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从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金_金创石

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从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金_金创石 doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2012.03.011 从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金 金创石1,2,张廷安1,曾勇1,洪正秀1,2 (1.东北大学 材料与冶金学院,多金属共生矿生态化利用教育部重点试验室,沈阳110819; 2.金策工业综合大学 物理化学教研室,朝鲜平壤999093) 摘要:对国内某难处理金精矿高压氧化渣进行氯化浸出及吸附试验。结果表明,在下述最佳条件下浸金 率达到96.5%:次氯酸钠浓度10g/L、pH=4、氯化钠浓度75g/L、温度40℃、液固比3∶...

从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金_金创石
doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2012.03.011 从难处理金精矿氯化浸金溶液中吸附金 金创石1,2,张廷安1,曾勇1,洪正秀1,2 (1.东北大学 材料与冶金学院,多金属共生矿生态化利用教育部重点试验室,沈阳110819; 2.金策工业综合大学 物理化学教研室,朝鲜平壤999093) 摘要:对国内某难处理金精矿高压氧化渣进行氯化浸出及吸附试验。结果表明,在下述最佳条件下浸金 率达到96.5%:次氯酸钠浓度10g/L、pH=4、氯化钠浓度75g/L、温度40℃、液固比3∶1、搅拌速度 300r/min、时间120min。浸金液在室温采用1g/L的717阴离子交换树脂吸附30min,金吸附率达到 99.2%。该方法污染少、操作简单、反应速度快。 关键词:难处理金精矿;离子交换树脂;浸出;吸附 中图分类号:TF831;TF804.3  文献标识码:A  文章编号:1007-7545(2012)03-0039-03 Gold Adsorption from Chlorination Leaching Solution of Refractory Gold Concentrate KIM Chang-sok1,2,ZHANG Ting-an1,ZENG Yong1,HONG Jong-su1,2 (1.Key Laboratory of Ecological Utilization of Multi-metal Intergrown Ores of Ministry of Education&School of Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110819,China; 2.Kimchak University of Technology,Staff of Physical Chemistry,Pyongyang 999093,DPR of Korea) Abstract:Chlorination leaching and adsorption of gold on high-pressure oxidation residue of a domestic re- fractory gold concentrate were investigated.The results show that the gold leaching rate is 96.5%under the optimum conditions including sodium hypochlorite concentration of 10g/L,pH=4,sodium chloride concentration of 75g/L,temperature of 40℃,ratio of liquid to solid of 3∶1,stirring speed of 300r/min and time of 120min.The gold absorption rate is 99.2%when the above gold leaching solution is absorbed with 1g/L 717anion exchange resin at room temperature for 30min.This process is simple,rapid with less pollution. Key words:refractory gold concentrate;ion exchange resin;leaching;adsorption 基金项目:国家“十一五”科技支撑计划项目(2008BAB34B01);国家自然科学基金资助项目(51004033,50974035,51074047) 作者简介:金创石(1974-),男,朝鲜咸镜北道人,博士研究生,朝鲜金策工业综合大学讲师.   