專利名稱：：液膜提金-隔膜電解提金工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冶金化工類，特別涉及一種液膜提金-隔膜電解提金工藝，尤指一種在低品位含金礦石資源的金礦山堿性含金貴液中金的液膜提取和電解工藝。
背景技術(shù)：
：眾所周知，液膜作為一項(xiàng)分離技術(shù)始于上世紀(jì)60年代，目前已發(fā)展到乳狀液膜、支撐體液膜、準(zhǔn)液膜等。液膜技術(shù)打破了傳統(tǒng)溶濟(jì)萃取技術(shù)中固有的平衡限制，把溶濟(jì)萃取中的萃取與反萃取兩個(gè)過程合并為一步完成，因此它能有效地從稀溶液中回收富集各種金屬離子，有機(jī)、無機(jī)離子或物質(zhì)，同時(shí)也能從廢水中把有害的物質(zhì)去除或回收?，F(xiàn)已在廢水處理、濕法冶金、石油化工、海洋化工、有機(jī)合成、分析化學(xué)、醫(yī)學(xué)解毒、仿生化學(xué)等許多領(lǐng)域內(nèi)顯示出極為廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)液膜技術(shù)已屬國(guó)際先進(jìn)水平，80年代末，在黃金行業(yè)和廢水處理領(lǐng)域進(jìn)行了大量的半工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)表明該技術(shù)對(duì)污水治理非常有效，另外對(duì)貴金屬的貧礦，不能用常規(guī)提取工藝富集，加上有效的萃取劑很貴，此外對(duì)目前尚未找到理想萃取劑的萃取工藝，例如有機(jī)酸、氨基酸的萃取，用液膜法可實(shí)現(xiàn)，液膜法顯然具有潛在的優(yōu)勢(shì)。液膜法在1968提出后，中科院大連物理化學(xué)研究所1988年和1990年先后在河北薊縣黃金花山金礦和山東萊洲倉(cāng)上金礦建立規(guī)格為10噸/日處理液膜提金工藝和10~20m3/d的液膜法處理含氰廢水裝置，為以后液膜法處理含氰廢水建立了良好的基礎(chǔ)，但上述兩項(xiàng)液膜處理應(yīng)用實(shí)例均是在中性或偏酸性介質(zhì)中完成的，因此在黃金行業(yè)如何實(shí)現(xiàn)在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定有效的液膜處理是目前需解決的難題。我國(guó)黃金生產(chǎn)工藝形成了炭漿法、鋅粉置換法等傳統(tǒng)的提金生產(chǎn)工藝。但這些工藝在我國(guó)黃金礦產(chǎn)資源的"三多三少"開發(fā)利用領(lǐng)域里體現(xiàn)不出它的優(yōu)點(diǎn)，且存在著各自的問題與缺欠，例如炭漿/炭浸工藝存在吸附率低，吸附飽和時(shí)間長(zhǎng)，載金炭品位低，產(chǎn)生粉炭、積金、漂金而導(dǎo)致金流失以及氰化物耗量大且較難處理等問題；鋅粉/鋅絲置換工藝存在置換率低，鋅粉用量大，冶煉藥劑消耗高，產(chǎn)生的大量的酸氣和氮氧化合物氣體等有毒煙氣較難治理，以及氟化物耗量大且較難處理等問題，急需加以改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種液膜提金-隔膜電解提金工藝，解決了黃金行業(yè)現(xiàn)有提金工藝存在的工藝冗長(zhǎng)、設(shè)備繁雜、電耗高、生產(chǎn)成本較高、綜合回收率低以及尾礦污水的環(huán)保問題以及對(duì)低品位含金礦石資源的金礦山堿性含金貴液中有效的穩(wěn)定提取金難題。本發(fā)明的技術(shù)方案是液膜技術(shù)是在傳統(tǒng)液-液萃取的基礎(chǔ)上發(fā)展過來的一種新的分離技術(shù)，本發(fā)明所提的液膜是以含表面活性和載體的有機(jī)溶劑為液膜油相，內(nèi)包水溶性的反萃劑而形成含載體的油包水型乳液，在一定速度的攪拌下形成提金用的乳化液膜，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示，它是由液膜層和內(nèi)相反萃劑混合，并在高速攪拌下形成的乳化液膜，其中液膜層是由膜溶劑、流動(dòng)載體、表面活性劑、膜增強(qiáng)劑及改性劑組成，將上述原料按一定配方制作成乳化液膜層，再將乳化液膜層與內(nèi)相反萃劑按h1混合并高速攪拌形成提金用的乳化液膜；乳化液膜提金原理如附圖2所示，A為溶質(zhì)、B為載體、C為結(jié)合物、D為反萃取劑、E為解絡(luò)產(chǎn)物；乳化液膜提金原理是將乳化液膜分散在含金(絡(luò)合離子)的水溶液中，形成無數(shù)多重乳液小球，外相中的絡(luò)合陰離子Au(CN)2—與外表面的載體反應(yīng)生成結(jié)合物C，通過膜相傳遞擴(kuò)散到內(nèi)側(cè)表面與內(nèi)相反萃取劑反應(yīng)，載體結(jié)合物C即發(fā)生締解，于是解絡(luò)產(chǎn)物E就進(jìn)入內(nèi)相而被富集，載體B又從內(nèi)側(cè)表面返回到膜外側(cè)，繼續(xù)循環(huán)上述過程，萃取濃縮過程結(jié)束后，用沉降方法或其它方法將乳液與外水相分開，再設(shè)法破乳，得到高濃度的含金溶液，可以直接用隔膜電解法獲得高純度金；液膜油相可以循環(huán)使用；液