回收氰化尾渣中金、鐵、鉛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黃金冶煉行業(yè)的主要固體廢棄物的回收綜合利用方法，特別是回收氰化尾渣中金、鐵、鉛的方法。它適用于氰化法提金后廢渣(氰化尾渣)中有價(jià)金屬的回收綜合利用。
【背景技術(shù)】
[0002]氰化尾渣是黃金冶煉行業(yè)的主要固體廢棄物，其化學(xué)成分大多比較復(fù)雜，主要含有鐵和硅，還含有少量鉛、金、銀、硫、鈣、鋁等，是寶貴的二次資源。近年來，我國黃金行業(yè)發(fā)展迅速，黃金產(chǎn)量居世界前列，黃金冶煉渣的處理和渣中有價(jià)金屬的回收已成為黃金冶煉行業(yè)的重大難題。氰化尾渣是氰化提金后得到的尾渣，其鐵含量在30%左右，不能直接用于煉鐵。中國每年將產(chǎn)生2500萬噸氰化尾渣，對(duì)于該尾渣的處理大多采用填埋方式，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)氰化尾渣的資源化綜合利用，減少環(huán)境污染，許多專家學(xué)者開展了大量研究工作。目前，主要有以下三種方法:
(I)磁化焙燒法
將氰化尾渣和煤按一定比例混合，在800°C條件下焙燒，然后進(jìn)行磁選，所得產(chǎn)品為60%以上的鐵精礦，回收率達(dá)到88%以上。
[0004](2)氯化物-氯酸鹽法
利用氯離子與金的配位性質(zhì)，在氯酸鹽存在下，氰化尾渣中的金被絡(luò)合進(jìn)入液相，然后用吸附方法回收氰化尾渣中的金。
[0005](3)制取鐵鹽法
用硫酸浸取氰化尾渣，利用氨水為沉淀劑制取了納米氧化鐵紅或者聚合硫酸鐵。
[0006]上述方法雖然能夠部分回收尾渣中的有價(jià)金屬，但是，分別存在利用率不高、產(chǎn)品市場不好以及產(chǎn)生二次污染的弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種回收氰化尾渣中金、鐵、鉛的方法，它能使含鐵〈40%的氰化尾渣中所含金、鐵、鉛等金屬與含硅化合物分離，然后分別回收金、鐵、鉛，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。
[0008]本發(fā)明是回收氰化尾渣中有價(jià)金屬的一種方法，它采用鹽酸浸取氰化尾渣，使鐵、鉛、金進(jìn)入液相，硅和其它雜質(zhì)留在固相，可實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬與酸不溶物的有效分離，然后對(duì)溶液進(jìn)行吸附，富集金，達(dá)到回收目的，剩余溶液進(jìn)行濃縮、焙燒，利用電除塵回收富含鉛煙塵，氯化氫氣體進(jìn)入吸收塔得鹽酸，返回酸浸工序，固相為鐵精礦(TFe>60%)。
[0009]本發(fā)明的工藝步驟如下:
1、鹽酸浸取氰化尾渣。將濃度為6-lOmol/L鹽酸和氰化尾渣(濕基)按照2-5:1(質(zhì)量比)的酸渣比例，加入反應(yīng)爸內(nèi)，在鹽酸過量系數(shù)為1-2，反應(yīng)時(shí)間為l-2h，反應(yīng)溫度為60-98°C的條件下反應(yīng)生成鹽酸浸取液。完成該反應(yīng)后，金、鐵、鉛的浸出率分別為91.32%，98.97%，99.91%o
[0010]2、鹽酸浸取液中金的回收。在上述反應(yīng)完成后，對(duì)生成的鹽酸浸取液繼續(xù)蒸發(fā)，使鹽酸浸取液濃縮至總鐵含量為110_130g/L的酸浸濃縮液，而含HCl 1-5%的蒸汽冷凝液，用于鹽酸回收的吸收液。將所得酸浸濃縮液冷卻后，洗出白色固體石膏，過濾分離出石膏達(dá)到脫硫的目的，在脫硫酸浸液中加入活性炭，加入活性炭的量按照過濾分離出石膏后的濾液中含金量的100倍確定，攪拌，吸附溫度<40°C，吸附時(shí)間60min，然后過濾，所得載金活性炭于700 0C條件下灰化，然后進(jìn)入金精煉工序提取金，金回收率為86.50% ο
[0011]3、鹽酸浸取液中鐵的回收。將提取金后的鹽酸浸取液濃縮至含鐵濃度為110-130g/L，然后，進(jìn)入噴霧焙燒系統(tǒng)，在爐頂溫度為300?400 °C，爐膛溫度為550?750 °C，噴灑量為8?10m3/ h，噴灑壓力為1.0?2.0 MPa，空煤比I?3的條件下進(jìn)行焙燒，焙燒后固相為鐵精礦，其總鐵含量大于60%，鐵回收率99.1%。
