[发明专利]从硫化物的矿石、精矿或其他进料中回收贵金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从硫化物的精矿、矿石或其他原料中回收贵金属如金、银和铂 族金属的方法。

背景技术

申请人已经开发了一种用于处理铜精矿的湿法冶金技术，从而利用高效、 环保的清洁方法产生精制阴极铜。该方法被称为“CESL^TM铜法”，该方法的 实施方式见述于美国专利第5645708号(’708专利)，其整体内容通过参考并 入本文。

’708专利所述方法在广义上包括在酸性氯化物溶液存在下对铜精矿进行 加压氧化，产生含碱式铜盐等的固体和在溶液中包含铜的加压氧化溶液，具体 取决于精矿的性质和加压氧化期间的pH。通常可在常压下对含碱式铜盐的固 体进行后续酸浸出步骤，将碱式铜盐浸出到溶液中，从而得到铜溶液，然后对 铜溶液连同加压氧化溶液(如果溶液含可回收量的铜)进行铜溶剂萃取和电积 提取处理，产生阴极铜。

虽然’708专利所述CESL铜法适合处理不同的铜浓缩组合物，但人们对该 方法进行了各种改进、改良或扩展，以进一步适应不同的铜浓缩组合物，并且 当铜精矿中存在其他金属如锌、钴、镍和贵金属，或者精矿中存在这些金属而 不存在铜时，用于回收这些金属。这些改良中，特别与回收贵金属有关的一些 改良见述于申请人的美国专利第5902474号(’474专利)，其整体内容通过参 考并入本文。

本发明涉及贵金属的回收，它与’474专利所述方法明显不同，具有比较早 的方法更简单、总成本更低的优点。

金矿石和银矿石的氰化通常在环境压力下于空气中进行。该过程需要氧 气，但所需量通常很小，环境空气包含约21％的氧气，当然足以提供。

工厂里的商业氰化方法所用设备和条件包括：

(1)(敞口)搅拌罐，其中矿石在氰化物溶液中成浆，通常含有高百分 比固体，在表面自由接触空气的情况下浸出。矿石必须先破碎并研磨，以便在 搅拌下能够悬浮。人们采用了几种类型的搅拌方法，包括机械搅拌和空气搅拌 [帕丘卡(pachucas)]。

(2)持续时间一般为1-3天。搅拌罐用于级别较高的金矿石或银矿石， 因为这种方法虽然需要更高的操作和基建费用，但其回收效果优于堆浸。可通 过喷射空气来促进氧气流入浆料，但这通常会增加昂贵的氰化氢流失到废气 中。向浆料中喷射纯氧也是公知的，有的还加入其他试剂，如液体过氧化氢， 用来加快浸出。

(3)大堆碎矿石，所述矿石通过喷到或滴到矿石堆表面的氰化物溶液进 行适当浸出。此低成本过程用于低级矿石，处理时间较长，通常要几个月。空 气通过自然过程如对流进入矿石堆，一般就足以使氰化过程以可接受的速率进 行。

对于金矿石和银矿石的加压氰化，以升高的压力向搅拌浆料中施加氧气， 即压力高于大气压下的空气中氧气的分压。

采用升高的氧气压力一般会加快金和银的浸出速率。据信，氰化物浸出过 程将氧气作为反应试剂，如人们熟悉的厄尔斯讷(Elsner)方程：

4Au+8NaCN+O₂+2H₂O→4NaAu(CN)₂+4NaOH

尽管该反应的确切化学计量比可能尚有疑问(例如有人提出过氧化氢是中 间产物和反应试剂)，但多数研究者承认，总体反应包含氧气作为反应试剂。

对于银，可写出类似的方程，并且可用其他氰化物试剂如KCN代替 NaCN。

尽管多年来文献中披露了几种加压氰化方法，但商业化应用迄今少见。这 或许是因为，对于普通金矿石和银矿石来说，这种方法的较高资本费用压倒了 它在经改进的浸出动力学上的明显优点。

然而，发明人注意到两个商业工厂，它们已建成运营，涉及加压氰化，这 两个工厂就是南非的联合默奇森(Consolidation Murchison)工厂和美国科罗 拉多州的卡尔梅特(Calmet)工厂，后者开发了卡尔梅特方法。