸出 墨西哥m e z c a l a 矿山含铜氧化矿为一低品位难处理金矿石，该矿含a u o 9 9 t ， a g l6 9 t ，c u0 2 2 ，c u oo 13 5 ，m no 0 7 ，z n0 3 2 ( z n o0 0 6 8 ) ，o 0 3 5 p b ，s 0 3 3 。童雄教授等对其进行了硫代硫酸盐浸出的研究，获得了很好的试验结果， 金的回收率可达7 5 7 3 ，而经过优化，硫代硫酸盐用量可以控制在1 4 k g t 【2 3 1 。 汤庆国等对含金氧化铜矿石中铜金银，采用稀硫酸浸铜，渣中金银用残存铜 自催化氨性硫代硫酸盐溶液浸出，考查了试剂浓度、矿石粒度、固液比等因素对 会银铜浸出率的影响i j ”。 4 硫代硫酸盐法浸出含锰金银矿石 在美国亚利桑那州圣克鲁斯的o r ob l a n c o 矿区，矿石含a u3 虮、a g1 1 3g t 、 m n 0 27 。矿石中的会呈细粒状浸染在流纹岩和安由岩的角砾岩基质中，银大部 分与m n 0 2 共生。矿石磨至2 0 0 目占8 0 0 , 4 ，在液固比1 5 ：l 和5 0 。c 下，用1 4 8 m o l l h 4 ) 2 s 2 0 3 、4 1m o l l n h 3 和0 0 9m o l l c u 2 + 溶液搅拌浸出l h ，金的浸出率 9 0 ；搅拌浸出3 h ，银浸出率7 0 j 。 温度对会浸出的影响大于对银浸出的影响，而铜浓度和氨浓度对银浸出的影 响则大于对金浸出的影响。银的浸出对铜离子浓度变化比较敏感，银浸出率随c u 2 。 浓度增大先升高而后下降。会的浸出受二价铜离子的影响很小，但没有c u ”参加， 会很难浸出，金浸出率仅1 4 。余银浸出随s 2 0 3 2 。浓度增大而增加，没有s 2 0 3 2 。 时，令银很少浸出。在氨溶液中，铜离子将硫代硫酸根离子氧化成连四硫酸根离 子，从而消耗硫代硫酸盐。在室温和p h 值为9 5 1 0 的范围内，浸出2 8 h ，硫代 昆州理工大学坝。卜学位论文 笫一章绪论 硫酸盐消耗量约为原浓度的一半】。 5 簸摄磊位、主瑟金嚣矿物蔻黄铁矿煞瓣生矿审漫鲞金牡4 1 西北有色地质研究所对某自然盒一黄铁矿一蚀燮岩型原生矿进行氨性硫代硫酸 赫浸密试验。试释含金4 5 7 醇，磨矿细度一2 0 0 目占6 5 ，搅拌浸出温度5 0 。c ，浸 出时间3 h ，浸出液固比为3 ：1 。当浚出齐为o 。5 1m o l l ( n h 4 ) 2 s 2 0 3 、0 2 m o t l n a 2 s 0 3 、3 3m o l l n h 3 和1 7e , m c u s 0 4 ，金的浸出率为9 2 4 0 。试验发现： ( 1 ) 随着作为强氧化剂的n a 2 s 0 3 浓度的提离，众的浸出率变化不大，只要其浓 度大予0 1m o l l ，就可戳起到增强浸出系统稳定饿的作用；( 2 ) 愈的浸出率随着 ( n 一) 2 s 2 0 3 浓度的增大有较大幅度的提赢，浸出波中叫h 4 h s 2 0 3 浓度至少要保持 在0 5m o l l ；( 3 ) 浸出液中n h 3 浓度的增加，有利于金浸出率的提高，以3 3m o l l 为好；( 4 ) c u s 0 4 的浓度控剁在l 。7g ，l 左在即可。 用不同的浸出方法进彳亍试验，试验结果表明，氨性硫代硫酸黼法浸出低品位 含参愿生矿，具有浸出时闽短、澄出湿度低、著鸯鞍毫金救浸出率等特点，是无 氰浸出取代有氰浸出工艺缀有希望的方法之一。 6 跌镪镑硫化物怒矿中浸蹬金 美国新墨西哥州p e e o s 矿山的铅锌硫化物浮选尾矿古a u1 7 5 9 r 、a g2 2 5 9 t 、 p b 0 5 、z n8 7 、f el l 。