專利名稱：一種利用功能化介孔分子篩從金礦石中提純貴金屬的方法
技術領域：
本發明具體涉及一種從金礦中提純金、鈀、鉬等貴金屬的方法。背景技術：
一般來說，貴金屬礦石中貴金屬含量比較低，并與大量的其他金屬伴生。如礦 石中金的含量達3 5%就可以稱為是高品質的富金礦，而不同的礦山而所含的其他金屬 成分不同，除金外還有鉬、鈀、銀、鉬、銅、鉛、鋅、鎢等礦物質。因此，如何有效地 把貴金屬從礦石中浸出、與其他金屬分離和富集起來，是提純貴金屬的前提，也是降低 貴金屬提煉成本的關鍵。
就金的提純而言，目前世界最成熟和最高效方法是炭漿法提金工藝。該工藝是 在氧化浸出的同時采用活性炭吸附金。其流程主要包括礦石經兩段閉路破碎，兩段磨 礦，挽流器溢流礦物至200目；然后進入濃密機，將礦漿濃縮到45%左右；再經緩沖槽 進入浸出吸附槽進行浸出作業，采用椰子殼制成的活性炭來吸附金，最終得出載金炭。 尾礦用高頻完全篩回收碎活性炭中的金后，用液氯處理含氰尾液。金的回收則采用解 析、電解、酸洗等方法。解析用高濃度氰化物、高堿度，進行高溫高壓將載金炭中的金 解析下來，然后將解析下來的溶液送電解回收。電解槽以鋼棉為陰極、不銹鋼為陽極， 使金吸附在鋼棉上，解析下來的活性炭用鹽酸洗滌，附去炭酸鈣以及其他雜質，最后在 返600°C的回轉窯中再生。
很明顯，上述提金工藝還有進一步完善之處一是金的回收效率問題。采用炭 漿法提金工藝，由于活性炭的吸附能力不高，有相當一部分金殘留在尾礦和浸出液中； 二是環境污染問題。炭漿法提金工藝采用了劇毒的氰化物來浸出和解析，對環境和人類 生存帶來危害；三是工藝過程的簡化問題，載金炭在高溫高壓下解析，提高了金提純的 成本。
因此，尋找一種簡單、環保、高效的貴金屬提純和回收方法是本領域技術人員 亟待解決的問題，而其中的關鍵在于如何把貴金屬從其他金屬中分離出來并富集。
選擇性吸附貴金屬，并在一定的條件下實現貴金屬與一般金屬的分離是解決這 些問題的有效方法。常見的分子篩(如SBA-15、MCM-41)是具有排列有序介孔結構的 新型納米功能材料，其孔道大小均一、孔徑在2-50nm范圍內可調，有較高的比表面積， 其BET比表面積一般可達到1000m2/g左右。這些特性使介孔分子篩在大分子吸附、催 化反應、藥物運輸等領域有很好的應用前景。但這些分子篩在水溶液中對貴金屬離子沒 有吸附作用。
因此，設計一種在水溶液中對貴金屬離子具有選擇性吸附作用的分子篩以實現 貴金屬與一般金屬分離和富集很有意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提供一種利用功能化介孔分子篩從金礦石中提純金、鈀、鉬等貴金屬的方法。
針對上述技術問題，本發明的研究思路為充分利用SBA-15、MCM-41等硅 系介孔分子篩比表面積大的優勢，通過在介孔結構上嫁接上一些吸附貴金屬離子功能基 團(如從而使其具有選擇性吸附貴金屬的功能。利用嫁接有能吸附貴金 屬離子的功能基團(如-MH2或-SH)的介孔分子篩在酸性溶液中選擇性地吸附貴金屬離 子，在一定條件下不吸附其他金屬離子的特點，有效地將貴金屬離子與一般金屬離子分 離·’同時通過調節溶液的pH值，使吸附在分子篩上的貴金屬離子脫附，實現貴金屬離子 的富集和分子篩的重新活化。
本發明所述的從金礦石中分離提純貴金屬金、鉬、鈀的技術方案具體如下
所述的分離提純方法包括下列步驟
