CN103882240B - 一种从冶炼炉渣中提取金银的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种从冶炼炉渣中提取金银的方法，其特征在于按以下进行：将金银冶炼炉渣破碎，出料粒度＜10目，使被包裹在炉渣内部或附在炉渣表面的金银颗粒暴露出来，在水流与重力作用下，金银颗粒与贱金属杂质分离，粒径大的金银颗粒停留在振动筛上，进行第一步回收；部分较细的金银颗粒流入收集罐，在搅拌作用下，粒径小的金银颗粒沉降于收集罐底部，进行第二步回收；微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出，通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下，所得矿浆经过传输管道流入浸出槽，通过金蝉搅拌浸出统一回收。本发明在还原过程中，药品利用率高，还原速度快，反应彻底，完全可替代传统电解法进行黄金精炼。
Description
技术领域
本发明涉及黄金冶炼技术领域，具体是一种从冶炼炉渣中提取金银的方法和设备。
背景技术
在黄金冶炼过程中，为提高熔炼金纯度，通常加入碳酸钠、硼砂、二氧化硅来进行助熔和造渣，使金与其它贱金属分离。然而，在实际操作过程中，原料中氧化物含量的不同，熔剂的加入量也不同。当碳酸钠加入过多时，对坩埚腐蚀严重，导致坩埚使用寿命缩短甚至在操作过程中出现物料泄漏现象；当二氧化硅加入量过多时，熔体粘度急剧增大，导致炉渣含金量迅速升高；如果熔剂加入量不够，造渣不成功，粗金纯度低，不方便后期提纯。同时，黄金熔炼是在金银熔炼小转炉中进行的，由于炉料黏结、金属液渗透，使金银熔炼小转炉砌体中夹杂了金、银、铜、铅等有价金属。金银冶炼炉定期检修时，拆下来的炉衬废砖含有较高的金、银等有价金属。
因此，在黄金冶炼过程中，不可避免地产生富含有价金属的冶炼炉渣，这些渣料中金、银的含量波动较大，从每吨几克到几千克不等，大多以银金合金形式存在，也有部分与贱金属铜铅形成合金，如何从这些炉渣中回收金银，最大限度地提取其中的有价金属，是黄金生产领域的一道难题。目前的回收方法有：（1）对炉渣进行回炉回收处理，用熔融铅作捕集剂，经冶炼得富集了金的“贵铅”，灰吹得金和银；（2）直接堆浸处理，然后用活性炭吸附浸出液中的金和银；（3）将炉渣磨细，通过重选、混汞或氰化浸出进行回收。但由于冶炼炉渣成分的复杂性，而且金银以单质形式存在，颗粒大小不一，使得任何单一的回收方法都存在一定的局限性。如果进行回炉冶炼，因其中含有大量的氧化镁、氧化铬等高熔点氧化物，方法过程冗长，污染严重，成本高，而且灰吹过程容易造成金的二次损失，回收率低；如果直接堆浸处理，此时金被包裹在炉渣里，且部分呈粗颗粒状，金合金中银金比例较大，浸出效果差，回收率低；如果经过破碎再进行重选、混汞或氰化浸出处理，其回收率略有提高，但生产周期长，有污染，且存在安全隐患。
目前在我国应用较广的，就是把炉渣直接细磨（粒度约为0.1～1mm），再用混汞法进行提取细粒金和银，汞向被捕集的金银颗粒扩散而生成汞齐（合金），然后在蒸汞器中蒸馏汞齐，使汞从汞齐中挥发分离而获得金和银。这种方法工艺简单，容易操作，生产成本低廉，但由于汞在人体或是在自然界都不能自行分解失去毒性，严重影响职工的身体健康，对周围环境污染严重，使其工艺受到严格的限制。而且当金粒细小而又被膜覆盖时，混汞效果不好，0.03mm以下的微细金粒易流失，而不易与汞板上的汞形成汞齐，使回收率下降。如果试图用氰化钠浸出法来提取金银，由于是剧毒药品，容易对环境造成污染，危害职工身体健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、易控制、金银回收率高、适用性强、无污染的从冶炼炉渣中提取金银的方法和设备。本发明的方法通过将冶炼炉渣破碎、细磨，有选择性地采用重选法与金蝉浸出法混合回收炉渣中的金和银，使金的回收率达到96%以上，银回收率可达95%，而且对环境无污染。