近年来,随着金矿的大规模开采,易处理金矿资 源日趋枯竭,品位低、粒度细、含砷、硫、锑、碳等有害 杂质较高的难处理金矿必将成为今后黄金工业的主 要原料。用传统的氰化法处理此类金矿,浸金率一 般不高,已无法有效满足提金的要求。另外,各国对 生态平衡和环保的要求愈来愈高,氰化法愈益受限 制。这两大挑战使人们正努力寻找新的提金方法和 工艺[1-7]。 近年来,氯化法浸金重新受到重视。与氰化法 相比,氯化法具有浸出速度快、试剂价格低、方法简 单、污染程度低等优点,对影响氰化过程的某些杂质 (如铜、硫、砷等)要求不严,易于净化[8-10]。 离子交换树脂吸附法很适合金选择性吸附,尤 其对氯化浸金溶液是具有潜力的工艺[11-13]。717强 碱阴离子交换树脂适用范围宽、交换容量大、性能稳 定、易再生重复、使用寿命长[14]。 ·93·2012年3期            有色金属(冶炼部分)(http:??ysyl.bgrimm.cn) 目前,对难处理金精矿氯化浸金溶液的金吸附 试验研究不多,本文采用717树脂对难处理金精矿 次氯酸钠浸金溶液进行吸附试验,考察吸附体系 pH、温度、氯化物浓度、时间等对金吸附率的影响。 1 试验原理与方法 1.1 试验原料及仪器 试验原料为国内某浮选高硫高砷金精矿的高压 预氧化渣,含金17.9g/t、银25.09g/t,其余主要成 分(%):S 28.07、Fe 27.23、As 3.25、Zn 0.77、Cu 0.04、Pb 0.14、SiO226.33、Al2O34.52。金精矿中 的主要硫化矿为黄铁矿、毒砂,伴有少量的方铅矿、 闪锌矿;自然金主要以显微、次显微形态嵌布在黄铁 矿和毒砂中。 高压预氧化的目的是减少氯化浸金过程中氧化 剂的消耗及提高浸金率。高压预氧化试验条件:反 应温度180℃、精矿粒度-0.075~+0.061mm、氧 分压0.8MPa、初酸浓度H2SO460g/L、液固比4∶ 1、反应时间120min、搅拌转速600r/min,此时脱 硫率为93.8%。 717强碱阴离子交换树脂用蒸馏水浸泡24h, 抽滤,2mol/L HCl浸泡12h后,蒸馏水洗至中性, 抽滤,自然晾干。以分析纯次氯酸钠为氯化浸出剂, 其他试剂均为分析纯。使用仪器包括原子吸收分光 光度计、恒温磁力搅拌器和酸度计等。 1.2 氯化浸金试验 在pH=4、氯化钠浓度50g/L、次氯酸钠浓度 10g/L、反应温度40℃、液固比3∶1、反应时间120 min、搅拌速度300r/min的条件下对高压氧化渣进 行氯化浸出试验,过滤得到浸金溶液,分析溶液中金 的浓度。 1.3 吸附试验 采用静态吸附法研究717树脂对氯化浸金溶液 的金吸附性能,考察吸附体系pH、吸附温度、氯化 物浓度、吸附时间对金吸附率的影响。试验先用盐 酸或氢氧化钠和氯化钠调整浸金溶液的pH和氯化 物浓度后,将100mL的浸金溶液与已制备的0.1g 树脂置于锥形瓶中,在恒温磁力搅拌器中进行反应, 每隔一定时间取样,抽滤,用原子吸收分光光度计分 析金浓度并按下式计算树脂对金的吸附率E。 E=C0-CC0 × 100% (1) 式中:C0 和C分别为溶液中金的初始及平衡浓度 (mg/L) 2 结果与讨论 难处理金精矿高压氧化渣的次氯酸钠浸出溶液 中金的浓度为5.67mg/L,浸金率为93.8%。在浸 出溶液中,金以金氯络合物 AuCl4- 的形态存在。 金浸出反应如式(2)所示: 2Au+3ClO- +6H+ +5Cl- =2AuCl4- + 3H2O (2) 2.1 pH对金吸附的影响 717阴离子交换树脂的pH使用范围为1~14。 但在次氯酸钠浸出溶液中,如果pH过低,次氯酸钠 溶液易分解逸出氯气,见反应式(3),增加试剂消耗, 不利于金吸附。 HCl+HClO=Cl2+H2O (3) 另一方面,当pH 过高时,金氯络合物会再沉 淀,见反应式(4),导致金吸附率降低,因此,取pH =3~6进行试验。 AuCl4-+3OH-=Au(OH)3+4Cl- (4) 在氯化钠浓度为50g/L、温度为30℃的条件 下,pH及吸附时间对浸金率的影响如图1所示。 图1 pH对金吸附率的影响 Fig.1 Effect of pH on gold adsorption rate 由图1可知,吸附初期金吸附速率均急剧增加, 30min后吸附已达到平衡,同时,当pH 在4以下 时,pH对金吸附的影响很小,随着pH继续增大,金 吸附率略有下降。