[发明专利]提高氧化和表面氧化的贱金属和贵金属矿物回收率的硫化方法和设备

说明书

发明背景

本发明涉及一种处理含有用物材料(value-bearing material)的方法，所述含 有用物材料包括氧化的矿物。所述方法在贱金属和贵金属矿物的回收中具有特殊 的应用。本发明还涉及一种用于实施所述方法的设备。

贱金属和贵金属从其相关矿物的生产以及后续利用在社会的经济效益(well being)和技术方面都发挥着重要的作用。在通常用来回收这些贱金属和贵金属矿 物的分离方法中，氧化表面显著地影响了这些方法的功效。这些氧化矿物表面最 通常通过氧化过程产生，该氧化过程发生在硫化物矿物体的风化过程中，然而它 们也可以在矿物的开采和处理过程中发生，从而形成氧化和表面氧化矿物。

已经成功应用到一些氧化矿物，典型为孔雀石、白铅矿和水钴矿 (heterogeneite)的一种解决方案为水性硫化(aqueous sulfidisation)。在这种方法 中，使用可溶性硫化物或氢硫化物盐，将氧化表面转化为硫化表面，从而容易通 过可以利用表面差异的传统下游处理操作如泡沫浮选法回收。

然而，通常由于与过程动力学相关的原因，并非所有的氧化和表面氧化矿物 都容易硫化。仅仅有用的和难以获得的资源表现出这种处理矿物的难题，但是在 不回收的情况下，它们直接和间接影响矿体开采过程中涉及的矿物回收操作的经 济可行性。此外，没有被下游处理回收的矿物被称为尾矿，并且在保持并持续暴 露至环境后，被氧化并释放出有毒的贱金属离子和其它污染物如酸。

本发明的一个目的是提供一种处理氧化矿物以使它们容易通过进一步处理 而回收的方法，以及用于实现所述方法的设备。

发明概述

根据本发明，提供了一种处理含有用物材料的方法，所述含有用物材料含有 氧化或表面氧化的矿物有用物，所述方法包括以下步骤：

(a)粉碎所述含有用物材料；

(b)将粉碎的含有用物材料与硫化物溶液接触，从而将所述氧化或表面氧化 的矿物有用物硫化；和

(c)将选择的贱金属离子添加至所述粉碎的含有用物材料中。

含有用物材料可以包括氧化或表面氧化的贱金属或贵金属矿物。

所述矿物可以为表面氧化的硫化物和相关的贱金属和贵金属矿物。

表面氧化的硫化物贱金属矿物可以为，例如铜、镍、铁、锌、铅、钴、锰、 铬、钒、镉、汞和铋。

表面氧化的硫化物贵金属可以为例如金、银和铂族元素，特别是例如铂和钯。

相关的矿物可以包括砷化物、锑化物、硒化物和碲化物。

作为选择，所述矿物可以包括常常被称为贱金属和贵金属“氧化物”矿物的氧 化的贱金属和贵金属矿物，包括例如氧化物、氢氧化物、羟基氧化物、碳酸盐、 羟基碳酸盐、硫酸盐、羟基硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐、羟基硅酸盐、砷酸盐、铬 酸盐和钒酸盐(vanadanate)。

优选将所述粉碎的含有用物材料制备成浆液或浆料，所述浆液或浆料可以包 含15％至40％的固体和含水剩余物。

硫化物溶液优选地包含可溶性硫化剂，如硫氢化钠。

优选地，在硫化步骤过程中，将硫化物离子的浓度保持在预定的值。

在本方法的一个优选的实施方案中，采用合适的离子专用探针(ion-specific probe)测量所述浆液中的硫化物离子浓度，所述离子专用探针以电势的形式测量 所述硫化物离子浓度，并且调节所述浆液中的硫化剂溶液的量以将测量的硫化物 离子浓度保持在预定值或其附近。

优选通过将可溶性贱金属盐添加至水中以制备贱金属离子溶液并且将所述 溶液添加至所述浆液中，进行将所选择的贱金属离子添加至所述粉碎的含有用物 材料中的步骤(步骤(c))。

优选地，在将所述粉碎的含有用物材料与硫化物溶液接触的步骤(步骤(b)) 中，在已经达到所需的硫化电势后，将所需量的贱金属离子添加至所述浆液中。

可溶性贱金属盐可以合宜地选自通常可得到并且最具成本效益的那些，例如 但并不限于铁、铜、镍、钴、锰、锌、铅、铬、钒、汞等。在实践上，硫酸盐， 氯化物或硝酸盐形式的铁和铜盐看来是最实用的选择。

另外，根据本发明，提供了一种用于处理含有用物材料的设备，所述含有用 物材料含有氧化或表面氧化的矿物有用物，所述设备包括：

容器，所述容器具有用于粉碎的含有用物材料的入口和用于已处理的材料的 出口；