本发明的原理是利用金银颗粒良好的延展性、耐磨性、较大的密度等物理特性，以颚式破碎机破碎，使被包裹在炉渣中的金银颗粒暴露出来，用水冲洗，粒径较大的金银合粒散落在振动筛上，有一部分粒径较小的金银合粒沉降于收集罐底部，然后通过淘洗筛分选出粒径在0.8mm以上的金银颗粒，所得金银颗粒用硝酸除杂质，溶解液加氯化钠沉淀银，再用氨水溶解氯化银沉淀，以水合肼还原得纯银99.9%以上；除杂质后的金粒加王水溶解，以无水亚硫酸钠还原，然后用硝酸再次除渣，最后得纯金99.9%以上；微粒金、超微粒金及少量银随炉渣流入收集罐，溢出后通过输送带进入卧式球磨机细磨，得矿浆，引入浸出槽，再用金蝉浸出法提取金、银，浸出液用活性炭吸附，统一回收处理。最终炉渣含金量低于0.5g/t，回收率96%以上；银含量低于1.2g/t，回收率可达95%。
本发明的技术方案是：根据斯托克斯公式，金属微粒半径大，熔渣密度小、粘度小，则有利于加大沉降速度，使金属与熔渣分离迅速、完全。将金银冶炼炉渣破碎，出料粒度＜10目（2mm），使被包裹在炉渣内部或附在炉渣表面的金银颗粒暴露出来，在水流与重力作用下，金银颗粒与贱金属杂质分离，粒径为1.2～2mm的金银颗粒停留在振动筛上，进行第一步回收；部分较细的金银颗粒流入收集罐，在搅拌作用下，粒径为0.8～1.2mm的金银颗粒沉降于收集罐底部，进行第二步回收；微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出，通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目（0.074mm）以下，所得矿浆经过传输管道流入浸出槽，通过金蝉搅拌浸出统一回收，当冶炼炉渣破碎完后，按以下步骤进行金银回收：
（1）将筛上与收集罐里的金银颗粒进行淘洗筛选，除去多余杂质，此时中金银合粒呈圆形小颗粒状，加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属，硝酸加入量是金属湿重的20～30%，得到含较纯金粒，将溶解液加氯化钠沉淀银，氯化钠:银＝0.5～0.6:1，再加氨水溶解氯化银沉淀至溶液澄清，pH9～11，用水合肼还原得99.9%以上的纯银，水合肼与银的比例为：水合肼:银=1:5，铸锭；除去杂质后的金粒加王水溶解，王水的加入量是黄金质量的2～4倍（王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸，现用现配），过滤除残渣，在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金，直到不再出现黑褐色沉淀为止（无水亚硫酸钠用量约是黄金质量的1. 25~1.6倍），静置沉降0.5~1小时，过滤得金泥，金泥加硝酸，硝酸加入量是第一次的一半，加热除杂质，最后以蒸馏水清洗至中性，得99.9%以上纯金粉，铸锭；
（2）从收集罐溢出的细粒炉渣仍残留一部分金和银，且分布不均衡，这些渣料在水流作用下，通过输送带进入卧式球磨机细磨成200目以下矿浆，通过传输管道引入浸出槽，加石灰调整至槽液pH值10～11，再加入矿浆质量0.05～0.06%的金斧黄金选矿剂（普通化学药剂，主要化学成分是硫脲，也称金蝉药剂）进行搅拌浸出，浸出液用活性炭吸附回收得金银。
本发明每小时可以处理0.65~2吨左右的冶炼炉渣。
本发明通过破碎使金从包裹物中暴露出来，在水流冲洗及振动筛分下，粒径不同的金银合粒得到分离，再进行有选择性的回收方式。相对其它单一处理工艺，本发明的操作更简单、成本更低、回收率更高，由于是循环式的生产模式，无废水外排。同时，在细磨条件下，用金蝉浸出代替混汞及氰化提金，避免使用有毒有害药品，对环境无污染。而且本方法通过对用药比例的优化，改进了操作步骤，免去了还原时调节pH值、赶硝酸根等繁琐的步骤，在还原过程中，药品利用率高，还原速度快，反应彻底，完全可替代传统电解法进行黄金精炼。
附图说明
图1是本发明的从冶炼炉渣中提取金银的工艺流程图。
图2是本发明的从冶炼炉渣中提取金银的工艺设备示意图。
图3是本发明的振动筛结构示意图。
