1.本发明涉及一种卡林型金矿直接提金方法，特别是一种可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法。


背景技术：

2.金是重要的贵金属，由于其具有耐腐蚀、高熔点、强导电性等优异的物理化学性质，被广泛应用在航空航天、电子设备、工艺饰品以及金融投资等领域。同时金作为一种“硬通货”，具有对抗通货膨胀的功能，对稳定社会经济乃至保证国家经济安全等方面有着重要影响。面对各行各业对黄金需求的不断扩大，黄金的选冶工艺也在不断的优化和更新，然而目前易处理金矿资源正日渐枯竭，而品位低、成分杂的难处理金矿已成为主要的黄金生产来源。据统计，目前全球已探明金矿资源中约有2/3属于难处理金矿，其中黄金总产量有近1/3来自难处理金矿。因此，如何实现难处理金矿的高效环保开采及利用至关重要，也是目前冶金同仁们研究的热点和难点。
3.目前，我国已探明的黄金储量中，有近30％的金矿资源为难处理金矿，且广泛分布于贵州、云南、四川、甘肃等各个省份。其中，较为典型且在贵州省金矿资源中占比最大的是卡林型金矿。
4.卡林型金矿(carlin-typegolddeposit)，是20世纪60年代初期在美国西部内华达州的卡林镇发现而得名的，是一种主要产于碳酸盐岩建造中的微细浸染型金矿床。该类型金矿的浸出技术难点，在于如何将包裹在黄铁矿和毒砂中的微细粒金(大多小于1μm)释放出来，目前的黄金冶炼工艺中，除了氧化矿石之外，原生的难浸金矿石需要经历粗破碎(颚式破碎机)、细破碎(球磨、半自磨，至200目粒度)、浮选(获得精矿粉)，然后使用化学、生物氧化或者高温焙烧等预处理工艺，使黄铁矿和毒砂的晶体结构被破坏，微细粒金方可在后续浸出流程中被获取。而传统提取金的浸出剂有氰化物、王水、卤化物、硫脲、硫代硫酸盐等。氰化浸出法浸金从使用至今已有一百多年的历史，金在氰化物的作用下，生成了[au(cn)2]-,从而使金溶解。氰化物浸出法有操作简单，化学用量低，工业成本低等优点，是工业生产中应用最广泛的浸出方法。氰化物浸金虽然应用广泛，但其自身的高毒性、低选择性和预处理工艺的复杂性等缺陷却制约了氰化物浸金的发展，因此，近几年又催生出了多种无毒无害的绿色浸金工艺，如前面提到的卤化物、硫脲和硫代硫酸盐等。
[0005]
高氯酸可作为卤化浸金方法中的一种浸金剂，其基本原理是利用高氯酸的强氧化性分解载金矿物，使金从载金矿物中解离出来，同时，将au氧化为au
3+
，便于cl-与au
3+
进行络合，形成aucl
4-后溶出。但是，在实际浸金生产中，高氯酸浸金并没有被广泛应用，原因在于：1、虽然高氯酸在使用得当的情况下，本身是无毒无害的，但是高氯酸与卡林型矿浆反应后，容易生成h2s、so2，而h2s、so2都是有毒有害的气体，并不符合绿色提金的要求；2、反应过程中黄铁矿容易与高氯酸反应生成单质硫，而单质硫会重新包裹载金矿物从而阻碍金从中解离，从而降低了金的浸出率；3、高氯酸腐蚀性强，对设备要求高，提金成本高。
[0006]
因此，如何避免高氯酸浸金工艺中有毒有害气体的生成，以及提高金的浸出率和
降低高氯酸对设备的腐蚀性，是推动高氯酸浸金工艺广泛应用的关键。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的在于，提供一种可控电位且绿色的卡林型金矿直接提金方法。本发明具有提金过程绿色环保，金浸出率高，对设备腐蚀性小的特点；此外，本发明还具有浸金成本低的特点。
[0008]
本发明的技术方案：
[0009]
一种可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，是以高氯酸为浸金剂，在电位及ph值可控的条件下，通过缓慢连续加入的方式对卡林型金矿进行浸金处理，最后浸出液通过常规提金工艺回收金即可。
[0010]
前述的可控电位的绿色的卡林型金矿提金方法，包括如下步骤：
[0011]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨得到金矿粉；
[0012]
(2)向金矿粉中加水配制矿浆，在搅拌条件下向矿浆中缓慢连续加入高氯酸，然后保持搅拌进行浸出反应；
[0013]
(3)对步骤(2)反应结束后的矿浆过滤，洗净矿渣，用常规提金工艺回收浸出液中的金即可。
[0014]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，步骤(1)所述金矿粉中70-80μm粒级占92％以上。
[0015]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，步骤(2)所述水与金矿粉的液固比配制为3:1-6:1。
[0016]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，步骤(2)所述高氯酸的加入总量为矿浆体积的12-24％。
[0017]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，步骤(2)所述高氯酸为缓慢可控连续加入，加入过程中控制矿浆体系的ph值在0-1之间，氧化电位为0.8-1.2v之间。
[0018]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，步骤(2)所述搅拌的速率为300-500r/min。
[0019]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，步骤(2)所述浸出反应的温度为25-45℃，总浸出反应时间为2.5-3.5h。
[0020]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，所述常规提金工艺是用活性炭吸附提金工艺。
[0021]
前述的可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法，所述工艺的浸出液或提金后的贫液作为浸金剂循环使用,这样能降低高氯酸的消耗量。
[0022]
本发明的有益效果
[0023]
1、本发明以高氯酸作为浸金剂，其本身具有绿色环保的优点，同时，在浸金工艺中，通过控制高氯酸的加入量与加入速度，一方面能调控浸金体系的氧化电位与ph值，还能够避免有毒有害气体硫化氢的产生，使得整个浸金工艺具有绿色环保的优点。