膜提取過程打破了傳統(tǒng)溶劑萃取技術(shù)中固有的平衡限制，把溶劑萃取中的萃取與反萃取兩個(gè)過程合并為一步完成，所以，液膜提取過程中一種非平衡傳質(zhì)過程，與傳統(tǒng)的溶劑萃取相比，液膜傳質(zhì)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、傳質(zhì)推動(dòng)力大、所需分離級(jí)數(shù)少；2、試劑消耗量少，膜載體的"渡船"功能表現(xiàn)為溶質(zhì)的膜滲透率與膜載體濃度不成比例；3、"上坡"效應(yīng)，溶質(zhì)從液膜低濃度側(cè)向高濃度側(cè)傳遞的效應(yīng)，液膜的這一特性使其在從稀溶液中提取與濃縮溶質(zhì)方面具有優(yōu)勢(shì)；富集液隔膜電解部分是將含金乳化液膜與含金溶液分離后，在高壓下進(jìn)行破乳，將反萃內(nèi)相含金富集液與乳化液膜膜層組分分離，含金富集液導(dǎo)入特定的隔膜電解槽中進(jìn)行隔膜電解，將富集液中所含的金以金單質(zhì)方式沉積提出。富集液的隔膜電解提金原理如附圖3所示，隔膜法是指在陽極與陰極之間設(shè)置隔膜，把陰、陽極產(chǎn)物隔開；隔膜是一種多孔滲透性隔層，它不妨礙離子的遷移和電流通過并使它們以一定的速度流向陰極，但可以組織OH一向陽極擴(kuò)散，防止陰、陽極產(chǎn)物間的機(jī)械混合從而大大減少了電解過程中產(chǎn)生的氧對(duì)溶液中CN—離子的破壞；通過隔膜電解處理，不僅可以防止雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品電解沉積金的污染，得到高純度產(chǎn)品金，而且可以減少在電解過程中對(duì)富集液中CN—離子的破壞，為盡可能多的CN—重復(fù)利用創(chuàng)造了條件。隔膜電解過程主要電極區(qū)反應(yīng)如下陰極區(qū)主要反應(yīng)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>陽極區(qū)主要反應(yīng)-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>CN一+20H—-2e—CNO—+H202CNO一+40H一一6e—2C02t+N2個(gè)+2H20本發(fā)明的具體步驟如下.-一、乳化液膜提金-1、乳化液膜的制取-將特定配比的膜溶劑、流動(dòng)載體、表面活性劑、膜增強(qiáng)劑、改性劑組成液膜層和同量的內(nèi)相反萃劑在自制的CGYZ液膜制取器中混合，并在4000rpm的高速攪拌10分鐘，制成提金用乳化液膜；2、乳化液膜提取過程將制成的提金用乳化液膜與黃金企業(yè)氰化浸出工段產(chǎn)生的含金溶液以1:2(K30的比例在自制的CGYT型液膜提金塔中進(jìn)行多級(jí)液膜提取，這個(gè)過程連續(xù)進(jìn)行使得含金溶液中的金含量不斷降低，而同時(shí)乳化液膜內(nèi)相中的金含量不斷增加，從而使含金液中的金被富集提取到乳化液膜中；3、含金乳化液膜的破乳過程將乳化液膜提取過程產(chǎn)生的載金乳化液膜以一定流量導(dǎo)入自制的CGYP型液膜連續(xù)破乳器中，使載金乳化液膜在頻變高壓下進(jìn)行破乳，將乳化液膜中的含金內(nèi)相與膜相分離，含金內(nèi)相作為含金富集液進(jìn)入下一步的隔膜電解，膜相回用于乳化液膜的制取工序；二、含金富集液隔膜電解提金-將破乳后分離出的含金內(nèi)相按一定流量導(dǎo)入自制的CGYD型隔膜電解槽中，在3V的電解電壓下進(jìn)行隔膜電解，含金內(nèi)相中的金以金泥的形式在陰極上沉淀析出；電解后陰極區(qū)殘液回用于企業(yè)氰化浸出工段。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于傳質(zhì)推動(dòng)力大，所需分離級(jí)數(shù)少；試劑消耗量少；提高了生產(chǎn)效率，大大簡(jiǎn)化提金工藝流程；回收有用物質(zhì)，又不會(huì)產(chǎn)生二次污染；達(dá)到能源的更有效利用；作為單元操作，運(yùn)用靈活，操作方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。圖1為本發(fā)明的乳化液膜結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的液膜提金原理過程示意圖圖3為本發(fā)明的隔膜電解提金原理示意圖4為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式如附圖1至附圖3所示，本發(fā)明的具體步驟如下一、乳化液膜提金1、乳化液膜的制取將特定配比膜溶劑、流動(dòng)載體、表面活性劑、膜增強(qiáng)劑、改性劑組成液膜層和同量的內(nèi)相反萃劑在自制的CGYZ液膜制取器中混合，并在4000rpm的高速攪拌10分鐘，制成提金用乳化液膜；2、乳化液膜提取過程將制成的提金用乳化液膜試劑與黃金企業(yè)氰化浸出工段產(chǎn)生的含金溶液以1:20~30的比例在自制的CGYT型液膜提金塔中進(jìn)行多級(jí)液膜提取，這個(gè)過程連續(xù)進(jìn)行使得含金溶液中的金含量不斷降低，而同時(shí)乳化液膜內(nèi)相中的金含量不斷增加，從而使含金液中的金被富集提取到乳化液膜中；3、含金乳化液膜的破乳過程將乳化液膜提取過程產(chǎn)生的載金乳化液膜以一定流量導(dǎo)入自制的CGYP型液膜連續(xù)破乳器中，使載金乳化液膜在頻變高壓下迸行破乳，將乳化液膜中的含金內(nèi)相與膜相分離，含金內(nèi)相作為含金富集液進(jìn)入下一步的隔膜電解，膜相回用于乳化液膜的制取工序；二、含金富集液隔膜電解提金將破乳后分離出的含金內(nèi)相導(dǎo)入隔膜電解槽中，在3V的電解電壓下進(jìn)行隔膜電解，含金內(nèi)相中的金以金泥的形式在陰極上沉淀析出；電解后陰極區(qū)殘液回用于企業(yè)氰化浸出工段。