專利名稱：加工貴金屬原料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于從含有貴金屬的原料、具體而言從經精煉以富集貴金屬的礦石中回收貴金屬的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
含有從礦石富集的貴金屬的材料的實例包括(a)吸附在活性碳或吸附性樹脂上的貴金屬；(b)通過灰化含有貴金屬的原料以除去有機材料和碳而獲得的精選礦；(C)在反萃液電解過程中形成的陰極相關材料；反萃液可能在金從活性碳上解吸時產生；(d)在電解精煉來自銅陽極的銅的過程中形成的陽極相關材料；和(e)重力金精選礦。金回收工藝通常涉及浸出步驟以及金和其他貴金屬在吸附劑(如碳或適當合成樹脂)上的吸附。如炭柱法(CIC)、炭浸法(CIL)和炭漿法(CIP)等吸附方法的改進已產生有效的金回收，這在一些情況下甚至調整了礦山尾礦的后處理。通過使用增溶液洗脫來使貴金屬從吸附劑解吸從而形成含有從吸附劑上解吸的貴金屬的反萃液。包括金和銀的貴金屬可以在電解沉積(electrowirming)工藝中從反萃液中回收，在所述電解沉積工藝中貴金屬由反萃液沉積至電解沉積槽的陰極上。電極相關材料包括如直接陰極沉積物和可能集中在金電解沉積槽的陰極之上或之下的電極相關淤積物等材料。電極相關材料也可以包含來自如銅精煉工藝等賤金屬精煉工藝的陽極泥。對于陰極相關原料而言，該工藝中所使用的陰極通常是高表面積陰極，并且可以包含鋼絲絨。沉積在陰極上的材料(當陰極是鋼絲絨時通常稱作絲金(wire-gold))和陰極礦泥(集中在陰極下方并與陰極有關的沉積物)都富含貴金屬，并且貴金屬回收工藝中的下一步通常涉及除去鋼絲絨的酸處理，之后是熔煉和條塊形成。當通過電解精煉銅時，陽極通常由經加工的粗銅鑄造而成，其被置于3% 4%硫酸銅和10% 16%硫酸的水溶液中。陰極通常是高純銅的薄軋制板材。在陽極，銅和較不貴重的金屬溶解。如銀和金以及硒和碲等更貴重的金屬作為陽極泥下沉至槽的底部，形成了可銷售的副產物。因此，陽極泥包括包含陽極相關金。鉬和其余鉬族金屬作為來自鎳和銅開采和其他賤金屬開采活動的副產物經商購獲得。在銅的電解精煉過程中，如銀、金和鉬族金屬以及硒和碲等貴重金屬作為陽極泥下沉至槽的底部，形成提取鉬族金屬的起點。銀和金可以通過使用濃硫酸溶解銅和其他雜質并將剩余的貴重金屬鑄造為用于電解精煉的陽極而從陽極回收。陽極泥可以進行氧化熔合，以提供銀、金和鉬族金屬的金銀錠。操作和助熔劑的性質取決于陽極泥的組成。金銀條通常含有銀、金和鉬族金屬，它們可以被分離以分離和純化
5金和銀并回收鉬族金屬。分離(parting)涉及使用選擇性溶劑以回收貴金屬。酸分離可以涉及在如96% 98%的硫酸等濃硫酸中使金銀材料沸騰以溶解銀和一些鉬族金屬，然后從溶液中回收金屬。金在硫酸中保持不溶。存在鉬族金屬時，其可以通過例如將銀鑄造為陽極并電解精煉而與銀分離?？梢允褂秒娊夥蛛x的巴森(Balbach/Thum)和莫比烏斯法，并且它們更適用于大型銅精煉廠。王水可以用作溶解金的分離溶劑。溶解的金可以通過溶劑萃取回收，例如使用 E444( 丁基二甘醇二甲醚)作為溶劑捕獲金。用于加工富含金的電極相關材料的常見方法涉及熔煉該材料。熔煉涉及將原料放入坩堝，添加助熔劑并加熱至約1250°C。賤金屬污染物集中在形成于熔融貴金屬上方的浮渣層中。冷卻后，礦渣可以物理地與金銀金屬條分離，并可經進一步的加工以獲得的更加高度純化的金。重力貴金屬精選礦包含通過重力過程精選的貴金屬。所述精選礦通常由如金和鉬族金屬等貴金屬的砂礦沉積物制備。重力精選在歷史上是使用淘金盤或洗礦搖床提取天然金屬的最重要的方式。在一些情況下，特別是在貴金屬作為分散的粗顆粒存在于礦石中時， 重力精選礦有時可直接熔煉形成例如金條。在另一些情況下，特別是在貴金屬作為細粒存在于礦石或者未從容礦巖中充分釋出時，通過浸出(例如對于金采用氰化物浸出)然后從浸出溶液中回收來處理精選礦。從溶液回收涉及吸附在活性碳上和/或電解以形成陰極相關沉積物。從安全性角度而言，在第一個條塊形成前，對絲金、重力精選礦、陰極礦泥和/或陽極泥的熔煉是非常方便的，并且行業(yè)標準實踐涉及該方法的使用。來自原料的貴金屬的選擇性溶解是以純化形式捕獲多種貴金屬的方便方法。目前存在著對于從如吸附在活性碳上的貴金屬、通過灰化獲得的精選礦、陰極相關材料、陽極泥和重力金精選礦等精選礦中有效回收貴金屬的需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種從含有貴金屬的原料中回收貴金屬的方法，其中所述原料選自由吸附于碳的貴金屬、灰化精選礦、來自電解工藝的電極相關材料和重力精選礦組成的組， 所述方法包含在水性還原液中浸出以提供被還原的固體殘余物，和加工所述殘余物以回收