综合考虑 AuCl4-稳定性与浸出 条件,以下试验均采用pH=4。 2.2 温度对金吸附的影响 在pH=4、氯化钠浓度50g/L的条件下,温度 对吸附率的影响如图2所示。 由图2可知,在吸附初期各温度下,金吸附率随 时间的增加而增加;20min以后,温度高于60℃的 ·04· 有色金属(冶炼部分)(http:??ysyl.bgrimm.cn)            2012年3期 图2 温度对金吸附率的影响 Fig.2 Effect of temperature on gold adsorption rate 吸附体系,金吸附率随时间的增加而略有下降。在 反应动力学上,提高温度有利于吸附,但温度过高会 破坏树脂吸附活性,吸附率亦随之下降,因此吸附温 度选择室温,可以获得较高的金吸附率。 2.3 氯化物浓度对金吸附的影响 在pH=4、温度30℃的条件下,氯化钠浓度对 金吸附率的影响如图3所示。 图3 氯化钠浓度对浸金率的影响 Fig.3 Effect of NaCl concentration on gold adsorption rate 由图3可知,随着氯化钠浓度的增加,金吸附率 先平稳后减少。增加氯化钠浓度能提高金氯络合物 的稳定性,但氯化钠浓度过高,金吸附率却减小,这 是因为氯离子浓度过高,氯离子和金氯络合离子形 成竞争关系,降低树脂对金氯络合离子的吸附作用, 故选择氯化钠浓度为75g/L。 2.4 综合条件试验 根据以上单因素试验结果,以高压氧化处理后 的脱硫渣为原料进行氯化浸出—吸附综合条件试 验。试验条件:次氯酸钠浓度10g/L、pH=4、氯化 钠浓度75g/L、温度40℃、液固比3∶1、搅拌速度 300r/min、时间120min。浸金率达到96.5%,该 浸金溶液在室温下采用1g/L的717阴离子交换树 脂吸附30min,吸附率达到99.2%。 3 结论 1)以难处理金精矿高压氧化后的脱硫渣为氯 化浸金的原料,最佳浸出条件为:次氯酸钠浓度10 g/L、pH=4、氯化钠浓度75g/L、温度40℃、液固 比3∶1、搅拌速度300r/min、时间120min。浸金 率为96.5%。 2)该浸金溶液在室温下采用1g/L的717阴 离子交换树脂吸附30min,金吸附率达到99.2%。 参考文献 [1]崔永霞,沈艳 .难处理金矿石提炼技术研究进展[J].黄 金科学技术,2007,15(3):53-57. [2]曹文涛,黄成进,陈洁,等 .黄铁矿型金矿非氰提金试验 研究[J].化学 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 与装备,2009(9):24-27. [3]Gavin Hilson,Monhemius A J.Alternatives to cyanide in the gold mining industry:what prospects for the fu- ture[J].Journal of Cleaner Production,2006,14:1158- 1167. [4]李云,王云,袁朝新,等 .提高含砷金精矿两段焙烧焙砂 中金浸出率的研究[J].有色金属(冶炼部分),2010(6): 33-36. [5]郭持皓,袁朝新,孙聪 .高铜金精矿提取金铜工艺研究 [J].有色金属(冶炼部分),2010(6):37-40. [6]李云,王云,袁朝新,等 .循环流态化焙烧技术处理低硫 精矿[J].有色金属(冶炼部分),2009(1):14-17. [7]张泽彪,张正勇,彭金辉,等 .难处理金精矿半工业化提 金试验研究[J].有色金属(冶炼部分),2008(6):24-26. [8]金创石,张廷安,牟望重,等 .难处理金精矿的加压氧化- 氯化浸出试验[J].东北大学学报:自然科学版,2011,32 (6):826-830. [9]Baghalha M.Leaching of an oxide gold ore with chloride and hypochlorite solutions[J].International Journal of Mineral Process,2007,82:178-186. [10]John Marsden,Iain Hous.The chemistry of gold ex- traction[M].Littleton:SME,2006:271-276. [11]杨新华,李涛,王书春 .树脂矿浆法提金工艺研究及应 用[J].黄金科学技术,2011,19(1):71-73. [12]马弘,侯凯湖 .贵金属回收中的离子交换树脂技术 [J].中国资源综合利用,2006,26(9):7-10. 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