[发明专利]从硫化物精矿中回收金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从硫化物精矿，特别是从含毒砂(arsenopyrite)和/或黄铁矿(pyrite)的硫化物精矿中湿法冶金回收金的方法。该精矿首先用碱金属氯化物和氯化铜(II)浓溶液溶浸，据此将精矿中的铜矿物和一些金溶解。元素硫和沉淀的铁和砷化合物采用物理分离方法从溶浸残余物中分离，从而获得第一中间产物，其含有含金硫化物矿物和脉石矿物以及未溶解的金。未溶解的游离金通过重力分离方法被分离。重力分离后，实施额外的粉碎，此后硫化物矿物被分解，含金溶液或残余物被送至精矿溶浸循环。

背景技术

铜精矿中含有各种含量的金。在冶炼厂的工艺中金一般借助阳极淤泥处理工艺以高产率回收。在湿法冶金铜工艺中从精矿中回收金会引起特殊的问题。在采用硫酸盐基溶浸的替代工艺中回收金通常基于溶浸残余物的氰化物溶浸，然而在铜溶浸中形成的元素硫破坏了金的氰化物溶浸。在氯化物基铜工艺中，结合于铜矿物的金和游离金都可以溶解到很大的程度，但是作为细小夹杂物结合于黄铁矿和硅酸盐或作为所谓不可见金结合于硫化物矿物的金大体上仍未溶解。不可见(超显微)金作为非常细小的夹杂物位于矿物颗粒内部或者位于矿物晶格中。由于保持时间太短，精矿中含有的一些粗大游离金也仍然未溶解。

在难溶金精矿中，铜和其它贱金属的比例通常很小。仅仅通过氰化物溶浸在含有难熔或超微观金的精矿中回收金是不成功的。此种精矿的一个实例是含毒砂和/或黄铁矿的精矿。从这些精矿中回收金需要含有金的矿石几乎全部分解。如果采用氰化物溶浸，精矿需要预处理，比如焙烧，生物溶浸或氧化加压溶浸。

Outokumpu Oyj已经发明了一种湿法冶金铜回收工艺，HydroCopper^TM工艺，其在例如美国专利6,007,600中有描述。据此，铜精矿在大气条件下采用二价铜作为氧化剂被溶浸至浓缩碱金属氯化物溶液中。与HydroCopper工艺相关的金的溶浸在例如WO专利申请03/091463中有描述。据此，金在铜精矿溶浸期间作为氯化物复合物溶解并采用活性炭从溶液中回收。然而，如果金以难熔形式例如以黄铁矿和/或硅酸盐矿物出现，就不能采用上述WO申请中描述的方法溶浸。

专利申请WO2004/059018描述了一种回收金的方法，其中含难熔金的精矿比如毒砂或黄铁矿在大气条件，卤化物环境中进行处理。毒砂和黄铁矿晶格采用化学氧化法进行破坏。氧被用来形成二价铜或三价铁形式的可溶氧化物。毒砂分解并与二价铜一起形成砷酸、二价铁、硫和一价铜。铁和铜用氧气氧化至更高的化合价。从而形成三价铁并进一步与砷酸反应形成砷酸铁(FeAsO₄)。黄铁矿通过二价铜以相同的方法分解，以便形成硫酸和二价铁(Fe²⁺)。通过氧气将二价铁氧化成三价铁，一价铜氧化成二价铜。铁以赤铁矿进行沉淀，溶液通过在其中加入石灰石进行中和以便沉淀出石膏(CaSO₄)。如果包含碳，精矿在溶浸阶段后要进行焙烧。金作为氯化物复合物从黄铁矿中溶出并采用活性炭进行回收。

难熔金矿石可以根据WO专利申请2004/059018的方法进行处理，但是缺点在于所有从毒砂溶浸和铜矿物溶浸产生的硫必须被氧化成硫酸盐。砷首先进入溶液，并从此以砷酸铁进行沉淀，但是毒砂溶浸中产生的硫会与固体一起进入随后的溶浸阶段，在此被氧化成硫酸盐。在此条件下，对氧化的需求和同样对中和的需求就大大增加，就会大大弱化该工艺的经济性。在该工艺中所有精矿被研磨得非常细小，高达80％小于6-10μm，因此研磨能力的需求非常大，研磨能耗也高，同时淤渣的问题也会增加，从而使固体和液体分离阶段变得更加复杂。

美国专利6,315,812描述了Platsol^TM工艺，其中硫化物矿物或熔炼冰铜在含有氯化物和硫酸盐的溶液中采用氧化加压溶浸进行处理。

在Platsol工艺中所有硫化物相的硫被氧化成硫酸盐，因此，中和的需求大大增加，降低了该工艺的经济性。由于腐蚀问题等，在高压釜条件下采用氯化物会导致昂贵的投资。

美国专利6,461,577描述了一种溶浸含砷硫化物的二阶段生物溶浸方法。金通过氰化物溶浸从所得的溶液中回收。

生物溶浸在作为所有精矿仅有的溶浸方法时是非常缓慢的。生物溶浸方法的缺点是黄铜矿难以溶解和将所有精矿氧化成硫酸盐，其中中和的需求很大。另外，用氰化物溶浸金对环境来说是很冒险的。

发明内容