此項(xiàng)發(fā)明關(guān)系到從難熔含金硫化物精礦中回收金和其他有價(jià)值的金屬。

已知，采用傳統(tǒng)工藝，如氰化法，從這樣的精礦中回收金是不能令人滿意的。而且已經(jīng)提出過多種予處理工藝。然而，由于種種原因，先有技術(shù)所推薦的予處理工藝對(duì)從這樣的精礦中回收金的改進(jìn)，尚未能達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)中所希望的程度。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的、包括加壓氧化處理的工藝，從這樣的精礦中回收金。

此項(xiàng)發(fā)明提供了從難熔含金含鐵硫化物精礦中回收金的工藝，它包括以水礦漿進(jìn)料，進(jìn)行酸化處理，在此步驟，用硫酸水溶液處理精礦以分解碳酸鹽及既耗酸又可能對(duì)而后加壓氧化步驟有妨礙的脈石化合物;在加壓氧化步驟中，在溫度約為135～250℃范圍內(nèi)，在加壓氧化氣氛中氧化已經(jīng)處理的礦漿，同時(shí)保持游離硫酸濃度為5克/升～40克/升，以便于鐵的溶解、硫酸的形成，并在氧化過程中，將全部可氧化的硫化物充分氧化為硫酸鹽，并且使少于20%的被氧化的硫以元素硫形式存在;在第一個(gè)再漿化步驟中，將水加到氧化過的漿中制成一個(gè)漿密度為約含5～15%固體（以重量計(jì)）的氧化過的漿。使再漿化的氧化過的漿經(jīng)過液-固分離步驟，得到含酸的鐵的溶液和被氧化過的固體分離物。循環(huán)一部分含酸和鐵的溶液到酸處理步驟中，金則從被氧化的固體分離物中回收。此過程可能包括循環(huán)一部分含酸和鐵的溶液到氧化步驟中。

此過程可能亦包括，在沉淀步驟中，將沉淀劑加到部分含酸和鐵的溶液中，將一些金屬沉淀為各自相應(yīng)的氫氧化物或水合氧化物，硫酸根離子則以難溶硫酸鹽的形式，砷以難溶砷酸鹽的形式沉淀出來，從剩余的水溶液中將沉淀物離出，至少有一部分分離出的水溶液可用于氧化步驟中，另一部分分離出的水溶液可加到氧化過的固體分離物中，進(jìn)行第二次漿化處理，制成密度為固體5～15%（以重量計(jì)）的二次漿化氧化過的漿。將氧化過的漿進(jìn)行第二次液-固分離，得到含酸和鐵的溶液和二次被分離的被氧化固體，并至少循環(huán)部分此含酸和鐵的溶液到第一次再漿化步驟中。難溶的含金含鐵硫化物礦可能經(jīng)過浮選步驟產(chǎn)生所謂的精礦和在所謂沉淀步驟中可以用作沉淀劑的浮選尾渣。

此工藝可進(jìn)而包括，在應(yīng)用于氧化步驟之前，將分離出來的水溶液冷卻。有利的是，足夠量的鎂保留在加壓氧化過程的漿液中，使得溶液中Mg∶Fe（摩爾比）約為0.5∶1～10∶1，這就使得在加壓氧化過程中被沉淀的鐵傾向于主要以赤鐵礦物質(zhì)的形式而不是以其它難溶鐵化合物形式沉淀。在第一步沉淀過程中，可將沉淀劑加入到部分含酸和鐵的溶液中，使pH值升高到約5～8.5范圍，即沉淀出所預(yù)定的溶解金屬，同時(shí)使鎂離子保留在溶液中，并至少循環(huán)一些含鎂溶液到氧化步驟中，以提供該步驟所需的鎂離子。至少一部分來自第一次再漿化步驟的漿液，經(jīng)過分選步驟從剩余漿中分出大于予定粒度的固體，研磨被分出的超尺寸的固體成為較小顆粒，研磨后的固體輸送到酸予處理步驟或加壓氧化步驟之一，并將剩余的漿返回到第一次再漿化后的步驟中。

現(xiàn)以實(shí)例和附圖中所展示的從難熔含金硫化物精礦中回收金及其他有價(jià)值金屬的工藝流程圖來對(duì)此項(xiàng)發(fā)明加以具體化的描述。

參照附圖，在具體化的描述中，被處理的難熔含金硫化物精礦中約含10～100克/噸Au（金）、30～300克/噸Ag（銀），并含有（以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)）10～40%的鐵、5～40%SiO2（二氧化硅）、10～45%S（硫）、0.1～25%As（砷）、0.01～3%Sb（銻）、0.1～6%Al（鋁）、0.5～5%Ca（鈣）、0.1～10%CO2（二氧化碳）、0.1～10%Mg（鎂）和0.1～8%C（有機(jī)碳）。