貴金屬ο經處理的殘余物的加工可以包括熔煉殘余物、選擇性溶解一種或多種貴金屬和電解精煉中的一種或多種。原料優(yōu)選但不限于如微細顆粒等顆粒形式。例如，該方法可以使用經加工的原料， 所述原料經濕法篩分后提供通過100微米網(wǎng)篩的至少50重量％的顆粒、優(yōu)選通過100微米網(wǎng)篩的至少80重量％的顆粒。作為另外一種選擇，原料可以更粗一些，如重力精選礦的產物等。原料優(yōu)選為電極相關材料，特別是(a)從用于溶解金的水性液(如用于除去吸附在碳上的金的反萃液)中電解沉積金所產生的陰極相關貴金屬；或者(b)在精煉如銅或鎳 (特別是銅)等賤金屬中產生的陽極泥。在一組實施方式中，加工殘余物以回收貴金屬包括形成包含選自由銅、銀、金和鉬族金屬組成的組中的至少一種金屬的熔融池；和將經加工的殘余物的至少一部分添加至熔融金屬的池中?？梢詫⑷廴诮饘僮⑷肽＞咧幸孕纬山疸y塊或錠條。在一個優(yōu)選實施方式中，本方法還包含分離經還原的固體殘余物和通過在水性液中浸出來處理殘余物，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、乙酸鉛、氯化銨、氯化鈣、氯化鍶、乙酸、螯合劑或者任何增強鉛或氧化鉛或其他鉛部分在水中的溶解性的試劑組成的組中的至少一種試劑。在該實施方式中，進一步處理的產物可以進行進一步精煉以提供貴金
jM ο來自殘余物處理的固體殘余物或產物可以得到進一步精煉，以通過如熔煉等本領域已知方法提供貴金屬。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，精煉步驟包含將所述進一步處理的殘余物或產物添加至坩堝，并將所述內容物加熱至熔煉溫度。熔煉工藝可以包含使用加入其中的助熔劑，也可以是無助熔劑的。例如，如果在該工藝中使用銅，則可以優(yōu)選預先形成的助熔劑池，以抑制銅的氧化。助熔劑可以包括包含硼砂和二氧化硅、碳酸鈉等在內的本領域中已知的任何適當試劑。在一個實施方式中，使用水性堿液浸出固體殘余物，并且進一步精煉獲自堿液的固體殘余物以提供貴金屬。在本發(fā)明的一個實施方式中，本方法可選地包含通過下述方法制備用于所述在水性還原液中浸出的材料所述方法包含至少一個在水性液中的浸出步驟，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、乙酸鉛、氯化銨、氯化鈣、氯化鍶、乙酸、螯合劑或者任何增強鉛或氧化鉛或其他鉛部分在水中的溶解性的試劑組成的組中的試劑。
具體實施例方式陽極泥指在電解精煉或電鍍工藝中集中在陽極的固體物質或混合物。其通常不溶于在電解槽中用作電解液的水性液。陽極泥也稱作陽極礦泥。溶解金用水性液在本行業(yè)中是已知的，并且優(yōu)選為氰化物液，如氰化鈉或氰化鉀。 由氰化物溶解金的化學反應被稱作Eisner方程，使用氰化鈉時的情況如下4Au+8NaCN+02+2H20 — 4Na [Au (CN) 2] +4NaOH陰極相關貴金屬包括沉積在陰極上的金或在陰極附近形成的金，并且可以例如集中在陰極下方的電解沉積槽中?；一菑娜巛d金碳或載金樹脂等原料中除去碳和有機材料的熱解過程。貴金屬包括金、銀和鉬族金屬。本發(fā)明特別適于從貴金屬精選礦中回收貴金屬。重力金是通過重力作用精選的金。重力精選在歷史上是使用淘金盤或洗礦搖床提取天然金屬的最重要的方式。在一些情況下，特別是金作為分散的粗顆粒存在于礦石中時， 重力精選礦有時可直接熔煉形成金條。在另一些情況下，特別是在金作為細粒存在于礦石或者未從容礦巖中充分釋出時，通過氰化浸出然后從浸出溶液中回收來處理精選礦。從溶液回收涉及吸附在活性碳上和/或電解以形成陰極相關沉積物。在本說明書的所有描述和權利要求中，詞語“包含”(comprise)及該詞的變化形式 (如comprising和comprises)并不意在排除其他添加劑、組分、成分或步驟。