[0024]
2、本发明通过合理控制浸金工艺，使反应过程中体系保持高电位状态，不仅可以有效避免h2s、so2有毒气体的生成，还可以减少单质硫的生成，从而避免了单质硫重新包裹载金矿物的情形，有利于金的溶出，具有金浸出率高的优点。
[0025]
3、本发明高氯酸通过缓慢连续的方式加入，即能够使高氯酸与矿浆充分反应，也会减少了高氯酸接触浸出设备的可能，从而降低了对设备的腐蚀性，具有对设备腐蚀性小的优点。
[0026]
4、本发明工艺更特别的是对于卡林型金矿没有预氧化的要求，而是直接利用高氯酸处理卡林型金矿的原生矿粉，具有浸出率高、浸金成本更低的优点。
[0027]
综上所述，本发明具有提金过程绿色环保，金浸出率高，对设备腐蚀性小，浸金成本低的优点。
附图说明
[0028]
附图1为通过热力学计算绘制得到的298.15k下hclo
4-h2o系e-ph图；
[0029]
附图2为通过热力学计算绘制得到的298.15k条件下的fes
2-h2o系e-ph图。
[0030]
由图1可知hclo4在水溶液中存在的离子形式较多，hclo4中的cl
7+
逐步或一步分解为cl-，溶液中可存在clo
4-、clo
3-、clo
2-、clo-、cl-等离子，cl2的稳定存在区域较小，同时溶液中的cl2会与h2o发生歧化反应生成hclo与hcl，最终溶液中hclo4均以cl-形式存在。当hclo4溶液与卡林型金矿接触时，如附图2可发生如下反应：
[0031]
15hclo4+8fes2+28h2o＝8fe(oh)3+16h2so4+15hcl
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0032]
7hclo4+4fes2+4h2o＝4fe(hso4)2+7hcl
ꢀꢀ
(2)
[0033]
7hclo4+4fes2+2h2o＝2fe2(so4)3+2h2so4+7hcl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0034]
11hclo4+8fes2+12h2o＝8fe(oh)3+16so2↑
+11hcl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0035]
3hclo4+8fes2+12h2o＝8fe(oh)3+16s
↓
+3hcl
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0036]
经计算，上述反应式δg
θ
分别为-13803.89kj/mol、-6917.322kj/mol、-6840.618kj/mol、-3923.754kj/mol、-2942.522kj/mol。由上述反应式可知，hclo4能将黄铁矿氧化分解，黄铁矿中的s-多会以高价态的so2、hso
4-、so
42-形式进入溶液，并通过适当的高氯酸加入方式控制式(4)和(5)中的so2和单质硫s的生成趋势，有利于后续对矿物中金属硫化物的进一步氧化分解。同时，上述反应式的生成物fe(oh)3与hcl还会进一步反应，自生成一定量的fecl3与h2o，也可生成一定量的h2s具体反应式如下：
[0037]
fe(oh)3+3hcl＝fecl3+3h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0038]
fes2+hcl＝h2s
↑
+fecl2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0039]
可知hclo4能够在氧化硫化物的同时生成一定量的fecl3和h2s，而fecl3可以继续参与到浸金反应中。
[0040]
本发明方法中的可控电位就是在附图2中左上角的区域及位置。
具体实施方式
[0041]
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
[0042]
本发明的实施例
[0043]
实施例1
[0044]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为15.03g/t，硫的质量百分比含量为1.65％，砷的质量百分比含量为0.14％，是一种典型的
卡林型金矿。
[0045]
一种卡林型金矿中提取金的方法，具体步骤如下：
[0046]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0047]
(2)按照水与金矿粉液固比配制为3:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为12％的高氯酸，25℃条件下搅拌浸出2.5h(高氯酸缓慢加入时间为1h)，搅拌速率为300r/min；
[0048]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为2.21g/t，金的浸出率为85.3％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液循环使用。
[0049]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率为8.15％。
[0050]
实施例2
[0051]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为17.62g/t，硫的质量百分比含量为1.98％，砷的质量百分比含量为0.18％，是一种典型的卡林型金矿。具体实施步骤如下：
[0052]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0053]
(2)按照浸出液与金矿粉液固比配制为3.5:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为24％的高氯酸，25℃条件下搅拌浸出2.5h(高氯酸加入时间为1h)，搅拌速率为300r/min；
[0054]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为2.51g/t，金的浸出率为85.7％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液循环使用。