這樣的精礦中硫化物可能包含有一種或多種下列物質(zhì)，即二硫化鐵（黃鐵礦）、砷黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝銻礦以及磺酸鹽類，并且此精礦中也可能含各種量的Pb（鉛）、Zn（鋅）和Cu（銅）的硫化物，有些精礦中也可能含有可氧化的含碳類物質(zhì)。

粉碎到至少是70%負(fù)100泰勒篩（小于149微米）的礦被輸送到浮選步驟12，得到先前提到的與浮選尾渣共存的精礦。精礦和水（水來自后面液-固分離步驟16）在可選擇的再研磨步驟14中被粉碎到約其96%為負(fù)325泰勒篩（小于44微米）。

從分離步驟16分離出的礦漿，其漿密度約為含固體40%（以重量計(jì)），經(jīng)過酸予處理步驟18，在該步驟，礦漿借由加壓氧化步驟洗滌固體后所獲得的酸洗滌液再漿化，加壓氧化步驟將在后面描述。這樣的酸洗滌液通常含有在加壓氧化時(shí)被溶解的鐵、鋁、鎂、砷和其它有色金屬以及硫酸。酸予處理可分解碳酸鹽及對(duì)氧化步驟有妨礙的耗酸的礦渣化合物。因而酸予處理步驟18可以減少在隨后的加壓氧化步驟中酸的消耗及后面將描述的中和步驟中石灰的消耗。也將指出，予處理步驟利用了在隨后的加壓氧化步驟中產(chǎn)生的酸。

由于予處理步驟18得到的已處理的漿直接經(jīng)過加壓氧化步驟20，在該步，漿在一或多個(gè)室的溫度約為160～200℃的高壓釜中被處理，氧氣被壓縮噴射到高壓釜中以保持總壓為700～5，000KPa，H2SO4的酸度為5克/升～40克/升，從而將硫，砷和銻等的礦物質(zhì)氧化。因?yàn)橛坞x硫的存在對(duì)回收黃金不利，所以將硫化物氧化到比游離硫更高的氧化態(tài)是至關(guān)重要的。在這種氧化作用中，鐵是氧的有效傳輸劑。因此，在溶液中須存在足夠的鐵，尤其是高壓釜的第一室中，這可借助于一個(gè)充分高而穩(wěn)定的酸度來達(dá)到。

另外，由于控制高壓釜的酸度和溫度以至于硫化物、砷化物以及含銻化合物氧化到較高的氧化態(tài)而析出所期望的金，同時(shí)，所產(chǎn)生的固體的物理特性是要便于隨后的稠化和洗滌。如后面將更詳細(xì)描述的那樣，酸度和溫度能借助于循環(huán)酸洗滌及冷卻池水到適應(yīng)的高壓釜室而受到控制。黃鐵礦的加壓氧化產(chǎn)生了硫酸鐵和硫酸。部分硫酸鐵被水解并可能沉淀為三氧化二鐵、砷酸鐵、水合氫黃鉀鐵礬、堿式硫酸鐵或這些化合物的混合物。被沉淀的鐵的各種形式的性質(zhì)依賴于這樣一些參數(shù)，如溫度、硫酸鹽的總含量、酸度、漿密度、礦石精制的程度和耗酸礦渣化合物的性質(zhì)和數(shù)量。高等級(jí)的黃鐵礦和/或砷黃鐵礦以高固體含量的礦漿提供給加壓氧化步驟時(shí)，通常有利于將鐵沉淀為堿式硫酸鐵、水合氫黃鉀鐵礬或砷酸鐵。

根據(jù)此項(xiàng)發(fā)明的又一個(gè)特點(diǎn)，得到最理想的是（為了減少氰化法前一步的中和步驟的石灰需求量）在加壓氧化步驟20使被水解和沉淀的鐵成為三氧化二鐵，而不是堿式硫酸鐵或水合氫黃鉀鐵礬;另外，可借助在加壓氧化步驟保持足夠高的鎂的濃度來促使三氧化二鐵的沉淀。