(1)將金礦石進行預處理以得到含有金離子、鉬離子和鈀離子的礦漿液，先調節 礦漿液的PH值到1左右，將功能化介孔分子篩放入礦漿液中，在室溫下攪拌8 12小 時，過濾得到載有鉬離子和鈀離子的分子篩和濾液A ；所述的功能化介孔分子篩為嫁接 有胺基或巰基的硅系介孔分子篩；
(2)用3 6M鹽酸清洗載有鉬離子和鈀離子的分子篩，過濾得到氯化鉬和氯化 鈀混合溶液和重新活化的功能化介孔分子篩；
C3)將濾液A的pH值調整到2.5左右，將功能化介孔分子篩放入濾液中，在室 溫下攪拌8 12小時，然后過濾得到載金分子篩，用3 6M鹽酸清洗載金分子篩，過 濾得到氯化金溶液和重新活化的功能化介孔分子篩。
本發明所述的功能化介孔分子篩，可通過如下方法制得將硅系介孔分子篩置 于含有0.1 0.5mol/L氨基丙烷或丙硫醇的無水甲苯中于100 120°C回流12 M小 時，然后過濾并在150 180°C溫度下干燥以蒸發甲苯，得到胺基或巰基功能化介孔分子 篩，即嫁接有胺基或巰基的硅系介孔分子篩。
所述的硅系介孔分子篩優選SBA-15或MCM-41介孔分子篩，更優選MCM-41 介孔分子篩。
本發明所述的功能化介孔分子篩，在酸性條件下能高選擇性吸附金離子、鉬離 子和鈀離子，并且胺基功能化介孔分子篩的吸附能力相較于巰基功能化介孔分子篩要更好一些。
在上述金的分離提純中，金礦石的預處理包括如下步驟破碎、球磨、濃縮等 常規步驟；預處理后所得礦漿液中除有金離子、鉬離子、鈀離子以外，一般還包含有 鐵、銅、鎳等其他金屬離子。當把礦漿液的pH值調到1左右時，功能化介孔分子篩能 選擇性吸附礦漿液中的鉬離子和鈀離子，金離子和其他金屬離子則繼續留在濾液A中； 當把濾液A的pH值調到2.5左右時，功能化介孔分子篩能選擇性吸附濾液A中的金離 子，從而實現貴金屬離子與其他一般離子的分離。而載有鉬離子和鈀離子的分子篩和載 金分子篩通過3 6M鹽酸溶液處理，優選通過5M鹽酸溶液處理，即可使得吸附在分子 篩上的貴金屬脫附，進入溶液中，同時分子篩重新活化，可重復使用。至于得到的氯化 鈀和氯化鉬混合溶液，則可通過電解等現有工藝制得鉬和鈀，一般可通過在電解過程中 控制電位的不同分別得到鈀和鉬；而氯化金溶液可以采用濕法冶金技術電解得到純度為 99.99% 的金。4
另外，由于本發明制得的功能化介孔分子篩在不同條件下對于貴金屬離子均有 其吸附容量，本領域技術人員在實際操作過程中，可以根據礦漿液中的貴金屬離子含量 和功能化介孔分子篩的吸附容量確定兩者的用量比例。
與現有技術相比，本發明采用能選擇性吸附貴金屬的功能化介孔分子篩來提純 和回收貴金屬，工藝簡單，僅簡單地調整溶液的酸度即能達到貴金屬離子分離、解析和 富集的目的；功能化介孔分子篩的吸附效率高，其吸附金離子的效率達到98%以上，吸 附鈀離子和鉬離子的效率也在90%以上；本發明的提純和回收過程不涉及到氰化物等劇 毒物質，具有環保優勢。四具體實施方式
下面以具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明，但本發明的保護范圍不 限于此
實施例一利用MCM-41分子篩嫁接功能基團并在分離金和鈀中的應用
1、功能基團的嫁接
將2. MCM-41粉末放入在含有0.1mol/L氨基丙烷(C3H7NH2) 250毫升的無 水甲苯中，在120°C溫度下回流18小時，在分子篩上嫁接功能基團-MH2,然后過濾 提到MCM-41粉末，并將該粉末在110°C溫度下干燥12小時以蒸發完全甲苯，得到 NH2-MCM_41選擇性吸附貴金屬功能分子篩。采用同樣的方法嫁接功能基團-SPi,得到 SH-MCM-41選擇性吸附貴金屬功能分子篩。制得的NH2-MCM_41、SH_MCM_41的物 化性能見表1。