還原液可以通過還原劑、通過與還原電極接觸或其兩種或多于兩種的組合而提f/N O還原劑優(yōu)選與水性液相容，并可以是含有金屬的或不含金屬的。適當?shù)暮薪饘俚倪€原劑的實例包括處在低于在水性溶液中可實現(xiàn)的最大穩(wěn)定價態(tài)的價態(tài)的含有金屬的部分。更優(yōu)選的金屬可以選自由鉻(Cr II)、錫(Sn II)、銅(Cu I)和鈦(Ti II、Ti III) 組成的組，最優(yōu)選的是錫(Sn II)。在一個優(yōu)選實施方式中，水性還原液包含亞錫離子，例如氯化亞錫。適當?shù)牟缓饘俚倪€原劑的實例包括亞硫酸鹽、草酸、甲酸、胼、包括乙酸在內的乙酸鹽、包含檸檬酸亞硫酸鹽在內的檸檬酸鹽和連二亞硫酸鹽，并優(yōu)選亞硫酸鹽和其他有機酸。有機酸是特別適合的。還原浸出可以導致從原料中至少部分除去賤金屬。不受限于理論，類似地據(jù)信還原浸出的使用可以促進含鐵(III)部分的溶解，并且據(jù)信這些部分造成或部分地造成了對金的固定。包含鐵III的部分的溶解的證據(jù)包括浸出后材料脫色。浸出可以在包含HCl 和一種以上如氯化亞錫(II)、氯化鉻(II)和草酸等還原劑的液體中進行?；谟^察到的脫色程度，還原劑的效果按氯化亞錫(II) >氯化鉻(II) >草酸的順序降低。優(yōu)選的是，與原料至少接觸一次的還原液是酸性的，優(yōu)選pH低于約1. 5，更優(yōu)選低于約1.0。優(yōu)選的是，酸為非氧化性酸。優(yōu)選的是，酸為鹽酸。在一個優(yōu)選實施方式中，還原劑為可再生還原劑，例如可以由作為通過電解再生還原劑的工藝的結果所產生的氧化形式再生的還原劑。本方法還可以包含在所述還原浸出步驟之前在水性液中浸出貴金屬精選礦，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、螯合劑、羧酸及其鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、氯化物、氟硅酸鹽、苯酚硫酸鹽和過二硫酸鹽組成的組中的一種或多種試劑。在一組實施方式中，本方法還包含對獲自在水性還原液中浸出的固體殘余物在下述水性液中進行至少一個浸出步驟，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、乙酸鉛、螯合齊 、羧酸及其鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、氯化物、氟硅酸鹽、苯酚硫酸鹽和過二硫酸鹽組成的組中的試劑?？梢杂迷谶€原浸出之前、同時或還原性浸出之后的浸出中的羧酸的實例包括甲酸、乙酸、乳酸、檸檬酸、異丁酸及其如堿金屬鹽和堿土金屬鹽等鹽?？梢杂迷谶€原性浸出之前、同時或還原浸出之后的浸出中的氯化物的實例包括氯化銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣和
氯化鍶。本方法可以包含涉及貴金屬精選礦與水性還原液接觸的多個步驟。優(yōu)選的是，原料與水性還原液之間的接觸在負性的第一氧化還原電位(Eh)進行， 并且之后的原料與水性還原液之間的接觸在更負性的第二 H1進行。優(yōu)選的是，H1在水性還原液與原料及由其獲得的殘余物之間的整個接觸期間都保持為負。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，原料或殘余物與水性液的接觸在促進原料從固體表面移出的條件下進行。所述條件可以包括超聲攪拌。在一組實施方式中，浸出在高于環(huán)境的溫度、優(yōu)選至少60°C進行。優(yōu)選的是，相比原料的標準錠檢驗(bullion assay)測試中顯而易見的量，本發(fā)明的工藝可導致從原料中回收更大量的金。優(yōu)選的是，相對于錠檢驗等級，多出的金回收為至