其中：1-颚式破碎机，2-振动筛，3-振动筛挡板，4-收集罐，5-输送带，6-卧式球磨机，7-传输管道，8-浸出槽。
具体实施方式
如图2所示，本发明的提取金银的设备包括颚式破碎机1、振动筛2、收集罐4、输送带5、卧式球磨机6、传输管道7、浸出槽8，颚式破碎机1连接振动筛2，振动筛2连接收集罐4，收集罐4连接输送带5，输送带5连接卧式球磨机6，卧式球磨机6连接传输管道7，传输管道7连接浸出槽8。在振动筛的每一个阶梯边缘设有振动筛挡板3，如图3所示。
实施例1：（提取金银的方法）
采用的金银冶炼炉渣为熔炼造渣、废旧坩埚、冶炼衬炉砌砖等各种渣料的混合料，提取金银的工艺步骤如下：
（1）将金银冶炼炉渣用颚式破碎机进行破碎，出口粒度控制在10目（2mm）以内，在破碎机1入口处用水持续冲洗，破碎后的物料随水进入振动筛2，粒径为1.2～2mm的金银颗粒停留在振动筛上挡板3内，进行第一步回收，粒径为0.8～1.2mm的金银颗粒在搅拌作用下沉降于收集罐4底部，进行第二步回收；微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出，通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下，所得矿浆经过传输管道流入浸出槽，通过金蝉搅拌浸出统一回收；金银冶炼炉渣破碎完后，将振动筛2上与收集罐4里的金银颗粒进行淘洗筛分，除去杂质（这些杂质细磨后用金蝉搅拌浸出），金银合粒呈圆形小颗粒状，加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属，硝酸加入量是金属湿重的20%，得到较纯金粒，将溶解液加氯化钠沉淀银，氯化钠:银＝0.6:1，加氨水溶解氯化银沉淀至溶液变澄清pH=9，然后用水合肼还原得99.9%以上纯银，铸锭，水合肼与银的比例为：水合肼:银=1:5。除去杂质的金粒加王水溶解，王水的加入量是黄金质量的2倍（王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸，现用现配），过滤除残渣，滤液不需赶硝酸，在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金，直到不再出现黑褐色沉淀为终点（大约是黄金质量的1. 25~1.6倍），静置沉降1小时，过滤得金泥，金泥加硝酸加热除杂质，硝酸加入量是第一次的一半，最后以蒸馏水清洗至中性，得纯金粉（99.9%以上），铸锭；
（2）微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属在搅拌作用下悬浮于收集罐4液面上方，随水流经过输送带5进入φ900×1800型卧式球磨机6进行细磨，出料粒度小于200目，形成矿浆，并经过传输管道7进入浸出槽8，加石灰（约按每吨矿浆加入石灰10～20kg作保护碱）调整至槽液pH值10，再加入矿浆质量0.05%的金斧黄金选矿剂进行搅拌浸出，浸出液用活性炭吸附回收得金银(可循环使用)。
炉渣破碎、细磨后，通过重选与金蝉浸出混合回收工艺，最终炉渣含金量低于0.5g/t，回收率96%以上，银含量低于1.2g/t，回收率可达95%，炉渣中金银回收提纯后铸锭，其纯度均可达到99.9%以上。
实施例2：
采用的金银冶炼炉渣为熔炼造渣、废旧坩埚、冶炼衬炉砌砖等各种渣料的混合料，提取金银的工艺步骤如下：
（1）将金银冶炼炉渣用颚式破碎机进行破碎，出口粒度控制在10目（2mm）以内，在破碎机1入口处用水持续冲洗，破碎后的物料随水进入振动筛2，粒径为1.2～2mm的金银颗粒停留在振动筛上挡板3内，进行第一步回收，粒径为0.8～1.2mm的金银颗粒在搅拌作用下沉降于收集罐4底部，进行第二步回收；微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出，通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下，所得矿浆经过传输管道流入浸出槽，通过金蝉搅拌浸出统一回收；金银冶炼炉渣破碎完后，将振动筛2上与收集罐4里的金银颗粒进行淘洗筛分，除去杂质（这些杂质细磨后用金蝉搅拌浸出），金银合粒呈圆形小颗粒状，加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属，硝酸加入量是金属湿重的30%，得到较纯金粒，将溶解液加氯化钠沉淀银，氯化钠:银＝0.5:1，加氨水溶解氯化银沉淀至溶液变澄清pH=11，然后用水合肼还原得99.9%以上纯银，铸锭，水合肼与银的比例为：水合肼:银=1:5。