2、貴金屬的選擇性吸附和脫附
將50g NH2-MCM-41選擇性吸附貴金屬功能分子篩放入2.5升含有27 氯化金 (AuCl3)和59g氯化鈀(PdCl3)的溶液中，將溶液的pH值調整到1.0，在室溫下攪拌2小 時后過濾出載有貴金屬離子的分子篩，測定溶液中金、鈀離子的含量。然后用5M HCl溶 液清洗載有貴金屬離子的分子篩，得到只含有PdCl3W溶液和解析下來的分子篩。再一次 將功能分子篩放入含有上一次過濾后的溶液中，將溶液的pH值調整到2.5，同樣在室溫 下攪拌2小時后過濾載有金離子的分子篩，測定溶液中金、鈀離子的含量。并用5MHC1 溶液清洗載有金離子的分子篩，得到AuCl3溶液和分子篩，分子篩可以再一次利用。
同樣，采用SH-MCM-41為選擇性吸附貴金屬功能分子篩進行貴金屬的選擇性 吸附和分離。
NH2-MCM_41、SH-MCM-41 的吸附性能見表 1。
表1 嫁接功能基團前后介孔分子篩的物理、化學和吸附性能
權利要求
1.一種從金礦石中提純貴金屬的方法，包括如下步驟(1)將金礦石進行預處理以得到含有金離子、鉬離子和鈀離子的礦漿液，先調節礦漿 液的pH值到1左右，將功能化介孔分子篩放入礦漿液中，在室溫下攪拌8 12小時，過 濾得到載有鉬離子和鈀離子的分子篩和濾液A；所述的功能化介孔分子篩為嫁接有胺基 或巰基的硅系介孔分子篩；(2)用3 6M鹽酸清洗載有鉬離子和鈀離子的分子篩，過濾得到氯化鉬和氯化鈀混 合溶液和重新活化的功能化介孔分子篩；(3)將濾液A的pH值調整到2.5左右，將功能化介孔分子篩放入濾液中，在室溫下 攪拌8 12小時，然后過濾得到載金分子篩，用3 6M鹽酸清洗載金分子篩，過濾得 到氯化金溶液和重新活化的功能化介孔分子篩。
2.如權利要求1所述的從金礦石中提純貴金屬的方法，其特征在于所述的功能化介孔 分子篩通過如下方法制得將硅系介孔分子篩置于含有0.1 0.5mOl/L氨基丙烷或丙硫 醇的無水甲苯中于100 120°C回流12 24小時，然后過濾并在150 180°C溫度下干 燥，得到胺基或巰基功能化介孔分子篩，即嫁接有胺基或巰基的硅系介孔分子篩。
3.如權利要求1或2所述的從金礦石中提純貴金屬的方法，其特征在于所述的硅系介 孔分子篩為SBA-15或MCM-41介孔分子篩。
4.如權利要求1所述的從金礦石中提純貴金屬的方法，其特征在于使用5M鹽酸清洗 載有鉬離子、鈀離子的分子篩和載金分子篩。
全文摘要
本發明公開了一種利用功能化介孔分子篩從金礦石中提純貴金屬的方法，包括如下步驟首先將金礦石制成礦漿液，先調節礦漿液的pH值到1左右，功能化介孔分子篩放入礦漿液選擇性吸附鈀和鉑；然后調節礦漿液pH值為2.5左右，利用功能性分子篩選擇性吸附金；用3～6M鹽酸分別清洗載有鈀離子和鉑離子的分子篩和載金分子篩，即可使貴金屬脫附進入溶液中，同時分子篩重新活化。所述的功能化介孔分子篩為嫁接有胺基或巰基的硅系介孔分子篩。本發明所述的提純方法工藝簡單，貴金屬吸附率高，同時具有環保優勢。
文檔編號C22B11/00GK102021333SQ20091015246
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者鄭華均 申請人:浙江工業大學