8少1 %，優(yōu)選至少2 %，優(yōu)選至少5 %。優(yōu)選的是，原料與還原水性液之間的至少一個接觸步驟引起原料的漂白?？梢允褂萌鏛AB法等定量比色法來測量所述漂白。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，原料或殘余物與水性液的接觸在促進難浸原料從固體表面移出的條件下進行。在一組實施方式中，浸出在高于環(huán)境的溫度、優(yōu)選至少60°C進行。所述條件可以包括選自由超聲攪拌和通過時變電場和/或磁場刺激組成的組中的至少一種條件。優(yōu)選的是，原料與還原水性液之間的至少一次接觸引起從原料中除去至少一種賤金屬的至少一部分。優(yōu)選的是，賤金屬包含選自由鐵和鉛組成的組中的至少一種。在一組實施方式中，浸出在至少60°C的溫度進行。該工藝優(yōu)選包含從原料中除去液體，其發(fā)生在原料與水性還原液接觸之后。本行業(yè)中有許多方法和設備是已知可用于固液分離的。例如，可以在間歇式槽中使該液體滲透通過原料并在流出時對其進行收集，可以使用礦物加工業(yè)已知的適當過濾裝置從漿料中過濾原料，或者作為另外一種選擇，可以在例如本行業(yè)中已知的適當間歇式或連續(xù)式沉降槽中進行原料固體與液體的重力分離。在一個實施方式中，通過攪拌(例如，攪動、渦旋或其他攪拌)原料的水性漿料和還原劑來進行在還原性條件下的原料與水性液接觸的步驟，水性漿料液通過過濾而從原料中除去。如果需要，可以使用如離心分離等其他方法，但它們在工業(yè)規(guī)模上可能較不實用。然而，這些方法可能適于在貴金屬檢驗工藝中使用。貴金屬回收工藝通常涉及浸出步驟以及金和其他貴金屬在如碳或適當合成樹脂等吸附劑上的吸附。如炭柱法(CIC)、炭浸法(CIL)和炭漿法(CIP)等吸附方法的改進已產生有效的金回收，有時甚至調整了礦山尾礦的后處理。通過使用包含浸出劑和氧化劑的適當液體洗脫來從吸附劑上使貴金屬解吸，以形成含有從吸附劑上解吸的貴金屬的反萃液。在一個實施方式中，富含貴金屬的原料優(yōu)選為陰極材料或來自電解沉積反萃液的陰極淤積物，所述反萃液如可用于將貴金屬從碳上脫附的液體等。優(yōu)選的是，所述陰極材料已被處理而除去鋼絲絨。在另一個實施方式中，貴金屬精選礦原料包含吸附在碳上的金。在又一個實施方式中，原料包含來自銅精煉工藝的陽極泥。在一個優(yōu)選實施方式中，與原料接觸至少一次的還原液包含至少一種賤金屬螯合齊U，優(yōu)選的是其選自由β - 二酮、氨基多羧酸、氨基多羧酸鹽、羧酸、羧酸鹽和多膦酸鹽組成的組。在本方法的一個優(yōu)選實施方式中，原料被細分。例如，該方法可以使用下述原料，所述原料經濕法篩分后具有通過100微米網(wǎng)篩的至少50重量％的顆粒、優(yōu)選通過100微米網(wǎng)篩的至少80重量％的顆粒。在一組優(yōu)選的實施方式中，本方法包含所述還原浸出和隨后的酸浸出，其中在還原浸出中使用的液體包含鹽酸(優(yōu)選0. 5Μ 5Μ的鹽酸)和氯化亞錫(優(yōu)選每升氯化亞錫二水合物中有5g 150g，更優(yōu)選每升氯化亞錫二水合物中有IOg 100g、進而更優(yōu)選有 30g 50g)，并且在后繼的酸浸出中使用的液體包含濃硝酸(優(yōu)選稀釋至約5% 約70%，更優(yōu)選為20% 60%，進而更優(yōu)選約50% (硝酸與水的體積比))。在后繼酸浸出步驟中液體與固體材料的重量比優(yōu)選為10 1 100 1(優(yōu)選為20 1 50 1，更優(yōu)選約 40 1)。在本發(fā)明的一個實施方式中，該方法可選地包含在水性還原液中浸出之前、在水性還原液中浸出之后或者在水性還原液中浸出之前和之后的處理。該可選處理可以包括至少一個在水性液中的浸出步驟，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、乙酸鉛、氯化銨、氯化鈣、氯化鍶、乙酸、檸檬酸或者任何增強鉛或氧化鉛或其他鉛部分在水中的溶解性的試劑組成的組中的試劑。該可選處理步驟優(yōu)選包含在堿金屬氫氧化物水溶液、硝酸水溶液、鹽酸水溶液或這些酸的混合物中浸出。該可選處理步驟可以在如40°C 90°C、更優(yōu)選60°C 80°C的較高溫度進行。在該實施方式中利用如超聲攪拌等攪拌來進行該可選處理可能是有利的。如果需要，該可選處理可以包含在還原浸出之前和/或之后使用相同或不同水性浸出液的多次浸出。在一個實施方式中，使用pH大于13、更優(yōu)選大于14的水性堿液處理來自水性還原液的固體殘余物。在一個實施方式中，堿液包含至少5%氫氧化鈉。在一個優(yōu)選實施方式中，在可促進難浸材料從原料或固體殘余物的表面移出的條件下，進行選自與水性還原液接觸和在與水性還原液的所述接觸之前或之后的浸出中的至少一個步驟。