除去杂质的金粒加王水溶解，王水的加入量是黄金质量的4倍（王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸，现用现配），过滤除残渣，滤液不需赶硝酸，在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金，直到不再出现黑褐色沉淀为终点（大约是黄金质量的1. 25~1.6倍），静置沉降0.5小时，过滤得金泥，金泥加硝酸加热除杂质，硝酸加入量是第一次的一半，最后以蒸馏水清洗至中性，得纯金粉（99.9%以上），铸锭；
（2）微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属在搅拌作用下悬浮于收集罐4液面上方，随水流经过输送带5进入φ900×1800型卧式球磨机6进行细磨，出料粒度小于200目，形成矿浆，并经过传输管道7进入浸出槽8，加石灰（约按每吨矿浆加入石灰10～20kg作保护碱）调整至槽液pH值11，再加入矿浆质量0.06%的金斧黄金选矿剂进行搅拌浸出，浸出液用活性炭吸附回收得金银(可循环使用)。
炉渣破碎、细磨后，通过重选与金蝉浸出混合回收工艺，最终炉渣含金量低于0.5g/t，回收率96%以上，银含量低于1.2g/t，回收率可达95%，炉渣中金银回收提纯后铸锭，其纯度均可达到99.9%以上。
以上实施例（1）中，加硝酸溶解银、铜、铅、锑、锡等金属，硝酸加入量是金属湿重的25%（或22%或28%）。
Claims (2)
1.一种从冶炼炉渣中提取金银的方法，其特征在于按以下进行：
将金银冶炼炉渣破碎，出料粒度＜10目，使被包裹在炉渣内部或附在炉渣表面的金银颗粒暴露出来，在水流与重力作用下，金银颗粒与贱金属杂质分离，粒径为1.2～2mm的金银颗粒停留在振动筛上，进行第一步回收；部分较细的金银颗粒流入收集罐，在搅拌作用下，粒径为0.8～1.2mm的金银颗粒沉降于收集罐底部，进行第二步回收；微粒金、超微粒金、少量银及其它杂质金属则从收集罐中溢出，通过输送带进入卧式球磨机细磨至200目以下，所得矿浆经过传输管道流入浸出槽，通过金蝉搅拌浸出统一回收；当冶炼炉渣破碎完后，按以下步骤进行金银回收：
（1）将筛上与收集罐里的金银颗粒进行淘洗筛选，除去杂质，此时中金银合粒呈圆形小颗粒状，加硝酸溶解金属银、铜、铅、锑、锡，硝酸加入量是金属湿重的20～30%，得到含较纯金粒，将溶解液加氯化钠沉淀银，氯化钠:银＝0.5～0.6:1，再加氨水溶解氯化银沉淀至溶液澄清，pH9～11，用水合肼还原得99.9%以上的纯银，铸锭，水合肼与银的比例为：水合肼:银=1:5；除去杂质后的金粒加王水溶解，王水的加入量是黄金质量的2～4倍，过滤除残渣，在搅拌状态下缓慢加入无水亚硫酸钠还原金，直到不再出现黑褐色沉淀为止，静置沉降0.5~1小时，过滤得金泥，金泥加硝酸，硝酸加入量是第一次的一半，加热除杂质，最后以蒸馏水清洗至中性，得99.9%以上纯金粉，铸锭；
（2）从收集罐溢出的细粒炉渣仍残留一部分金和银，且分布不均衡，这些渣料在水流作用下，通过输送带进入卧式球磨机细磨成200目以下矿浆，通过传输管道引入浸出槽，加石灰调整至槽液pH值10～11，再加入矿浆质量0.05～0.06%的金斧黄金选矿剂进行搅拌浸出，浸出液用活性炭吸附回收得金银。
2.根据权利要求1所述的从冶炼炉渣中提取金银的方法，其特征在于所述的王水为3份盐酸与1份硝酸的混合酸。
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