[0012]4、鹽酸浸取液中鉛的回收。在噴霧焙燒過程中，鹽酸浸取液中的鉛進(jìn)入氣相，在旋風(fēng)除塵和電除塵中富集，得到富鉛物料，進(jìn)入鉛精煉工序凈化，提取鉛，鉛回收率為96.0%。
[0013]5、鹽酸回收。在凈化鉛后的高溫?zé)煔饨?jīng)過冷卻后，用濃縮過程中產(chǎn)生的含HCll-5%的蒸汽冷凝液充分吸收成18%的鹽酸，返回酸浸工序，可形成鹽酸的封閉循環(huán)利用。
[0014]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，它利用鹽酸浸取氰化尾渣，能使氰化尾渣中所含的鐵、鉛、金與硅進(jìn)行分離，含硅渣用于建筑材料，含有價(jià)金屬的溶液采用分步分離，回收鐵、鉛、金有價(jià)金屬及鹽酸，回收的鹽酸返回酸浸工序被循環(huán)利用，既可以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和回收，又可以解決黃金冶煉行業(yè)因固體廢棄物排放所造成的污染問題，實(shí)現(xiàn)黃金冶煉行業(yè)的清潔生產(chǎn)。從而達(dá)到氰化尾渣的資源化綜合利用，減少環(huán)境污染，有利于環(huán)保。
【附圖說明】
[0015]附圖1為回收氰化尾渣中金、鐵、鉛的方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]結(jié)合工藝流程圖詳細(xì)描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0017]本發(fā)明采用鹽酸浸取氰化尾渣，其主要反應(yīng)如下:
Fe203+6HCl=2FeC13+3H20(I)
Fe0+2HCl=FeC12+H20(2)
CaS04+2HCl=CaC12+H2S04(3)
當(dāng)溶液中三價(jià)鐵達(dá)到一定濃度且有游離鹽酸存在時(shí)，三價(jià)鐵能夠氧化金、鉛和銅進(jìn)入溶液，反應(yīng)如下:
PbS+2FeC13=PbC12+2FeC12+S|(4)
FeS2+2FeC13=3FeC12+S|(5)
CuFeS2+4FeC13=CuC12+5FeC12+2S|(6)
Ag2S+2FeC13=2AgCl+2FeC12+S|(7)
HCl+Au+3FeC13=HAuC14+3FeC12(8)
鹽酸用量的確定:根據(jù)氰化尾渣中鐵、鉛、銅、金含量計(jì)算出鹽酸的理論用量，計(jì)算公式如下:
MHCl=Mcaso4+MFe203+MFe0+MPb+MCuFeS2+MAu
根據(jù)化學(xué)平衡理論，為了使尾渣中有價(jià)金屬具有較高的浸出率，在實(shí)驗(yàn)過程中，鹽酸的實(shí)際用量采用過量系數(shù)表示:
Mp
E=---
Mt
其中:Mp--鹽酸實(shí)際用量;Mt--鹽酸理論用量D
[0018]由于氰化尾渣中銅、銀含量很低，實(shí)際計(jì)算鹽酸用量時(shí)以前兩項(xiàng)為準(zhǔn)。本發(fā)明主要研究金、鐵和鉛的回收工藝方法。
[0019]具體工藝步驟是:
1、鹽酸浸取氰化尾渣。將濃度為6-lOmol/L的鹽酸和氰化尾渣(濕基)按照上述計(jì)算方法確定酸渣質(zhì)量比2-5:1的比例，加入反應(yīng)釜內(nèi)，并且使鹽酸過量系數(shù)為1-2，在溫度為60-98°C的條件下，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)l_2h，生成鹽酸浸取液。完成該反應(yīng)后，金、鐵、鉛的浸出率分別為 91.32%, 98.97%, 99.91%。
[0020]2、鹽酸浸取液中金的回收。在上述反應(yīng)完成后，對(duì)生成的鹽酸浸取液繼續(xù)蒸發(fā)，使鹽酸浸取液濃縮至總鐵含量為110_130g/L的酸浸濃縮液，而含HCl 1-5%的蒸汽冷凝液，用于鹽酸回收的吸收液。將所得酸浸濃縮液冷卻后，洗出白色固體石膏，過濾分離出石膏達(dá)到脫硫的目的，在脫硫酸浸液中加入活性炭，加入活性炭的量按照過濾分離出石膏后的濾液中含金量的100倍確定，攪拌，吸附溫度<40°C，吸附時(shí)間60min，然后過濾，所得載金活性炭于700 0C條件下灰化，然后進(jìn)入金精煉工序提取金，金回收率為86.50% ο
