專利名稱：濕法冶金無(wú)氰工藝及其專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黃金工業(yè)濕法冶金無(wú)氰工藝及其專用設(shè)備，具體涉及一種在酸性電解質(zhì)溶液中電解堿金屬氯化物生成氯金化合物的同時(shí)以離子交換樹脂吸附，從而從金礦石或富集精金砂中提取金等貴重金屬的工藝方法及其專用的電解設(shè)備。
目前，金銀選冶濕法冶金工藝中，主要使用劇毒的氰化物，在生產(chǎn)作業(yè)中產(chǎn)生毒害性的物質(zhì)，且氰化廢棄物的凈化處理成本高，效率低，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)工藝中存在的問(wèn)題，提出了一種操作安全，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，生產(chǎn)成本低、效率高的濕法冶金無(wú)氰工藝及其專用設(shè)備。
本工藝的提出基于金及金化物的物理化學(xué)性質(zhì)，即金可與氯氣作用生成氯化金，氯化金溶于水，經(jīng)鹽酸酸化，生成氯氫金酸，其反應(yīng)式如下
因此，使用本發(fā)明專用的軸流泵式電解設(shè)備，在酸性電解質(zhì)溶液中，先將堿金屬氯化物在電解設(shè)備內(nèi)進(jìn)行電解，釋放出的活性氯將礦石中的金氧化生成氯化金，進(jìn)而生成氯氫金酸。反應(yīng)式如下
在電解質(zhì)溶液中，氯氫金酸以離子狀態(tài)存在，即這樣，加入陰離子交換樹脂，AuCL4-被吸附，以苯乙烯型強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂為例
載金樹脂經(jīng)洗脫，得含金洗脫液，經(jīng)水浴蒸餾、分離出AuCL3沉淀物，經(jīng)加熱灼燒即得粗金，粗金經(jīng)酸化、提純、熔煉即得成品金。
其具體工藝步驟如下1.將含金礦石或富集礦金沙加工至+95-200目左右的礦粉備用；2.在電解設(shè)備中加入礦粉重量5-8％(重量百分比)的堿金屬氯鹽，礦粉重量3-4倍的水，攪勻，加入鹽酸調(diào)整PH1.5-2.0，電解5-10分鐘，再加入礦粉及已經(jīng)活化的陰離子交換樹脂，其用量為礦粉重量的3-5％(重量百分比)，攪拌電解吸附8-10小時(shí)；3.電解吸附結(jié)束后，篩分分離出礦漿中的載金樹脂；4.載金樹脂采用丙酮∶鹽酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脫劑進(jìn)行洗脫，得含金洗脫液，洗脫液周量為樹脂體積的3倍；5.含金洗脫液經(jīng)水溶蒸餾，分離出AuCL3沉淀物，即粗金；6.粗金經(jīng)酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品。
上述堿金屬氯鹽可以是NaCL，KCL，MgCL2中的任何一種。
陰離子交換樹脂可使用國(guó)產(chǎn)苯乙烯型強(qiáng)堿性陰樹脂717或711，樹脂的活化及再生按常規(guī)方法進(jìn)行。
下面詳述本工藝的實(shí)施例。
實(shí)施例11.將含金量為30.5克/噸的礦石加工至+95-200目左右的礦粉備用；2.通過(guò)投料口加入50kgNaCL，3000kg水，開動(dòng)攪拌攪勻，加入鹽酸調(diào)PH1.5，電解5分鐘，再加入1000kg礦粉及已經(jīng)活化的717陰離子交換樹脂30kg，攪拌電解吸附8小時(shí)；3.電解吸附結(jié)束后，以振動(dòng)式搖床篩分出礦漿中的載金樹脂；4.載金樹脂采用丙酮∶鹽酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脫劑進(jìn)行洗脫，得含金洗脫液；5.含金洗脫液經(jīng)水浴蒸餾，分離出AuCL3沉淀物；6.粗金經(jīng)酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金28.0g。
實(shí)施例21.取+95-200目含金量為60g/t的精金砂1000kg備用；2.通過(guò)投料口加入80kgKCL，4000kg水，開動(dòng)攪拌攪勻，加入鹽酸調(diào)整PH2.0，電解10分鐘，再加入1000kg礦粉及已經(jīng)活化的711陰離子交換樹脂50kg，攪拌吸附10小時(shí)；3.電解吸附結(jié)束后，篩分出礦漿中的載金樹脂；4.載金樹脂采用丙酮∶鹽酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脫劑進(jìn)行洗脫，得含金洗脫液；5.含金洗脫液經(jīng)水浴蒸餾，分離出AuCL3沉淀物；6.粗金經(jīng)酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金57.5g。