1 、c u 0 驹、m g5 0 露s9 8 。在瀣度5 0 ( 2 - v ，焉 o 5 m o l l 的( n h 4 ) 2 s 2 0 3 溶液充气( 流速2 d m 3 r a i n ) 、机械搅拌浸出，经二段逆 漉浸逡1 鞭，金耩浸密率分瘸惫a u 9 9 ，a 9 2 7 ，c u3 6 ，p b 4 3 ，z n1 4 ， f eo 2 。台会浸出液用活性炭吸附，金几乎完全被吸附，银、铅和锌被部分吸附 2 4 1 。 我们对锌浮选会精矿焙烧浸出提锌艏的含银1 0 6 4 8 n t 、锗1 1 0 n t 的漫渣采用 旒代硫酸麓法嚣收蒸中静镬和锗，其浸密率分羽可| 三盂达到8 0 和8 5 4 ，效采十 分明显。 7 其它含镊耱金瀚矿石畿浸渣静硫代硫酸盐法澄出 b “o n e s 和l a p i d u s 3 6 1 研究了锻蛇硫化物( 烬锻矿) 的硫代硫酸熊浸出，发现 c u 2 + 与硫代硫酸赫反应形成连龋硫酸赫离予、c u + 冉勺硫代硫酸盐或者氨的络合物： 通过置换反应，硫代硫酸盐使固l 硫化银游离出锻，使礁化银的浚擞有别号二需要 氧化嗣( 假设为c u 2 + ) 时钕属金或者银的漫出。此外，氨与硫代硫酸赫的摩尔比 划摄取速艘来波，是一+ 个鬟要的嚣索；溶波中铡鲍主要成分主要依赖予氨秘硫伐 硫酸赫的比例：银的浸出率随着锎和硫代硫酸赫浓度的增加而增加，随着氨浓度 的燧搬两减少。 1 0 昆州划_ r = 大学顿0 ：学位论文第一章绪论 j e f f r e y 薅1 3 7 1 使用旋转电化学石焚晶体微平衡装鼹( r e q c m ) 研究了余银在氨 注巯代硫酸簸溶液中的动力学，发现银的浸出速度锻快，英速率国c u 2 + 的涟圈硫 酸盐的扩散所限制；但是，众的浸出相当复杂，并且被存在的不稳定膜所阻滞， 它依赖于硫代硫酸黢、氨和铜在稳态下的稽对浓度，在大多数情况下，该反应是 化学控制的。 吴阳红p 8 对东j k 某含铜铅锌的锻矿采厢硫 弋硫酸赫法浸镶，试验发现浚墙液 进行第三次循环后，体系的虢代硫酸盐消耗降低，开始进入平衡。强加入石驮脱 硫酸根后，硫代硫酸盐消耗薰上升，渣率掇高。另外，随饕循环次数的增加，银 浸如率下降，进行脱硫酸根厥，银漫啦率恢复正常。可以认为 s 0 4 2 一 原矿品何漫渣浸山时间s 2 0 3 。初始浓度浸出率 ( g t ) b2 8 0 0 +5 1 0 56 2 1 42 9 2 5 82 8 0 1 ) +4 3 3 8 n a z s 0 3 6 56 8 84 4 ，5 2 c4 4 1 08 9 08 0 s 63 6 1 6 i c4 4 1 08 7 5n a c l5 08 1 1 83 8 。2 0 孵蚰豫勰 一嚣妊 粥 昆明理”f 人学颂士学位论文 第三章试验结果讨论 9 0 8 0 ；7 0 6 0 篓5 0 瑟4 0 3 0 2 0 a 凝：1 i 率 ( ) 睦 图3 - 6 ( a ) 及表3 3 蜀知，骥助懿裁n a 2 s 0 3 对锻( 金) 没爨率骞定魏影瞧， 添加适量的n a 2 s 0 3 可以略为提高银( 金) 的浸出率，但责液中s 2 0 3 2 - 浓度却鼹著 增麴。这主要是因袭疆凌酸楚夔存焱霹以捧囊l 蘸l 弋虢酸楚静分瑟，羧铡浸窭遥程 中溶液的稳定性。 攀洼雄、超生鲁簿【4 蛐裂羯辍蘧法磅究tn a c i 态裂舞蘸代霭笺酸簸法浸龛中静 作用，强调必须使n h 3 与c l 档制在适当的浓度比。假本试验( 见图3 - 6 ( b ) ) 袭明， 添热n a c i 对会浸出率及赛滚串$ 2 0 3 2 静浓度均影痢不大。这耱不数日f 蕤蔻试验 中没有掌握好n h 3 与c l 。