[0055]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率仅为8.21％。
[0056]
实施例3
[0057]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为19.73g/t，硫的质量百分比含量为2.27％，砷的质量百分比含量为0.23％，是一种典型的卡林型金矿。具体实施步骤如下：
[0058]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0059]
(2)按照浸出液与金矿粉液固比配制为4:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为14％的高氯酸，30℃条件下搅拌浸出3h(高氯酸加入时间为1.2h)，搅拌速率为350r/min；
[0060]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为2.72g/t，金的浸出率为86.2％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液循环使用。
[0061]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率仅为8.34％。
[0062]
实施例4
[0063]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为21.74g/t，硫的质量百分比含量为2.85％，砷的质量百分比含量为0.26％，是一种典型的卡林型金矿。具体实施步骤如下：
[0064]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0065]
(2)按照浸出液与金矿粉液固比配制为4.5:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为16％的高氯酸，30℃条件下搅拌浸出3h(高氯酸加入时间为1.2h)，搅拌速率为350r/min；
[0066]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为2.93g/t，金的浸出率为86.5％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液循环使用。
[0067]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率仅为8.37％。
[0068]
实施例5
[0069]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为23.47g/t，硫的质量百分比含量为3.14％，砷的质量百分比含量为0.31％，是一种典型的卡林型金矿。具体实施步骤如下：
[0070]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0071]
(2)按照浸出液与金矿粉液固比配制为5:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为17％的高氯酸，35℃条件下搅拌浸出3.5h(高氯酸加入时间为1.4h)，搅拌速率为400r/min；
[0072]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为3.07g/t，金的浸出率为86.9％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液循环使用。
[0073]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率仅为8.42％。
[0074]
实施例6
[0075]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为25.18g/t，硫的质量百分比含量为3.37％，砷的质量百分比含量为0.36％，是一种典型的卡林型金矿。具体实施步骤如下：
[0076]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0077]
(2)按照浸出液与金矿粉液固比配制为5.5:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为20％的高氯酸，40℃条件下搅拌浸出3.5h(高氯酸加入时间为1.4h)，搅拌速率为450r/min；
[0078]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为3.22g/t，金的浸出率为87.2％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液
循环使用。
[0079]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率仅为8.45％。
[0080]
实施例7
[0081]
某难处理金矿，矿石中的金属矿物主要是细粒分散的黄铁矿、毒砂等，非金属矿物主要是云母、石英等，金通常以微细粒、次显微形式嵌布于金属硫化物中，矿石中金的含量为28.37g/t，硫的质量百分比含量为3.72％，砷的质量百分比含量为0.42％，是一种典型的卡林型金矿。具体实施步骤如下：
[0082]
(1)将卡林型金矿破碎、球磨至70-80μm粒级占92％以上的金矿粉；
[0083]
(2)按照浸出液与金矿粉液固比配制为6:1的比例取50g金矿粉配制矿浆，向矿浆中加入体积百分比为24％的高氯酸，45℃条件下搅拌浸出3.5h(高氯酸加入时间为1.4h)，搅拌速率为500r/min；
[0084]
(3)对步骤(2)的矿浆过滤，洗净矿渣，所得尾渣金的品位为3.55g/t，金的浸出率为89.5％，用活性炭充分吸附浸出液回收黄金，回收金之后的尾液返回步骤(2)作为浸出液循环使用。
[0085]
对比实验表明将步骤(1)的金矿粉末采用氰化法直接进行浸出时，浸出24小时后金的浸出率仅为8.57％。
[0086]
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。