實(shí)施例31.將含金量為70克/噸的礦石加工至+95-200目左右的礦粉備用；2.通過(guò)投料口加入40kgMgCL，3000kg水，開動(dòng)攪拌攪勻，加入鹽酸調(diào)PH1.5，電解8分鐘，再加入1000kg礦粉及已經(jīng)活化的717陰離子交換樹脂40kg，攪拌電解吸附8小時(shí)；3.電解吸附結(jié)束后，以振動(dòng)式搖床篩分出礦漿中的載金樹脂；4.載金樹脂采用丙酮∶鹽酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脫劑進(jìn)行洗脫，得含金洗脫液；5.含金洗脫液經(jīng)水浴蒸餾，分離出AuCL3沉淀物；6.粗金經(jīng)酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金66.5g。
本發(fā)明中所使用的軸流式電解設(shè)備，具有錐形槽體，槽體內(nèi)壁粘附絕緣橡膠襯套，槽體內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板、陰極板及與陽(yáng)極板、陰極板相連的陽(yáng)極導(dǎo)線、陰級(jí)導(dǎo)線，陽(yáng)極導(dǎo)線、陰極導(dǎo)線分別與整流器正負(fù)極相結(jié)，電解槽上部設(shè)置有進(jìn)料口、傳動(dòng)部分及支承部分，下部設(shè)置出料口，本設(shè)備的主要特點(diǎn)在于槽體中部設(shè)置一呈空心園柱體的中心導(dǎo)管，攪拌軸插入中心導(dǎo)管內(nèi)，其陰極板、陽(yáng)極板均呈弧形，各自分獨(dú)立的數(shù)塊，分別垂直置于槽壁絕緣襯套旁及陰極板與中心導(dǎo)管中部，每塊同板板之間等距，陽(yáng)極板與陰極板以及陽(yáng)極板與中心導(dǎo)管之間等距，中心導(dǎo)管、攪拌軸以及陰、陽(yáng)極板均與電解槽同園心；中心導(dǎo)管與陰極板之間分別以非絕緣材料作緊固聯(lián)結(jié)，每塊陽(yáng)極板以絕緣材料與陰極板、中心導(dǎo)管之間作緊固聯(lián)結(jié)。
上述電解設(shè)備的傳動(dòng)部分主要是指控制攪拌軸的電機(jī)及皮帶輪，支承部分是指承托傳動(dòng)部分的支架及支承中心導(dǎo)管、陰極板及陽(yáng)極板的非絕緣材料及絕緣材料。
為了防止礦漿攪拌時(shí)溢出，上述電解設(shè)備中還設(shè)置了防護(hù)罩，其呈園形，置于中心導(dǎo)管上端，固定在攪拌軸上。
本發(fā)明中的電解設(shè)備在工作狀態(tài)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，電流經(jīng)可控硅整流器輸入電解槽內(nèi)，電解堿金屬氯鹽，析出活性氯，產(chǎn)生活化能，氧化礦石中的貴金屬，生成氯的金屬化合物，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中濕法冶金無(wú)氰工藝。
本軸流泵式電解設(shè)備區(qū)別于普通的電解設(shè)備之處在于(1)具有中心導(dǎo)管。中心導(dǎo)管在此可作為陰極，它使礦漿與電極的接觸面增大，使電解反應(yīng)更完全、更充分，大大提高了電解效率，促進(jìn)了礦漿的活化。(2)具有攪拌。由于攪拌的作用，使礦漿與樹脂之間劇烈碰撞，提高了離子交換的效率，同時(shí)，使礦漿與樹脂懸浮于溶液而不致沉積于槽底。
由于本發(fā)明在工藝及設(shè)備上的先進(jìn)性，因此，與傳統(tǒng)氰化法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)不使用劇毒的化學(xué)試劑，有利于環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)。由于其尾液及礦渣處理方便、經(jīng)濟(jì)，只需用廉價(jià)的石灰水作酸堿中和，成本大大降低。
(2)投資省，生產(chǎn)周期短，效率高，本工藝回收率可達(dá)85-95％，且生產(chǎn)周期縮短為24小時(shí)左右，而傳統(tǒng)工藝需3-7天。
(3)在電解氯化過(guò)程中，不受砷、硫、硅、銻等不利于金的浸出的物質(zhì)干擾，適合于礦物組分較為復(fù)雜的含金礦石的濕法冶金。
下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明中電解設(shè)備的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明中電解設(shè)備的A-A方向剖視圖。
