專利名稱：一種回收金尾礦金的植物冶金方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次資源的綜合回收利用和環(huán)境保護(hù)，特別是涉及回收金尾礦中金的
植物冶金方法。
背景技術(shù)：
目前，我國品位在0.5g/t以上的含金尾礦資源達(dá)10億t之多，其金金屬量為 500t。有專家預(yù)言隨著預(yù)處理技術(shù)與尾礦堆浸技術(shù)的綜合應(yīng)用.我國對黃金尾礦資源的二 次開發(fā)將進(jìn)入一個新軌道。 我國許多大、中型黃金礦山均有較長的生產(chǎn)歷史，從幾十年到上百年不等，尾礦資 源十分豐富。20世紀(jì)七十年代前，黃金生產(chǎn)由于受產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)裝備、選冶工藝及資金 等因素的制約，回收率低，綜合利用水平程度普遍低下，資源浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，導(dǎo)致一些 尾礦中金屬量較高，非金屬礦物資源更由于開發(fā)應(yīng)用研究不夠，用途不廣，而多作為尾礦排 放，因此，一般來說，老尾礦都具有相當(dāng)高的綜合利用價值。資源二次開發(fā)是當(dāng)代世界礦業(yè) 的一個重要課題， 一個新的尾礦開發(fā)高潮悄然形成。 氰化法提金是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的提金方法，目前世界上新建的金礦中有
80%都采用氰化法提金。但是對于尾礦中低品位的金利用氰化法已經(jīng)很難再次選冶回收。
隨著人類對賴以生存的空間環(huán)境的保護(hù)越來越重視，各國政府對工業(yè)廢水、廢氣的控制也
越來越嚴(yán)格。因此選用經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、有效的方法回收金尾礦的金成為研究熱點(diǎn)。 近年來，一些能夠在地上部大量富集污染物的特殊植物——超富集植物已成為學(xué)
術(shù)界研究的熱點(diǎn)。利用這些植物可以進(jìn)行植物找礦、植物冶金和植物修復(fù)等多方面的實(shí)踐。
目前人們已經(jīng)開始開發(fā)利用微生物和植物冶煉金屬的"綠色冶金技術(shù)"。"植物冶金"就是
利用綠色植物對金屬的吸收和累積能力，進(jìn)行收集、提取貴金屬和稀有金屬的技術(shù)。 科學(xué)研究表明，植物在千百萬年漫長的進(jìn)化演變過程中，許多植物有累積某些金
屬元素的能力。如堇菜含鋅、香薷含銅比較豐富、煙草含鈾特別多，還有紫云英含硒、苜蓿含
鉭、石松含錳格外豐富。有一種名叫紫甘信的牧草，它具有吸收金屬鉭的特殊本領(lǐng)，將40公
頃的紫甘信燒成灰，就可以提煉到200g的鉭；我們常吃的玉米，也能把土壤中的金子吸收
到顆粒中貯藏，把玉米種在含金的土壤里就可富集金，從1000kg的玉米里可以得到10g的
黃金；當(dāng)今，國外對植物中吸收累積的貴金屬和稀有金屬，一般采用灰化法來提取，即將植
物送到80(TC的專門燃燒爐燃燒，再從爐灰內(nèi)提取金屬元素。 金的生物有效性較低，難以被植物吸收富集，其超積累植物的臨界濃度僅lmg/kg。
目前所發(fā)現(xiàn)的能大量富集金的植物很少。由于需要采用誘導(dǎo)技術(shù)提高植物對金的吸收富集
能力，所以金的植物冶金技術(shù)比較適合在含金的尾礦和低品位礦上運(yùn)用。 這一系列的發(fā)現(xiàn)引起了科學(xué)家們的極大興趣，被人們稱為"綠色冶金"技術(shù)。專家
預(yù)言如果這一成果取得突破性的進(jìn)展，人類將有可能通過種植植物來獲得所需的金屬，同
時還可以改善遭受人類破壞的環(huán)境。 CN200610048663. 6涉及一種治理鉛污染土壤的植物修復(fù)方法，該方法通過將密蒙花以直接移栽或播種方式種植到受鉛污染的土壤中，使其成活生長，并向上運(yùn)輸及轉(zhuǎn)運(yùn)到 地上部，當(dāng)植株生長到100 120cm或密蒙花地上部分Pb含量達(dá)到1400mg/kg時收割地上 部并將其移走，則可從土壤中帶走大量的鉛，從而達(dá)到快速治理鉛污染土壤的目的。該方法 要調(diào)控土壤酸堿度為中性或偏酸性，并且按照2 4m的株距種植密蒙花。