之间适当的浓度比所致，因为当控制n h 3 与c l 的浓度在 适当瓣菠罄浅对，翳予生成粼离子 a u ( n h 3 ) c i 。当怒盘藏藏匿对，藩n h 3 过餐， 则易生成 a u ( n h 3 ) 2 + ；若c l + 过量，则易生成 a u c l 2 ，而这两种离子都不同程度 圭| 羹豢电，它稻扩教的速度篦嘏中性豹 a u ( n h 3 ) c i 】要镬。 3 2 综合条件验证试验 翁先我们利用前面探索试验所得最佳浸出条件进行了验证试验。在此撼础 ：，缨台后述浸蹬过程中臻代蠛酸熬戆潢耗揍况的分叛，款避一步降氮f 坠产成本、 提高缀济效应、提高浚工艺实用性的角度出发，我们拟在常温常压浸h j 条什f ， 透当强低酸代酸酸熬的浓度鞠镶短浚滋怼翊，番著没蹬效粜会鲡舞? 综食条搏竣 旺试验结果列于表3 - 4 。 袭3 - 4 缀暴表礴，在室滋“f 适当鼯低骧戴硫酸赣瓣浓度至0 2 6 2 m e u 2 + 浓度( m )n a 2 5 0 3 浓疫( m )金浸国率( ) | 0 2 6 2 0 2 2 71 2 1 0 。30 2 3 8 8 9 4 6 淀：矿群为a ，溢痰为2 5 c 发霸，浸矿葑润为5 h ，滚辫毪为3 3 。3 硫代硫酸盐的蒜生及德环浸出试验 在前面对常温常压下硫代硫黢盐浸念的最佳浸出条件探索试验的基础上，我 们进行了s 2 0 3 2 韵再生及簇环浸匙试验，试验结采如下表3 - 5 所示： 表3 - 5s 茹s 再生疑镶环浸爨试验结浆 lh 2 s 0 3 耗檄n h 3 h 2 0 补s 2 0 3 2 - 的浓度( m )金漫出率( ) ( m 1 )躺麓氇1 )焉生裁嚣生蕺锤莓寝出祷蕤环浸壅意 1 s50 2 5 60 2 7 38 9 4 68 8 5 9 连：浸金冀德条秘：黼表3 4 。 循环浸出试骏设计流程如下 ) 再生浸矿 浸出液如果熊循环使用，将会大大降低生产成本，并卜分有利于这一工艺过 稷在一l ：业生产：j 二的推广成用。本试验采髑露换过程，置换后的溶液经氯化除铁巍： 渊溶液p h 至1 0 左右返阐到浸取系统中。这样不会有其他杂质的积累，溶液浸取 缝力基本不会f 蹲，从寇谋证了滚渡能长期德螺使耀。受试验条髂新限，本试验 只进行了一次循环浸出，循环浸出最终会的总浸 ：| ： 率为8 8 5 9 ，与浸出阿比较， 糖对漤差在1 筮右，这涯明浸出液的獯环浸出怒可蠡的。 昆叭理下大学砸l ? 学位论义 第三章试验结果讨论 3 4 不同矿样浸金实践 表弘6 几种不同矿样浸金试验缡果 i 矿样 金( 银)镘金试验条件 浸山$ 2 0 3 。 熬像 s 2 侥2 。浓( n h 4 ) 2 s 0 4 c u 2 + 浓度n 趣s 协 率损失率 i ( g t )魔( m )浓度( m ) ( m )浓度( m ) ( )( ) 鲡趣蘩浮选金壤矿 1 9 5 0o 2 配0 ，3 7 8 l 。2 1 0 叶o 。1 8 39 l 。5 6 5 3 9 缅甸繁酸性漫山渣 2 6 3 00 4 8 40 3 7 8 1 2 1 0 ，08 6 2 22 0 1 6 巧家禁酸没镊鞲矿 2 8 9 00 。2 0 1 0 。2 2 7o 。8 l0 ， 4 06 8 ，0 8 0 7 6 金建公司某浮选 3 7 8 70 + 2 6 20 。2 2 7 0 0 208 1 8 61 9 4 5 垒精矿藩矿 金建公司某浮选金 4 4 。l o0 。2 6 20 。2 2 7o 0 2o 1 8 3 8 8 1 62 1 8 3 耪矿缨蔼氧纯渣 注：温度为2 5 ( 2 左右，浸矿时问为3 - - 6 h ，液吲比为3 ：1 ，n a o h 或者氨水调节p h = 97 0 左也 3 s 小结 凝搀上逡试