所述條件的一個實例是超聲攪拌。優(yōu)選使用超聲攪拌，特別是，優(yōu)選頻率為IOkHz 60kHz、更優(yōu)選頻率為20kHz 45kHz的超聲攪拌。在一組實施方式中，對例如溫度為至少60°C的熱浸出液應用超聲波。不希望受限于理論，相信本發(fā)明的方法的一個益處在于減弱了妨礙貴金屬回收的干擾物質的影響。該方法可以包含在使用水性還原液浸出之前或之后的處理。已經根據(jù)該方法進行處理的固體殘余物可以通過熔煉殘余物和/或選擇性地溶解一種或多種貴金屬中的一種或多種來精煉。當該方法使用選擇性溶解一種或多種貴金屬的步驟時，該方法可以包含以下內容中的至少一項i)使用酸、特別是硫酸或硝酸除去銀，以形成銀溶液；ii)王水浸出(可選的是在除去銀之后)以形成金溶液。通過萃取至有機溶劑、特別是E444中來從酸/氯化物溶液中回收金；和iii)電解精煉以在陰極形成純化的貴金屬精選礦。熔煉工藝可以包括使用加入其中的等助熔劑，如包含硼砂的助熔劑，也可以是無助熔劑的。在熔煉金的工藝過程中，本發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，通常有 3%甚至更多的顯著量的金流失在礦渣中。即使研磨礦渣并將其重新引入金回收回路的較早部分，與金有關的該礦渣也基本是不能回收的。根據(jù)在此發(fā)現(xiàn)后進行的開發(fā)，該方法優(yōu)選還包含通過形成下述熔融池來熔煉經還原的固體殘余物，所述熔融池包含選自金和與金形成合金的金屬中的一種金屬；和將所述經還原的固體殘余物添加至熔融金屬的池中。
在一組實施方式中，熔融池金屬選自由銅、銀、金、貴金屬組成的組。在一個優(yōu)選實施方式中，熔融池金屬包含銀或銅。在一組本發(fā)明的實施方式中，還原浸出或其他浸出從原料中除去足夠多的賤金屬，以使無助熔劑熔融物中形成的礦渣低于熔融池的1重量％ (優(yōu)選低于0. 1重量％ )。礦渣形成可以通過觀察明顯不同于金屬的相的存在來確定。礦渣通常含有在金屬和非金屬之間形成的化合物、特別是金屬氧化物。在一組實施方式中，通過管道(如將所述材料導入熔融池的主體相中的陶瓷管) 將經還原的固體殘余物添加至熔融池中。優(yōu)選的是，殘余物不觸碰容有熔融池的坩堝的壁。在一個優(yōu)選實施方式中，作為初始步驟，在添加經處理的固體殘余物或者固體殘余物與金屬之前，先將助熔劑放置在坩堝中并熔融。在一個更優(yōu)選的實施方式中，沒有助熔劑與經處理的固體殘余物或者混有金屬的固體殘余物混合。在加熱步驟的一組實施方式中，將陰極相關金精選礦添加至包含下述材料的金屬的預先熔融的池中，所述材料包含選自銅、銀、金和鉬族金屬的金屬。在一組優(yōu)選實施方式中，所述材料具有80重量％ (優(yōu)選至少90重量％、更優(yōu)選至少95重量％、進而更優(yōu)選至少 99重量％)的銅、銀、金和鉬族金屬中的一種。 在一個優(yōu)選實施方式中，熔融池具有超過900°C的熔點。優(yōu)選的是，熔融池金屬具有選自由金、銀和銅組成的組中的一種金屬。在一組優(yōu)選實施方式中，將金屬組分放置在接近經處理的固體殘余物處，熔融步驟引起金屬組分(優(yōu)選的是選自金、銀、銅)熔融。在一組實施方式中，熔煉可以包含通過形成包含選自由銅、銀、金和鉬族金屬的至少一種金屬的熔融池來熔煉經還原的固體殘余物；和將所述經還原的固體殘余物添加至熔融金屬的池中。在一組特別優(yōu)選的實施方式中，熔融池由包含經處理的固體殘余物的顆粒和選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種金屬的顆粒的固體顆?；旌衔镄纬伞Ｔ谠摻M實施方式中，熔融池金屬優(yōu)選包含銀、銅或其混合物。優(yōu)選將殘余物和選自銅、銀和金中的至少一種金屬的顆?；旌衔镏饾u添加至經加熱的坩堝中，使得在添加過程中形成熔融池，并添加另外的顆粒混合物并使其成為熔融池的一部分。在一組實施方式中，將殘余物和選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種金屬的顆?；旌衔镏饾u添加至預形成的硼砂或其他助熔劑的熔融池中。助熔劑可以包括包含硼砂和二氧化硅碳酸鈉等在內的本領域中已知的任何適當試劑。