[0021]3、鹽酸浸取液中鐵的回收。將提取金后的鹽酸浸取液濃縮至含鐵濃度為110-130g/L,然后，進(jìn)入噴霧焙燒系統(tǒng)，在爐頂溫度為300?400 °C，爐膛溫度為550?750 °C，噴灑量為8?10m3/ h，噴灑壓力為1.0?2.0 MPa，空煤比I?3的條件下進(jìn)行焙燒，焙燒后固相為鐵精礦，其總鐵含量大于60%，鐵回收率99.1%。
[0022]4、鹽酸浸取液中鉛的回收。在噴霧焙燒過程中，鹽酸浸取液中的鉛隨產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入氣相，該產(chǎn)生的含鉛高溫?zé)煔庠诔龎m裝置中經(jīng)過旋風(fēng)除塵和電除塵，凈化、富集，得到的高溫?zé)焿m為富鉛煙塵，進(jìn)入鉛精煉工序，提取鉛，鉛回收率為96.0%。
[0023]5、鹽酸回收。凈化后的含有HCl氣體的高溫?zé)煔膺M(jìn)入柱形聚丙烯吸收器的底部，高溫?zé)煔饬鬟^吸收器，高溫?zé)煔獾腍Cl氣體與噴灑到吸收器中的噴灑水充分接觸，充分吸收成18%的鹽酸，并通過控制噴灑到吸收器中的水流量來控制鹽酸的濃度，生成的鹽酸返回酸浸工序，從而實(shí)現(xiàn)鹽酸的封閉循環(huán)利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種回收氰化尾渣中金、鐵、鉛的方法，其特征在于如下工藝步驟: .1)鹽酸浸取氰化尾渣:將濃度為6-lOmol/L鹽酸和濕基氰化尾渣按照質(zhì)量比2-5:1的酸渣比例，加入反應(yīng)釜內(nèi)，在鹽酸過量系數(shù)為1-2，反應(yīng)時(shí)間為1-2h，反應(yīng)溫度為60-98 0C的條件下反應(yīng)生成鹽酸浸取液，完成該反應(yīng)后，金、鐵、鉛的浸出率分別為91.32%，98.97%，99.91%； .2)鹽酸浸取液中金的回收:在上述反應(yīng)完成后，對(duì)生成的鹽酸浸取液繼續(xù)蒸發(fā)，使鹽酸浸取液濃縮至總鐵含量為110_130g/L的酸浸濃縮液，而含HCl 1-5%的蒸汽冷凝液，用于鹽酸回收的吸收液;將所得酸浸濃縮液冷卻后，洗出白色固體石膏，過濾分離出石膏達(dá)到脫硫的目的，在脫硫酸浸液中加入活性炭，加入活性炭的量按照過濾分離出石膏后的濾液中含金量的100倍確定，攪拌，吸附溫度<40°C，吸附時(shí)間60min，然后過濾，所得載金活性炭于700°C條件下灰化，然后進(jìn)入金精煉工序提取金，金回收率為86.50%; . 3)鹽酸浸取液中鐵的回收:將提取金后的鹽酸浸取液濃縮至含鐵濃度為110-130g/L，然后，進(jìn)入噴霧焙燒系統(tǒng)，在爐頂溫度為300?400 °C，爐膛溫度為550?750 °C，噴灑量為8?1m3/ h，噴灑壓力為1.0?2.0 MPa，空煤比I?3的條件下進(jìn)行焙燒，焙燒后固相為鐵精礦，其總鐵含量大于60%，鐵回收率99.1%;. 4)浸取液中鉛的回收:在噴霧焙燒過程中，鹽酸浸取液中的鉛進(jìn)入氣相，在旋風(fēng)除塵和電除塵中富集，得到富鉛物料，進(jìn)入鉛精煉工序凈化，提取鉛，鉛回收率為96.0%; . 5)鹽酸回收:在凈化鉛后的高溫?zé)煔饨?jīng)過冷卻后，用濃縮過程中產(chǎn)生的含HCll-5%的蒸汽冷凝液充分吸收成18%的鹽酸，返回酸浸工序，形成鹽酸的封閉循環(huán)。
【專利摘要】一種回收氰化尾渣中金、鐵、鉛的方法，它利用鹽酸浸取氰化尾渣，能使氰化尾渣中所含的鐵、鉛、金與硅進(jìn)行分離，含硅渣用于建筑材料，含有價(jià)金屬的溶液采用分步分離，回收鐵、鉛、金有價(jià)金屬及鹽酸，回收的鹽酸又返回酸浸工序被循環(huán)利用，既可以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和回收，又可以解決黃金冶煉行業(yè)因固體廢棄物排放所造成的污染問題，實(shí)現(xiàn)黃金冶煉行業(yè)的清潔生產(chǎn)。從而達(dá)到氰化尾渣的資源化綜合利用，減少環(huán)境污染,有利于環(huán)保。
【IPC分類】C22B7/04, C22B13/00, C22B11/00
【公開號(hào)】CN105714122
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610129549
【發(fā)明人】師兆忠, 郝喜才, 王明瑞, 占桂榮, 劉明海
【申請(qǐng)人】開封大學(xué)