CN200710066021. 3發(fā)明涉及一種降低含高砷難處理金礦選冶成本的植物提砷預(yù) 處理方法。即把蜈蚣草或大葉井口邊草單獨(dú)或套種在含砷金礦基質(zhì)上，通過蜈蚣草或大葉 井口邊草的根系大量吸收金礦中的砷，并向上輸送和轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部。當(dāng)植物生長到30 50cm高度時收割地上部(留茬3 5cm高)并將其移走，則可從金礦中帶走大量砷，從而達(dá) 到快速清除砷的目的。 青蒿(Artemisia annua L.)，菊科，別名:蒿、草蒿、臭蒿、香蒿、蒿子。為一年生草 本，高達(dá)1. 5m，全株黃綠色，有臭氣。經(jīng)研究表明，在金含量為0. l-lmg/kg的尾礦砂中，均發(fā) 現(xiàn)有青蒿，其地上部為金積累量為0. 5-18mg/kg。即使是在金含量小于0. lmg/kg的金尾礦 中，青蒿對金的生物富集系數(shù)(植物體內(nèi)某元素含量與其根區(qū)金礦中該元素含量之比)和 轉(zhuǎn)移系數(shù)(植物地上部某元素含量與其根部中該元素含量之比)仍可達(dá)到5和18。因此， 青蒿可用于廣幅金尾礦的再處理。 除對金的吸收富集量和生物富集系數(shù)及轉(zhuǎn)移系數(shù)外，生物量和金遷移總量是評價 植物提金的潛在能力的另外兩個重要指標(biāo)。青蒿的生物量和金遷移總量均較大。生物量 越大，說明在相同生長期內(nèi)和相同富集系數(shù)條件下，該植物提取的金的量越多；金遷移總量 越大，表明在相同種植條件下，該植物使金尾礦金再選冶所用的時間越短。本方法所選用的 青蒿的生物量和金遷移總量均較大。這對于提高金的回收速率和降低浸金成本具有重要意 義，為金尾礦金二次利用提供了一種經(jīng)濟(jì)適用的植物冶金方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用植物進(jìn)行尾礦金回收的方法。即通過種植金超積 累植物提取金尾礦中的金，該方法是將青蒿通過分苗方式直接移栽或通過種子繁育手段長 成幼苗后移栽到的金尾礦基質(zhì)中，通過植物根系大量吸收基質(zhì)中的金并輸送到地上部；當(dāng) 植物生長到50 80cm高度時，留茬5cm左右，將其移走，則可從金尾礦中帶走大量金，之后在 高溫燃燒狀態(tài)下冶煉出含金灰分，再利用氰化法浸出提金。 具體是通過種植青蒿，利用其對金的超積累特性，靠其根系大量吸收富集金尾礦 中的金，并將其向上輸送和轉(zhuǎn)移到地上部，再通過收割地上部而提取尾礦中的金，在進(jìn)行高 溫灰化和氰化浸出，不但可以有效減少氰化鈉用量，滿足環(huán)保要求，而且也使普通氰化技術(shù) 不能利用的低品位金礦、尾礦得以再次利用。 提高植物提金量還可以借助農(nóng)業(yè)生態(tài)手段進(jìn)行調(diào)控，其調(diào)控措施包括農(nóng)業(yè)生態(tài)調(diào) 控法，如調(diào)節(jié)其酸堿度pH值、水分、氧化-還原電位(Eh)、選擇合適形態(tài)的化肥等。 一般氰 化尾礦為堿性條件，不利于植物生長，因此必須施加酸性螯合劑或者酸性肥料中和尾礦堿 性，加大金的移動能力，促進(jìn)其被植物吸收提取。
本發(fā)明通過以下步驟完成 在金尾礦中，按照每隔5 10cm種植(直接移栽或播種等方式) 一株青蒿。利用 青蒿對金的超積累特性，通過根系大量吸收富集尾礦中的金，并將其向上輸送和轉(zhuǎn)移到地
4上部，再通過收割地上部而進(jìn)行金的冶煉回收，從而完成對尾礦金的再提取。種植的青蒿可 以通過加入酸性肥料、酸性螯合劑或金的活化劑，以加快青蒿根系對尾礦中金的吸收富集 速率和植物自身的生長速度。 控制尾礦的pH為6. 5 7. 5(中性)。 一般氰化金尾礦pH值多為堿性，在10 12左右，因此需要添加酸性物質(zhì)如稀鹽酸、稀硫酸、稀檸檬酸、稀草酸等調(diào)節(jié)至近中性，再種 植青蒿，對于少數(shù)非氰化pH < 7. 0的偏酸性尾礦，可通過施用堿性物質(zhì)(如生石灰、碳酸氫 鈉、氰化鉀等)加以調(diào)節(jié)。 通過翻耕、整平和灌水曬田等措施提高基質(zhì)氧化還原電位，使尾礦中金的包裹物 如毒砂、硫化物或碳等變得不穩(wěn)定而氧化，使金微粒釋放出來，最終增加了基質(zhì)溶液中金的 含量，提高植物金的富集轉(zhuǎn)運(yùn)效率。