在另一組實施方式中，顆粒混合物不包含硼砂或其他助熔劑的顆粒。在一組實施方式中，熔煉方法包含將所述經處理的固體殘余物添加至包含選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種金屬的此前已熔融的池中。在另一組實施方式中，熔煉方法包含將所述經處理的固體殘余物至少部分地封閉在優(yōu)選選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種的金屬片或箔中。可以進行該工藝以避免或減少經處理的固體殘余物與坩堝的接觸。用在熔煉中的坩堝可以包含陶瓷材料(當與如粘土等熔融硼砂接觸時優(yōu)選對于腐蝕相對較為惰性的陶瓷材料)。熔煉優(yōu)選在包含低于10重量％ (優(yōu)選低于5% )的碳和低于10重量％ (優(yōu)選低于5重量％)的碳化物的坩堝中進行。
在一組實施方式中，通過管道(如將所述材料導入熔融池的主體相中的陶瓷管) 將經還原的固體殘余物添加至熔融池中。優(yōu)選的是，殘余物不觸碰容有熔融池的坩堝的壁。在熔煉工藝完成時，熔融池可以被注入模具中以形成鑄塊、錠條或金銀條?，F(xiàn)在通過參考以下實施例來描述本發(fā)明。應當理解，實施例以說明本發(fā)明的方式提供，它們絕不限制本發(fā)明的范圍。實施例實施例1廢活性碳(SAC)由CIP金加工操作中取出90kg廢活性碳，并將該碳隨機分為(riffle-split) 5kg 的批次。將這些批次中的一批再次隨機分為IOOg的子樣品。SACl將IOOg廢活性碳添加至5L的燒杯中。然后將2升還含有5g氯化亞錫(經溶解) 的濃鹽酸添加至燒杯中的碳上。每小時使用玻璃攪拌棒手動溫和攪拌該液體。6小時后，將燒杯的內容物流過0.35mm的不銹鋼篩網(wǎng)。將通過篩網(wǎng)的液體收集在桶中并使其沉淀。沉淀后，輕輕倒出澄清的液體，并過濾桶中的殘余固體，從而提供第一固體部分。使用10%鹽酸充分洗滌殘留在篩網(wǎng)上的固體，從而提供第二固體部分。將第一和第二固體部分合并，并在40°C干燥。SAC2將IOOg廢活性碳添加至5L的燒杯中。然后在溫和攪拌下將2升還含有IOg氯化亞錫(經溶解)的濃鹽酸添加至燒杯中的碳上。使燒杯靜置過夜，并輕輕倒出上清液。在篩分之前使用2升水洗滌固體兩次并在40°C干燥。SAC3將IOOg廢活性碳添加至5L的燒杯中。然后在溫和攪拌下將2升還含有40g氯化亞錫(經溶解)的濃鹽酸添加至燒杯中的碳上。65小時后，將上層清液輕輕倒出，并添加1 升10% HCl溶液。3小時后，將清液輕輕倒出，并添加1升水，使其靜置2小時。隨后將清液輕輕倒出，并添加另外1升水，靜置2小時。將該碳在0. 5mm的尺寸篩分，使用1升水沖洗并在40°C干燥。SAC4與SAC3相似，不同之處在于，在第一浸出步驟中，使用2升還含有40g氯化亞錫 (經溶解)的50% HCl。金檢驗將未浸出的碳和根據(jù)ASCl SAC4方案(參見上文)浸出的碳的樣品送至Amdel 實驗室(Adelaide，澳大利亞南部)以進行金火檢驗。結果(等分試樣)如下
樣品金l(ppm) 金2(ppm)~~ 金平均值(ppm)~
未浸出的碳 385375380
SACl445450448
1權利要求
1.一種從含有貴金屬的原料中回收貴金屬的方法，所述方法包含在水性還原液中浸出原料以提供經處理的固體殘余物，和加工所述經處理的殘余物以回收貴金屬。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述原料選自由吸附于碳的貴金屬、通過灰化含有貴金屬的材料獲得的精選礦、來自電解工藝的電極相關材料和重力金組成的組。