圖2是圖1中電解設(shè)備的俯視圖，也是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1中，1為錐形槽體，2為槽體內(nèi)壁絕緣襯套，本實(shí)施例中采用2.5MM厚的絕緣橡膠粘合在槽內(nèi)壁，3為陽(yáng)極板，本實(shí)施例中采用石墨管材加工制作三塊，每塊弧長(zhǎng)1000MM，高度1800MM，三塊陽(yáng)極板用絕緣材料與陰板板、中心導(dǎo)管之間固定聯(lián)結(jié)，4為陰板板，本實(shí)施例中采用不銹鋼板材制作三塊，每塊弧長(zhǎng)1570MM，高度2400MM，5為中心導(dǎo)管，呈空心園柱體，以3MM厚的不銹鋼管材制作，中心導(dǎo)管5距缸底300MM，在其下端500MM，上端300MM處以6根不銹鋼線材分別與陰極板分上、下各3根呈120度作緊固聯(lián)接，攪拌軸6插入中心管內(nèi)，其上端安裝皮帶輪7，以支承架8支承固定，中心管上端300MM處固定有防護(hù)罩9，槽體上部設(shè)置有進(jìn)料口10，底部設(shè)置出料口11，陽(yáng)極板3與陰極板4及中心導(dǎo)管5之間的間距為365MM，陽(yáng)極板與陽(yáng)極板之間的間距為320MM，陰極板與陰極板之間的間距為520MM，陽(yáng)極導(dǎo)線12，陰極導(dǎo)線13，分別與硅整流器的正極、負(fù)極聯(lián)結(jié)。
本設(shè)備工作時(shí)，泵軸轉(zhuǎn)速為1080轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率10KW，槽電壓13V，電流密度為300-320A/M2。
權(quán)利要求
1.一種濕法冶金無(wú)氰工藝，主要包括下述步驟A.將含金礦石或富集礦金砂預(yù)處理成+95-200目左右的礦粉；B.在電解設(shè)備中加入礦粉重量5-8％(重量百分比)的堿金屬氯鹽，礦粉重量3-4倍的水，攪勻，加入鹽酸調(diào)整PH1.5-2.0，電解5-10分鐘，再加入礦粉及已經(jīng)活化的陰離子交換樹脂，其用量為礦粉重量的3-5％(重量百分比)，攪拌電解吸附8-10小時(shí)；C.分離出礦漿中的載金樹脂；D.載金樹脂采用丙酮∶鹽酸∶水＝7.5∶1∶1.5洗脫劑進(jìn)行洗脫，得含金洗脫液，洗脫劑用量為樹脂體積的3倍；E.含金洗脫液經(jīng)水浴蒸餾，分離出粗金、粗金經(jīng)酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法冶金無(wú)氰工藝，其特征是所述堿金屬氯鹽可以是NaCL，KCL，MgCL2中的任何一種；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濕法冶金無(wú)氰工藝，其特征是所述的陰離子交換樹脂可使用國(guó)產(chǎn)苯乙烯型強(qiáng)堿性陰樹脂717或711；
4.一種濕法冶金無(wú)氰工藝中專用的軸流泵式電解設(shè)備，具有錐形槽體，槽體內(nèi)壁粘附絕緣橡膠襯套，槽體內(nèi)設(shè)置有陽(yáng)極板、陰極板及與陽(yáng)極板、陰極板相連的陽(yáng)極導(dǎo)線、陰級(jí)導(dǎo)線，陽(yáng)極導(dǎo)線、陰極導(dǎo)線分別與硅整流器正負(fù)極相結(jié)，電解槽上部設(shè)置進(jìn)料口、傳動(dòng)部分和支承部分，下部設(shè)置出料口，其特征在于槽體中部設(shè)置一呈空心園柱體中的中心導(dǎo)管，攪拌軸插入中心導(dǎo)管內(nèi)，其陰極板、陽(yáng)極板均呈弧形，各自分獨(dú)立的數(shù)塊，分別垂直置于槽壁絕緣襯套旁及陰極板與中心導(dǎo)管中部，每塊同極板之間等距，陽(yáng)極板與陰極板以及陽(yáng)極板與中心導(dǎo)管之間等距，中心導(dǎo)管、攪拌軸以及陰、陽(yáng)極板均與電解槽同園心；中心導(dǎo)管與陰極板之間分別以非絕緣材料作緊固聯(lián)結(jié)，每塊陽(yáng)極板以絕緣材料與陰極板、中心導(dǎo)管之間作緊固聯(lián)結(jié)；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸流泵式電解設(shè)備，其特征在于所設(shè)置的防護(hù)罩呈園形，置于中心導(dǎo)管上端，固定在攪拌軸上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃金工業(yè)濕法冶金無(wú)氰工藝及其專用設(shè)備,本工藝是在特制的電解設(shè)備中將堿金屬氯鹽在酸性條件下進(jìn)行電解,釋放出的活性氯將礦石中的金氧化生成氯化金,進(jìn)而生成氯氫金酸,再以離子交換樹脂吸附,經(jīng)解吸、酸化、灼燒后提煉成成品金。本工藝的最大特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境無(wú)污染,投資省、生產(chǎn)周期短,效率高,并能適應(yīng)礦物組分較為復(fù)雜的含金礦石的濕法冶金,同時(shí),對(duì)保護(hù)自然生態(tài)平衡,開發(fā)礦產(chǎn)資源具有十分積極的意義。
文檔編號(hào)C22B11/06GK1203280SQ97109149
公開日1998年12月30日 申請(qǐng)日期1997年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月23日
發(fā)明者徐勝 申請(qǐng)人:徐勝