關(guān)于此項(xiàng)發(fā)明的工藝，已發(fā)現(xiàn)，在加壓氧化步驟20，三氧化二鐵是鐵沉淀物的較佳形式，這樣在此步驟能更好地放出酸，這些酸可在第一階段的沉淀步驟中用石灰石很容易地除去，因而可減少在氰化流程中對(duì)石灰的需求量。此外，以堿式硫酸鐵和/或水合氫黃鉀鐵礬沉淀，由于下述兩種原因而不適用。首先，一部分不穩(wěn)定的硫酸鹽（可能是石灰消耗物）進(jìn)入以后的中和步驟引起了較高的石灰消耗量。第二，石灰與堿式硫酸鐵和水合氫黃鉀鐵礬的反應(yīng)，由于鐵的沉淀轉(zhuǎn)化為難溶的氫氧化鐵及石膏而產(chǎn)生了粘性沉淀，增加了固體的含量并由于粘性沉淀的吸附，從而增加了金和銀的損失。

因此，在加壓氧化步驟20應(yīng)存在足夠量的鎂，以得到溶液中Mg∶Fe摩爾比至少為0.5∶1.0，最好是1∶1。許多含金的黃鐵礦含有相當(dāng)量的酸溶性鎂，至少可以滿足部分對(duì)鎂的需求。然而，在很多的情況下，由于經(jīng)過浮選步驟12，礦中金和硫化物的含量提高了，因此，降低了精礦在氧化步驟20時(shí)的鎂含量。加壓氧化步驟20中對(duì)鎂的需求量可能至少部分是由先前提及的酸洗滌液和冷卻池水來供給（鎂離子可以按后面將描述的方式加入此步驟）。

在加壓氧化高壓釜中，在適當(dāng)滯留時(shí)間后，例如約1.5小時(shí)，氧化后的漿借助以后液-固分離步驟28的溶液再漿化，而使?jié){稀釋至含固體小于10%（按重量百分比計(jì)），以使得被加到再漿化步驟22中的絮凝劑有效利用。從分離步驟24得到的固體，經(jīng)過第二次再漿化步驟26，在這步加入冷卻池水而形成另一個(gè)含固體小于15%（以重量計(jì)）的漿液。再漿化漿經(jīng)過分離步驟28，如先前已提及的那樣，溶液從這一步驟循環(huán)到再漿化步驟22。對(duì)分離步驟22得到的固體將在后面予以描述。

從步驟24分離出的溶液含有酸、溶解的鐵以及有色金屬硫酸鹽。部分該溶液被再循環(huán)到前面所敘述的酸性予處理步驟18和加壓氧化步驟20，而剩余溶液繼續(xù)進(jìn)入第一階段沉淀步驟30，在這步加入石灰石使pH值升到5左右，沉淀諸如三價(jià)鐵、鋁和砷等金屬，并且以石膏形式除去存在于硫酸鹽中的硫。由浮選步驟12產(chǎn)生的浮選尾渣可應(yīng)用于此沉淀步驟。礦漿隨后通過第二階段沉淀步驟32，在這步加入石灰使pH值升到10左右，從而沉淀鎂和其它金屬。生成物礦漿隨后通過液-固分離步驟34，比較純凈的水從這步分離出來，進(jìn)而經(jīng)過冷卻池36，以便用于如先前所述的加壓氧化步驟20和再漿化步驟26。從分離步驟34分離出的固體可作為尾渣處理。

如果需要，第二階段沉淀步驟32可以設(shè)置在分離步驟之后（如附圖中輪廓虛線指示），以便使供應(yīng)到冷卻池和接下來的加壓氧化步驟20以及再漿化步驟26的水含有鎂離子，有助于在加壓氧化步驟20使被溶解的鎂保持在先前提及的所要求的濃度。

此外，如果需要，由再漿化步驟22得到的部分再漿化礦漿在進(jìn)入分離步驟24之前，可通過一個(gè)分粒器38（例如旋流器）。分粒器38除去了那些超過予定尺寸的物質(zhì)，其中一部分被循環(huán)到再粉碎步驟14，而另一部分在二次粉碎步驟40被再次粉碎并進(jìn)入加壓氧化步驟20。這些特性使能夠回收可能丟失在一些相對(duì)過大顆粒物質(zhì)中的黃金，在加壓氧化步驟20，這些顆粒物質(zhì)的處理還不能令人滿意。

從分離步驟28分離出的固體，通過中和步驟44，在此步加入石灰使pH值升到一個(gè)對(duì)氰化法相適應(yīng)的范圍，最好是10.5左右，加入由后面的液-固分離步驟47得到的水以達(dá)到氰化法所希望的漿密度，即固體重量占40～45%左右。

