一種含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法，所述方法包括以下步驟：1)含鐵金礦氰化尾礦與還原劑、助熔劑混合均勻后裝入坩堝，并放入恒溫的馬弗爐中，恒溫加熱進(jìn)行直接還原反應(yīng)，反應(yīng)后取出水淬，經(jīng)過(guò)兩段磨礦磁選得到富集有價(jià)金屬的鐵精礦；2)將步驟1)得到的富集有價(jià)金屬的鐵精礦經(jīng)過(guò)烘干、制樣后加入稀硫酸溶液浸出，得到浸渣以及含鈷或鎳的硫酸亞鐵溶液；3)將步驟2)所得浸渣中加入氰化鈉溶液中浸出，得到含金貴液。本發(fā)明金的浸出率達(dá)到75%以上，鐵的浸出率達(dá)到83%以上，其他有價(jià)金屬如鈷、鎳等浸出率達(dá)到60%以上。
【專利說(shuō)明】一種含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于資源綜合利用和礦物加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種直接還原含鐵金礦 氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金礦氰化尾礦是金礦石經(jīng)磨細(xì)、選礦氰化浸出提取黃金后排放的廢棄物，主要含 有Si0 2、CaO和一定量的Fe203、A1A、MgO及少量貴金屬。隨著我國(guó)黃金提取技術(shù)的高速發(fā) 展，黃金礦山的數(shù)量、規(guī)模與產(chǎn)量日趨增長(zhǎng)，然而礦石入選品位卻不斷降低，開(kāi)采強(qiáng)度日益 增大，隨之而來(lái)的尾礦量猛增，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年僅國(guó)營(yíng)和地方金礦氰化尾礦排放量就達(dá) 2000萬(wàn)t以上。黃金生產(chǎn)過(guò)程中排放的尾礦，不僅占用大量土地、浪費(fèi)寶貴的礦產(chǎn)資源且 嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，還存在著巨大的安全隱患。金礦氰化尾礦具有粒度細(xì)、數(shù)量大、價(jià)格便 宜、可利用性高等特點(diǎn)，不僅含有一定數(shù)量的金，有的還含有其他可綜合回收的有價(jià)金屬和 礦物，如銅、銀、鉛、鋅、鐵、銻、鎢、鉍、硫、碳酸鹽、硅酸鹽等。目前，對(duì)金礦氰化尾礦的回收利 用主要有以下方法：一是用作建筑材料，二是作為二次資源回收再生，三是利用尾礦庫(kù)復(fù)墾 造田，四是用尾礦作井下充填料。其中作為二次資源主要是通過(guò)浮選、強(qiáng)磁選、磁化焙燒、化 學(xué)浸出等手段對(duì)金礦氰化尾礦中的金銀及其他伴生有用元素如銅、鉛、鋅、鐵、鑰、鉍、硫等 進(jìn)行二次回收。對(duì)金礦氰化尾礦合理開(kāi)發(fā)利用，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[0003] 中國(guó)專利CN101363081A-從含金尾礦中無(wú)毒提金方法，涉及一種從高鉍和多金屬 共生或伴生型金礦的選礦方法，特別是從含金尾礦中無(wú)毒提金方法，該方法對(duì)金尾礦中的 金進(jìn)行了無(wú)毒提取，卻沒(méi)有涉及對(duì)其中共生或伴生的多金屬的回收利用。而中國(guó)專利申請(qǐng) CN103433124A-一種選金尾礦綜合回收鐵、鑰、絹云母的工藝，涉及一種選金尾礦通過(guò)一段 磨礦、一段磁選、兩段浮選綜合回收鐵、鑰、絹云母的工藝，所選取選礦尾礦礦物嵌布簡(jiǎn)單， 通過(guò)一段磨礦即可使目的礦物有效單體解離，沒(méi)有涉及到多金屬?gòu)?fù)雜嵌布形式的金礦氰化 尾礦的處理方式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，提供一種含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方 法，該方法能有效同步回收含鐵金礦氰化尾礦中的金、鐵和其他有價(jià)金屬（鈷或鎳等），具 有顯著經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明通過(guò)添加還原劑和助溶劑，直接還原含鐵金礦氰化尾礦將金、鈷、鎳等有價(jià) 金屬富集在鐵精礦中，在稀硫酸溶液中浸出金屬鐵，得到含鈷、鎳等有價(jià)金屬的硫酸亞鐵溶 液和浸渣，最后氰化浸出浸渣提取金。