3.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述經處理的殘余物的加工包含熔煉所述殘余物、選擇性地溶解一種或多種貴金屬和電解精煉中的一種或多種。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述原料為如微細顆粒等顆粒形式。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述原料經濕法篩分后提供通過100微米網(wǎng)篩的至少50重量％的顆粒、優(yōu)選通過100微米網(wǎng)篩的至少80重量％的顆粒。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述原料為電極相關材料，所述電極相關材料選自(a)從用于溶解金的水性液中電解沉積金所產生的陰極相關貴金屬，所述水性液為例如用于除去吸附在碳上的金的反萃液；和(b)在精煉如銅或鎳、特別是銅等賤金屬中產生的陽極泥。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述方法還包含分離經還原的固體殘余物和通過在水性液中浸出來處理所述殘余物，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、乙酸鉛、氯化銨、氯化鈣、氯化鍶、乙酸、螯合劑組成的組中的至少一種試劑。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中使用水性堿液浸出所述固體殘余物，并且將來自所述水性堿液的固體殘余物進一步精煉以提供貴金屬。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述還原液通過還原劑、通過與還原電極接觸或者其兩種或多于兩種的組合來提供。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述還原液包含還原劑，所述還原劑選自由㈧選自由鉻(Cr II)、錫(Sn II)、銅(Cu I)和鈦(Ti II、Ti III)組成的組中的含有金屬的還原劑，最優(yōu)選的是錫(Sn II)；在一個優(yōu)選實施方式中，所述水性還原液包含亞錫離子，例如氯化亞錫；和⑶選自由亞硫酸鹽、草酸、甲酸、胼、包括乙酸在內的乙酸鹽、包含檸檬酸亞硫酸鹽在內的檸檬酸鹽和連二亞硫酸鹽組成的組，并優(yōu)選亞硫酸鹽和其他有機酸。
11.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述還原浸出引起堿金屬從原料中至少被部分除去。
12.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中與原料至少接觸一次的所述還原液是酸性的，PH優(yōu)選低于約1. 5、更優(yōu)選低于約1. 0。
13.如前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包含在所述還原浸出步驟之前在水性液中浸出貴金屬精選礦，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、螯合劑、羧酸及其鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、氯化物、氟硅酸鹽、苯酚硫酸鹽和過二硫酸鹽組成的組中的一種或多種試劑。
14.如前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包含對獲自在水性還原液中浸出的所述固體殘余物在下述水性液中進行至少一次再浸出步驟，所述水性液包含選自由鹽酸、硝酸、堿、乙酸鉛、螯合劑、羧酸及其鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、氯化物、氟硅酸鹽、苯酚硫酸鹽和過二硫酸鹽組成的組中的試劑。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述再浸出步驟使用選自由甲酸、乙酸、乳酸、檸檬酸、異丁酸組成的組中的羧酸及其如堿金屬鹽和堿土金屬鹽等鹽。
16.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述再浸出步驟使用選自由氯化銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣和氯化鍶組成的組中的氯化物。
17.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述在水性還原液條件中浸出所述原料使用優(yōu)選頻率為IOkHz 60kHz、更優(yōu)選以20kHz 45kHz的超聲攪拌進行。