另外對于富含鐵、鈣等氧化物的尾礦來說，增加基質(zhì)有 機(jī)質(zhì)含量，可以適當(dāng)降低氧化還原電位，增加鐵、鈣氧化物的溶解，與鐵、鈣氧化物吸附或共 沉淀的金便被釋放出來，有利于植物的吸收提取。 首次收割青蒿地上部的時間選擇在其生長3 5個月時。再每生長3 5個月收割 一次，每年最后一次收割應(yīng)該在每年的12月份以前；或當(dāng)青蒿地上部中金含量超過12mg/ kg時進(jìn)行首次收割，以后每當(dāng)青蒿地上部位金含量超過10mg/kg時收割一次，每年最后一 次收割應(yīng)該在每年的12月份以前；或當(dāng)青蒿生長到50 80cm時首次收割。以后每當(dāng)大葉井 口邊草生長到50 80cm時收割一次，每年最后一次收割應(yīng)該在每年的12月份以前；也可 以種植后一年收割一次，即在種子成熟收獲后進(jìn)行收割。收割青蒿地上部時，應(yīng)留茬3 5cm， 促進(jìn)其根部發(fā)新枝，從而能夠維持繼續(xù)生長的能力。 之后在高溫燃燒狀態(tài)下冶煉出含金灰分，再利用氰化法浸出提金。 金尾礦和青蒿地上部金含量測定方法可分別參照如下方法，尾礦基質(zhì)金的測定采
用硝酸_氫氟酸_高氯酸消解后，原子吸收分光光度法測定。植物金的測定采用硝酸_鹽
酸_高氯酸消解，原子吸收分光光度法測定。 與公知技術(shù)相比本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果 與公知技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種低成本的尾礦植物提金方法。本發(fā)明提供的 在尾礦上種植青蒿，利用其生物量較大、生長期較短和對金的超積累特性大量吸收富集尾 礦中的金，通過收割地上部進(jìn)行冶煉回收金。與常用的氰化堆浸法相比，能夠在金含量很低 的尾礦應(yīng)用。本發(fā)明不受尾礦品位低的限制、不對環(huán)境產(chǎn)生二次污染、工程投資少、運(yùn)行成 本低、生長期短、維護(hù)簡單、防治水土流失、美化景觀環(huán)境等特點(diǎn)，適用于低品位金礦和含金 尾礦的二次利用，其環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯，在金尾礦回收利用方面有著良好 的實(shí)際應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。
實(shí)施例1某尾礦金含量平均值為0. 2mg/kg左右。對尾礦進(jìn)行整地、翻曬，施加酸 性試劑檸檬酸、蘋果酸、鋼鐵冶煉廠煉鐵廢渣、草酸等調(diào)控尾礦pH值。在該金礦砂上以每隔 10cm左右種植一株青蒿。同時在尾礦中施肥，其主要成分是磷酸二氫鉀和氰化鈉(按照其 中所含N : P : K進(jìn)行適當(dāng)配比)的混合物，加強(qiáng)植物光合作用，促進(jìn)生長，提高植物生物 量，同時促進(jìn)尾礦中金與氰化鈉絡(luò)合為植物吸收。5個月后，首次收割其地上部，收割應(yīng)留茬3 5cm。經(jīng)分析測定，尾礦中金含量由原來的0. 2mg/kg，降低到0. 15mg/kg，相當(dāng)于使金礦中 的金含量減少了 25 % 。以后再生長4個月收割一次，至第二年重新萌發(fā)生長，每隔4個月收 割一次，尾礦中金含量則不斷減少，最終通過3次收割后基質(zhì)的金降至0. 05mg/kg，此時連 同植物根部一起收獲，每次把所收割植物簡單清洗后，烘干，并且在沸騰爐燃燒，而灰分則 用氰化鈉進(jìn)行金的浸出，之后利用活性炭吸附回收氰化鈉浸出的金，從而獲得金精礦，可以 用于一般工業(yè)的進(jìn)一步精煉。這樣就比較經(jīng)濟(jì)有效地達(dá)到了尾礦二次利用金資源的目的。 植物燃燒產(chǎn)生廢氣進(jìn)行收集處理。利用該方法，平均每平方米種植ioo株青蒿，其干重可以 達(dá)到2600士120g，約可以從尾礦中提取金總量為20±0. 9g。