實(shí)施例1:遼寧白云金礦實(shí)際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氰化浸出含金貴液按本發(fā)明的工藝步驟進(jìn)行液膜提取及隔膜電解試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1、表2:表1液膜提金試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>通過上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，使用本發(fā)明的乳化液膜提金-隔膜電解工藝能在高pH值條件下對(duì)黃金礦山實(shí)際含金溶液中的金進(jìn)行有效的提取。實(shí)施例2:本發(fā)明的實(shí)施例是采用遼寧天利礦業(yè)公司實(shí)際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氰化浸出含金貴液按本發(fā)明工藝步驟進(jìn)行不同pH條件下的乳化液膜提取及隔膜電解試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3、表4:表3液膜提金試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4含金內(nèi)相隔膜電解試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>通過上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，使用本發(fā)明的乳化液膜提金-隔膜電解工藝能在高pH值條件下對(duì)黃金礦山實(shí)際含金溶液中的金進(jìn)行有效的提取，同時(shí)含金內(nèi)相中的金也能在隔膜電解槽中得到較好的電沉積。實(shí)施例3:本發(fā)明實(shí)施例3是采用遼寧金鳳金礦堆浸場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氰化浸出含金貴液在pH-8的情況下按本發(fā)明工藝步驟迸行液膜提金及隔膜電解試驗(yàn)，并對(duì)電解液中Au及CN—變化情況進(jìn)行跟蹤分析，結(jié)果見表5、表6:表5液膜提金試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表6含金內(nèi)相隔膜電解試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通過上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出，使用本發(fā)明的乳化^膜提金-隔膜電解提金工藝，能在高pH值條件下對(duì)黃金礦山實(shí)際含金溶液中的金進(jìn)行有效的提取，含金內(nèi)相中的金也能在隔膜電解槽中得到較好的電沉積，同時(shí)能保證含金內(nèi)相中的CN—在電解過程中的低損失率。權(quán)利要求1、一種液膜提金-隔膜電解提金工藝，其特征在于步驟如下一、乳化液膜提金1、乳化液膜的制取將特定配比膜溶劑、流動(dòng)載體、表面活性劑、膜增強(qiáng)劑、改性劑組成液膜層和同量的內(nèi)相反萃劑在自制的CGYZ液膜制取器中混合，并在4000rpm的高速攪拌10分鐘，制成提金用乳化液膜；全文摘要本發(fā)明涉及一種液膜提金-隔膜電解提金工藝，屬于冶金化工類。它包括乳化液膜提金及含金富集液隔膜電解提金兩部分，其中，乳化液膜提金包括乳化液膜的制取、乳化液膜提取過程及含金乳化液膜的破乳過程。優(yōu)點(diǎn)在于傳質(zhì)推動(dòng)力大，所需分離級(jí)數(shù)少；試劑消耗量少；提高了生產(chǎn)效率，大大簡(jiǎn)化提金工藝流程；回收有用物質(zhì)，又不會(huì)產(chǎn)生二次污染；達(dá)到能源的更有效利用；作為單元操作，運(yùn)用靈活，操作方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。文檔編號(hào)C22B11/00GK101418375SQ20081005148公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年11月27日優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日發(fā)明者李哲浩,龍振坤申請(qǐng)人:長(zhǎng)春黃金研究院;中國(guó)黃金集團(tuán)公司技術(shù)中心