18.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中對例如溫度為至少60°C的熱浸出液施加超聲。
19.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述在水性還原液中浸出所述原料在高于環(huán)境溫度、優(yōu)選高于至少60°C進行。
20.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述貴原料為來自電解沉積反萃液的陰極材料或陰極淤積物。
21.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述貴金屬精選礦原料包含吸附于碳上的金。
22.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述原料包含來自賤金屬精煉工藝的陽極泥。
23.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中通過下述方法加工所述經處理的殘余物以回收貴金屬所述方法還包含形成熔融池，所述熔融池包含選自由銅、銀、金和鉬族金屬組成的組中的至少一種金屬；和將所述經處理的殘余物的至少一部分添加至熔融金屬的池中。
24.如權利要求23所述的方法，其中所述精煉步驟包含將進一步處理的所述殘余物或產物添加至坩堝，并將內容物加熱至熔煉溫度。
25.如權利要求M所述的方法，其中向所述坩堝的內容物中添加助熔劑。
26.如權利要求23 25中任一項所述的方法，其中所述熔融池由包含經處理的固體殘余物的顆粒和選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種金屬的顆粒的固體顆?；旌衔镄纬?。
27.如權利要求沈所述的方法，其中將所述殘余物和選自銅、銀和金中的至少一種金屬的顆?；旌衔镏饾u添加至經加熱的坩堝中，使得在添加過程中形成熔融池，并添加另外的顆?；旌衔锊⑹蛊涑蔀樗鋈廴诔氐囊徊糠帧?br> 28.如權利要求沈或27所述的方法，其中將所述殘余物和選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種金屬的顆粒混合物逐漸添加至預先形成的硼砂的熔融池。
29.如權利要求觀所述的方法，其中所述殘余物和選自銅、銀金和鉬族金屬中的至少一種金屬的顆?；旌衔锊话蹌?br> 30.如權利要求23 觀中任一項所述的方法，其中所述熔煉方法包含將所述經處理的固體殘余物添加至包含選自銅、銀、金和鉬族金屬中的至少一種金屬的此前已熔融的池中。
31.如權利要求23所述的方法，其中所述方法包含將所述經處理的固體殘余物至少部分地封閉在選自銅、銀、金和鉬族金屬的至少一種的金屬片中。
32.如權利要求23 31中任一項所述的方法，其中所述熔煉在包含陶瓷材料、優(yōu)選粘土的坩堝中進行。
33.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述熔煉在包含低于10重量％、優(yōu)選低于5重量％的碳和低于10重量％、優(yōu)選低于5重量％的碳化物的坩堝中進行。
34.一種用于從含有貴金屬的原料中回收貴金屬的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 (i)在水性還原液中浸出原料以提供經處理的固體殘余物的手段，和 ( )加工所述經處理的殘余物以回收貴金屬的手段。
35.如權利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述加工所述經處理的殘余物的手段包含適于將其中的材料加熱至熔煉溫度的坩堝。
36.如權利要求1所述并且基本如參照實施例在本文中所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從含有貴金屬的原料中回收貴金屬的方法，所述方法涉及在水性還原液中浸出原料以提供經處理的固體殘余物，和加工所述經處理的殘余物以回收貴金屬。
文檔編號C22B11/00GK102459659SQ201080026911
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2009年4月24日
發(fā)明者D·R·巴特勒 申請人:貴金屬回收私人有限公司