實(shí)施例2 某金尾礦的金品位為0.5g/t，尾礦pH值在12左右，利用s， s-二乙胺二琥珀酸 (EDDS)、乙二銨四乙酸(EDTA)和硫氰酸銨進(jìn)行基質(zhì)酸堿度調(diào)控，致使基質(zhì)pH值在7左右。 在該尾礦砂上撒播青蒿種子，在種植期間每隔半個月進(jìn)行一次基質(zhì)的松動和翻耕，并且適 當(dāng)引入蚯蚓等動物進(jìn)行基質(zhì)的疏松。增加基質(zhì)的通氣透水性，促進(jìn)植物根系吸收營養(yǎng)和生 長，以促進(jìn)金向溶液中移動，加速植物對金的吸收累積，同時在硫氰酸銨和EDTA作用下，金 更容易絡(luò)合釋放出來被植物吸收。在種植當(dāng)年青蒿種子成熟自然脫落后，收割植物地上部， 收割應(yīng)留茬3 5cm。經(jīng)分析測定，種植青蒿前后，尾礦中的金含量從0. 5mg/kg降低到0. 2mg/ kg，青蒿對金礦砷的浸提效率達(dá)到60X。而收割的青蒿每1000kg(干重)平均可以焚燒、回 收金12.6g。可以表明收割植物地上部，能有效地帶走尾礦中的金，收割物按照前邊所述方 法，依次進(jìn)行沸騰爐燃燒灰化、氰化浸出、活性炭回收等工序，最終達(dá)到尾礦提金效果。
權(quán)利要求
一種回收金尾礦中金的植物冶金方法，其特征在于包含以下工藝步驟在金尾礦中，按照每隔5～10cm種植一株青蒿，并將其向上輸送和轉(zhuǎn)移到地上部，收割地上部，首次收割青蒿地上部的時間選擇在其生長3～5個月時，再每生長3～5個月收割一次，每年最后一次收割應(yīng)該在每年的12月份以前；或當(dāng)青蒿地上部中金含量超過12mg/kg時進(jìn)行首次收割，以后每當(dāng)青蒿地上部位金含量超過10mg/kg時收割一次，每年最后一次收割應(yīng)該在每年的12月份以前；或當(dāng)青蒿生長到50～80cm時首次收割，以后每當(dāng)青蒿生長到50～80cm時收割一次，每年最后一次收割應(yīng)該在每年的12月份以前；也可以種植后一年收割一次，即在種子成熟收獲后進(jìn)行收割，收割青蒿地上部時，應(yīng)留茬3～5cm，之后再通過對收割地上部進(jìn)行金的冶煉回收。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收金尾礦金的植物冶金方法，其特征在于所述的種植 一株青蒿是指直接移栽或孢子培育等方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收金尾礦金的植物冶金方法，其特征在于所述的種植 的青蒿時加入酸性肥料、酸性螯合劑或金的活化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收金尾礦金的植物冶金方法，其特征在于所述的金尾 礦應(yīng)添加酸性物質(zhì)如稀鹽酸、稀硫酸等調(diào)節(jié)至近中性，再種植青蒿，控制尾礦的pH為6. 5 7. 5 (中性)， 一般氰化金尾礦pH值多為堿性，在10-12左右，再種植青蒿；或施用堿性物質(zhì) 加以調(diào)節(jié)非氰化pH < 7. 0的偏酸性尾礦節(jié)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種回收金尾礦金的植物冶金方法，其特征在于所述的堿性 物質(zhì)是生石灰、碳酸氫鈉、或氰化鈉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收金尾礦金的植物冶金方法，其特征在于所述的金尾 礦需進(jìn)行翻耕、整平和灌水曬田；或增加基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量和增加鐵、鈣氧化物的溶解。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用植物進(jìn)行尾礦金回收的方法。即通過種植金超積累植物提取金尾礦中的金，控制種植技術(shù)條件使該方法的投資和維護(hù)成本低，本發(fā)明是將青蒿通過分苗方式直接移栽或通過種子繁育手段長成幼苗后移栽到的金尾礦基質(zhì)中，通過植物根系大量吸收基質(zhì)中的金并輸送到地上部；當(dāng)植物生長到50～80cm高度時，留茬5cm左右，將其移走，則可從金尾礦中帶走大量金，之后在高溫燃燒狀態(tài)下冶煉出含金灰分，再利用氰化法浸出提金。本發(fā)明是一種環(huán)境友好型方法，可以廣泛用于低品位金礦和金尾礦的二次利用，具有綠化景觀、防治水土流失、保持水土等特點(diǎn)。
文檔編號C22B3/00GK101696471SQ200910095088
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者唐興進(jìn), 寧平, 張澤彪, 彭金輝, 曾向東, 熊俊芬, 王宏鑌, 王海娟 申請人:昆明理工大學(xué);