已中和的漿進(jìn)入到兩個(gè)階段氰化法步驟46，氰化物的溶液被加到第一階段。部分濾取漿（60～95%被濾取的）分級(jí)進(jìn)入一個(gè)八級(jí)碳濾取吸收組48，以完成濾取并且回收了溶解的金和銀。在第八級(jí)之后，廢礦漿通過液-固分離步驟47，如前所述，液體循環(huán)到氰化法步驟46，而固體作為尾渣被除去。載體碳通過一個(gè)金屬回收步驟50，在此，在腐蝕性氰化物溶液中加壓除去載體碳，而后采用電解冶金法或其它適宜方法，從洗出液中回收金和銀。在干燥器中使除去的碳再生、篩分并循環(huán)到碳濾取吸收組48。

實(shí)例

所進(jìn)的料是一種難熔的含金精礦砂，包含黃鐵礦和砷黃鐵礦作為主要的硫化物礦石。精礦砂的化學(xué)組成是236（克/噸）Au，按重量計(jì)0.1%Sb、7.0%As、4.2%CO2、24.7%Fe、21.8%SiO2和19.3%S。傳統(tǒng)的氰化法可以萃取到74%的金，并產(chǎn)生含有60克/噸Au的濾渣。

此精礦砂在一個(gè)連續(xù)的工藝路線中被處理，此系統(tǒng)包括一個(gè)氧化進(jìn)料礦漿的調(diào)制罐、送料泵系統(tǒng)、一個(gè)靜體積為10升的四室高壓釜、一個(gè)高壓釜排料系統(tǒng)、一個(gè)氧化濃縮器供料罐、一個(gè)氧化濃縮器以及由兩個(gè)濃縮器及其各自相應(yīng)的供料罐組成的逆流傾注洗滌裝置。這個(gè)連續(xù)的工藝路線還包括回收金的部分，在此部分，從被氧化的固體中用氰化法把金溶解并且吸附在碳上。還包括沉淀部分，在此部分，廢酸溶液用石灰石和石灰處理，把砷、金屬和相關(guān)的硫酸鹽沉淀為砷酸鹽、金屬氫氧化物或水合氧化物和石膏，把除去金屬的溶液循環(huán)到氧化和洗滌系統(tǒng)。

此精礦砂，作為72%的固體的水礦漿，在進(jìn)料處理罐中用酸性氧化濃縮器的溢流液進(jìn)行予處理并稀釋到含38%固體。含2.9克/升As、14.9克/升Fe（總計(jì)）、2.4克/升Fe（亞鐵）及26.1克/升H2SO4的酸性溶液應(yīng)按足夠的速度供應(yīng)，以保證每噸精礦配有100Kg酸，使其在加壓處理前分解碳酸鹽。以每噸精礦1公斤的標(biāo)準(zhǔn)向礦漿中加入木質(zhì)素磺酸鹽。予處理過的礦漿用泵打進(jìn)高壓釜第一室，并供給水以控制溫度，并將氧化漿中固體的含量稀釋到16.7%。把氧噴射進(jìn)高壓釜各室中，氧化作用在185℃下進(jìn)行，工作壓力控制在1850KPa。固體在高壓釜中滯留時(shí)間是2.6小時(shí)。當(dāng)借助氰化物檢驗(yàn)法測(cè)定被氧化的固體樣品時(shí)，從各室中收集樣品，測(cè)量樣品中硫的氧化情況和釋放出黃金的量。典型的高壓釜溶液的成份，硫氧化為硫酸鹽形式的程度，以及在這種連續(xù)加壓氧化條件下獲得的可萃取性的金的數(shù)據(jù)列于下表。

氰化

溶液分析克/升硫氧化的%濾渣萃取的金

取樣處AsFeFe2+H2SO4克/噸%

Au

被處理的原料＜0.15.05.0＊063.373.2

室10.84.11.725.56816.493.1

室20.64.21.032.3879.1996.1

室30.89.21.033.3936.1497.4

室40.811.10.933.8953.6298.5

＊pH＝3.6

高壓釜排出的礦漿通過一個(gè)快速排放罐后進(jìn)入氧化濃縮進(jìn)料罐，被稀釋到約含9%的固體，并送進(jìn)氧化濃縮器。一部分氧化濃縮器的溢流液被再循環(huán)到前面描述過的濃縮原料的予處理罐，而另外部分在沉淀步驟用石灰石和石灰先后處理，為清洗工序提供去金屬水。含有48%固體的氧化濃縮器的底漿，經(jīng)過兩級(jí)CCD系統(tǒng)中洗滌以除去大量的酸性氧化液。含有53%固體的第二個(gè)清洗濃縮器的底漿，為了回收金而用傳統(tǒng)的方法予以處理。

其它本發(fā)明的具體實(shí)施和實(shí)例，對(duì)一個(gè)工藝很熟悉的技術(shù)人員是一目了然的。本發(fā)明的范圍限定在附屬權(quán)利要求書內(nèi)。