[0007] 其具體步驟如下：
[0008] 1)含鐵金礦氰化尾礦與還原劑、助熔劑混合均勻后裝入坩堝，并放入恒溫的馬弗 爐中，恒溫加熱進(jìn)行直接還原反應(yīng)，反應(yīng)后取出水淬，經(jīng)過(guò)兩段磨礦磁選得到富集有價(jià)金屬 的鐵精礦；
[0009] 2)將步驟1)得到的富集有價(jià)金屬的鐵精礦經(jīng)過(guò)烘干、制樣后加入稀硫酸溶液浸 出，得到浸渣以及含鈷或鎳的硫酸亞鐵溶液；
[0010] 3)將步驟2)所得浸渣中加入氰化鈉溶液浸出，得到含金貴液。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟1)中還原劑用量為含鐵金礦氰化尾礦質(zhì)量的20-30%，助熔劑 用量為含鐵金礦氰化尾礦質(zhì)量的10-20%。
[0012] 優(yōu)選地，所述還原劑為生物質(zhì)焦、煤、活性炭中的一種或多種。本領(lǐng)域技術(shù)人員根 據(jù)需要還可以選擇其他具有還原性的物質(zhì)。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟1)中恒溫加熱溫度為1050-1300°c，恒溫加熱時(shí)間為40-80min。
[0014] 優(yōu)選地，所述步驟1)中的兩段磨礦磁選，兩段磨礦濃度均為60-65 %，第一段磨 礦細(xì)度為< 〇. 〇74mm占70 %，第二段磨礦細(xì)度為< 0. 074mm占90%，兩段磁選強(qiáng)度均采用 80-120kA/m。
[0015] 優(yōu)選地，所述步驟2)中所用稀硫酸濃度為2. 5-4. Omol/L，浸出液固比為10-20,浸 出溫度為60-80°C，浸出時(shí)間為3-5h。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟3)中氰化鈉濃度為2. 5-4. Og/L，氰化浸出液固比為2. 5-4. 0,浸 出時(shí)間為24-48h。
[0017] 本發(fā)明所處理的含鐵金礦氰化尾礦中的鐵主要以赤鐵礦的形態(tài)存在，而金、鈷、鎳 等有價(jià)金屬呈微細(xì)粒賦存在赤鐵礦中，一般的磨礦浸出方法不能實(shí)現(xiàn)其中有價(jià)金屬的有效 浸出。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0019] 1、采用直接還原含鐵、鈷、鎳等有價(jià)金屬金礦氰化尾礦中的鐵礦物，將磨礦弱磁選 后得到的富集金、鈷、鎳等有價(jià)金屬的鐵精礦進(jìn)行硫酸浸出金屬鐵、氰化浸出金的方法回收 金礦氰化尾礦中的其他有價(jià)金屬，確定了直接還原一硫酸浸出金屬鐵一氰化浸出金有效同 步回收金礦氰化尾礦中多種有價(jià)金屬的工藝方法。
[0020] 2、硫酸浸出鐵精礦所得的硫酸亞鐵溶液可用來(lái)生產(chǎn)硫酸亞鐵晶體，并可同步回收 鈷、鎳等有價(jià)金屬。
[0021] 3、本發(fā)明中金的浸出率達(dá)到75%以上，鐵的浸出率達(dá)到83%以上，其他有價(jià)金屬 如鈷、鎳等浸出率達(dá)到60%以上。
[0022] 4、本發(fā)明能有效同步回收含鐵金礦氰化尾礦中的金和鐵及其他有價(jià)金屬，具有顯 著經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法的工藝流程 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步說(shuō)明，但其不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
[0025] 如圖1所示，一種含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法，所述方 法包括如下步驟：
[0026] 1)含鐵金礦氰化尾礦與還原劑、助熔劑混合均勻后裝入坩堝，并放入恒溫的馬弗 爐中，恒溫加熱進(jìn)行直接還原反應(yīng)，反應(yīng)后取出水淬，經(jīng)過(guò)兩段磨礦磁選得到富集有價(jià)金屬 的鐵精礦；
[0027] 2)將步驟1)得到的富集有價(jià)金屬的鐵精礦經(jīng)過(guò)烘干、制樣后加入稀硫酸溶液浸 出，得到浸渣以及含鈷或鎳的硫酸亞鐵溶液；
[0028] 3)將步驟2)所得浸渣中加入氰化鈉溶液中浸出，得到含金貴液。
[0029] 實(shí)施例1
[0030] 河南某金礦氰化尾礦含金3. 28g/t，含鐵33. 16%，含鈷0.61%，添加30 %的煤做 還原劑，并添加10%的助熔劑，混合均勻后裝入坩堝中，待馬弗爐升溫至1300°c放入試樣， 恒溫加熱40min。完成焙燒后取出試樣水淬，進(jìn)行兩段磨礦磁選，兩段磨礦濃度均為65%， 一段磨礦細(xì)度為< 〇. 〇74mm占70%，二段磨礦細(xì)度至< 0. 074mm占90%，兩段磁選磁場(chǎng) 強(qiáng)度均為120kA/m。將鐵精礦供干、制樣，在稀硫酸溶液中浸出金屬鐵，其中稀硫酸濃度為 3. 5mol/L，液固比為15,浸出溫度為60°C，浸出時(shí)間為5h，得到含鈷硫酸亞鐵溶液和浸渣。 將硫酸浸渣進(jìn)行氰化浸金，其中氰化鈉濃度為2. 5g/L，液固比為4. 0,浸出時(shí)間為24h。最終 得到金的浸出率達(dá)到75. 53%，鐵的浸出率達(dá)到85. 42%，鈷的浸出率達(dá)到62. 13%。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 福建某金礦氰化尾礦含金2. 83g/t，含鐵29. 43%，含鈷1.21%，添加20 %的生物 質(zhì)焦做還原劑，并添加20%的助熔劑，混合均勻后裝入坩堝中，待馬弗爐升溫至1050°C放 入試樣，恒溫加熱80min。完成焙燒后取出試樣水淬，進(jìn)行兩段磨礦磁選，兩段磨礦濃度均 為63%，一段磨礦細(xì)度為< 0.074mm占70%，二段磨礦細(xì)度至< 0.074mm占90%，兩段磁 選磁場(chǎng)強(qiáng)度均為80kA/m。將鐵精礦供干、制樣，在稀硫酸溶液中浸出金屬鐵，其中稀硫酸濃 度為4. Omol/L，液固比為10,浸出溫度為80°C，浸出時(shí)間為3h，得到含鈷硫酸亞鐵溶液和浸 渣。將硫酸浸渣進(jìn)行氰化浸金，其中氰化鈉濃度為3. 5g/L，液固比為2. 5,浸出時(shí)間為36h。 最終得到金的浸出率達(dá)到77. 46%，鐵的浸出率達(dá)到87. 21%，鈷的浸出率達(dá)到60. 01%。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 山東某金礦氰化尾礦含金2. 12g/t，含鐵25. 78%，含鎳1. 83%，添加25 %的煤做 還原劑，并添加20%的助熔劑，混合均勻后裝入坩堝中，待馬弗爐升溫至1200°C放入試樣， 恒溫加熱60min。完成焙燒后取出試樣水淬，進(jìn)行兩段磨礦磁選，兩段磨礦濃度均為65%， 一段磨礦細(xì)度為< 〇. 〇74mm占70%，二段磨礦細(xì)度至< 0. 074mm占90%，兩段磁選磁場(chǎng) 強(qiáng)度均為90kA/m。將鐵精礦供干、制樣，在稀硫酸溶液中浸出金屬鐵，其中稀硫酸濃度為 2. 5mol/L，液固比為20,浸出溫度為80°C，浸出時(shí)間為4. 5h，得到含鎳硫酸亞鐵溶液和浸 渣。將硫酸浸渣進(jìn)行氰化浸金，其中氰化鈉濃度為3. 5g/L，液固比為3. 0,浸出時(shí)間為48h。 最終得到金的浸出率達(dá)到79. 32%，鐵的浸出率達(dá)到83. 27%，鎳的浸出率達(dá)到63. 18%。
[0035] 實(shí)施例4
[0036] 貴州某金礦氰化尾礦含金3. 57g/t，含鐵28. 87 %，含鈷0· 84%，添加25 %的活性 炭做還原劑，并添加15%的助熔劑，混合均勻后裝入坩堝中，待馬弗爐升溫至1300°C放入 試樣，恒溫加熱70min。完成焙燒后取出試樣水淬，進(jìn)行兩段磨礦磁選，兩段磨礦濃度均為 60 %，一段磨礦細(xì)度為< 0. 074mm占70 %，二段磨礦細(xì)度至< 0. 074mm占90 %，兩段磁選磁 場(chǎng)強(qiáng)度均為110kA/m。將鐵精礦供干、制樣，在稀硫酸溶液中浸出金屬鐵，其中稀硫酸濃度為 3.0mol/L，液固比為15,浸出溫度為80°C，浸出時(shí)間為5h，得到含鈷硫酸亞鐵溶液和浸渣。 將硫酸浸漁進(jìn)行氰化浸金，其中氰化鈉濃度為4. Og/L,液固比為4. 0,浸出時(shí)間為48h。最終 得到金的浸出率達(dá)到76. 47%，鐵的浸出率達(dá)到87. 98%，鈷的浸出率達(dá)到65. 72%。
[0037] 最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參 照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種含鐵金礦氰化尾礦同步回收金和鐵以及鈷或鎳的方法，所述方法包括以下步 驟： 1) 含鐵金礦氰化尾礦與還原劑、助熔劑混合均勻后裝入坩堝，并放入恒溫的馬弗爐中， 恒溫加熱進(jìn)行直接還原反應(yīng)，反應(yīng)后取出水淬，經(jīng)過(guò)兩段磨礦磁選得到富集有價(jià)金屬的鐵 精礦； 2) 將步驟1)得到的富集有價(jià)金屬的鐵精礦經(jīng)過(guò)烘干、制樣后加入稀硫酸溶液浸出，得 到浸渣以及含鈷或鎳的硫酸亞鐵溶液； 3) 將步驟2)所得浸渣加入氰化鈉溶液中浸出，得到含金貴液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含鐵金礦氰化尾礦中的鐵主要以赤 鐵礦的形態(tài)存在，而金、鈷、鎳等有價(jià)金屬呈微細(xì)粒賦存在赤鐵礦中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中還原劑用量為含鐵金礦氰 化尾礦質(zhì)量的20-30%，助熔劑用量為含鐵金礦氰化尾礦質(zhì)量的10-20%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述還原劑為生物質(zhì)焦、煤、活性炭中的 一種或多種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中恒溫加熱溫度為 1050-1300°C，恒溫加熱時(shí)間為40-80min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中的兩段磨礦磁選，兩段磨 礦濃度均為60-65%，第一段磨礦細(xì)度為< 0. 074mm占70%，第二段磨礦細(xì)度為< 0. 074mm 占90%，兩段磁選強(qiáng)度均采用80-120kA/m。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中所用稀硫酸濃度為 2. 5-4. Omol/L，浸出液固比為10-20,浸出溫度為60-80°C，浸出時(shí)間為3-5h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3)中氰化鈉濃度為2. 5-4. Og/ L，氰化浸出液固比為2. 5-4. 0,浸出時(shí)間為24-48h。
【文檔編號(hào)】C22B23/00GK104212974SQ201410455720
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】李浩然, 張士元, 劉鵬偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所