專利名稱：濕法冶金無氰工藝及其專用設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種黃金工業濕法冶金無氰工藝及其專用設備，具體涉及一種在酸性電解質溶液中電解堿金屬氯化物生成氯金化合物的同時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，在生產作業中產生毒害性的物質，且氰化廢棄物的凈化處理成本高，效率低，對環境造成嚴重污染。
本發明針對傳統工藝中存在的問題，提出了一種操作安全，對環境無污染，生產成本低、效率高的濕法冶金無氰工藝及其專用設備。
本工藝的提出基于金及金化物的物理化學性質，即金可與氯氣作用生成氯化金，氯化金溶于水，經鹽酸酸化，生成氯氫金酸，其反應式如下
因此，使用本發明專用的軸流泵式電解設備，在酸性電解質溶液中，先將堿金屬氯化物在電解設備內進行電解，釋放出的活性氯將礦石中的金氧化生成氯化金，進而生成氯氫金酸。反應式如下
在電解質溶液中，氯氫金酸以離子狀態存在，即這樣，加入陰離子交換樹脂，AuCL4-被吸附，以苯乙烯型強堿性陰離子交換樹脂為例
載金樹脂經洗脫，得含金洗脫液，經水浴蒸餾、分離出AuCL3沉淀物，經加熱灼燒即得粗金，粗金經酸化、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，加入鹽酸調整PH1.5-2.0，電解5-10分鐘，再加入礦粉及已經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；3.電解吸附結束后，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.含金洗脫液經水溶蒸餾，分離出AuCL3沉淀物，即粗金；6.粗金經酸化、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產苯乙烯型強堿性陰樹脂717或711，樹脂的活化及再生按常規方法進行。
下面詳述本工藝的實施例。
實施例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.通過投料口加入50kgNaCL，3000kg水，開動攪拌攪勻，加入鹽酸調PH1.5，電解5分鐘，再加入1000kg礦粉及已經活化的717陰離子交換樹脂30kg，攪拌電解吸附8小時；3.電解吸附結束后，以振動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洗脫劑進行洗脫，得含金洗脫液；5.含金洗脫液經水浴蒸餾，分離出AuCL3沉淀物；6.粗金經酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金28.0g。
實施例21.取+95-200目含金量為60g/t的精金砂1000kg備用；2.通過投料口加入80kgKCL，4000kg水，開動攪拌攪勻，加入鹽酸調整PH2.0，電解10分鐘，再加入1000kg礦粉及已經活化的711陰離子交換樹脂50kg，攪拌吸附10小時；3.電解吸附結束后，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洗脫劑進行洗脫，得含金洗脫液；5.含金洗脫液經水浴蒸餾，分離出AuCL3沉淀物；6.粗金經酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金57.5g。
實施例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.通過投料口加入40kgMgCL，3000kg水，開動攪拌攪勻，加入鹽酸調PH1.5，電解8分鐘，再加入1000kg礦粉及已經活化的717陰離子交換樹脂40kg，攪拌電解吸附8小時；3.電解吸附結束后，以振動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洗脫劑進行洗脫，得含金洗脫液；5.含金洗脫液經水浴蒸餾，分離出AuCL3沉淀物；6.粗金經酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金66.5g。
本發明中所使用的軸流式電解設備，具有錐形槽體，槽體內壁粘附絕緣橡膠襯套，槽體內設置有陽極板、陰極板及與陽極板、陰極板相連的陽極導線、陰級導線，陽極導線、陰極導線分別與整流器正負極相結，電解槽上部設置有進料口、傳動部分及支承部分，下部設置出料口，本設備的主要特點在于槽體中部設置一呈空心園柱體的中心導管，攪拌軸插入中心導管內，其陰極板、陽極板均呈弧形，各自分獨立的數塊，分別垂直置于槽壁絕緣襯套旁及陰極板與中心導管中部，每塊同板板之間等距，陽極板與陰極板以及陽極板與中心導管之間等距，中心導管、攪拌軸以及陰、陽極板均與電解槽同園心；中心導管與陰極板之間分別以非絕緣材料作緊固聯結，每塊陽極板以絕緣材料與陰極板、中心導管之間作緊固聯結。
上述電解設備的傳動部分主要是指控制攪拌軸的電機及皮帶輪，支承部分是指承托傳動部分的支架及支承中心導管、陰極板及陽極板的非絕緣材料及絕緣材料。
為了防止礦漿攪拌時溢出，上述電解設備中還設置了防護罩，其呈園形，置于中心導管上端，固定在攪拌軸上。
本發明中的電解設備在工作狀態時，將電能轉換為化學能，電流經可控硅整流器輸入電解槽內，電解堿金屬氯鹽，析出活性氯，產生活化能，氧化礦石中的貴金屬，生成氯的金屬化合物，從而實現本發明中濕法冶金無氰工藝。
本軸流泵式電解設備區別于普通的電解設備之處在于(1)具有中心導管。中心導管在此可作為陰極，它使礦漿與電極的接觸面增大，使電解反應更完全、更充分，大大提高了電解效率，促進了礦漿的活化。(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，使礦漿與樹脂懸浮于溶液而不致沉積于槽底。
由于本發明在工藝及設備上的先進性，因此，與傳統氰化法相比，具有以下優點(1)不使用劇毒的化學試劑，有利于環境保護和安全生產。由于其尾液及礦渣處理方便、經濟，只需用廉價的石灰水作酸堿中和，成本大大降低。
(2)投資省，生產周期短，效率高，本工藝回收率可達85-95％，且生產周期縮短為24小時左右，而傳統工藝需3-7天。
(3)在電解氯化過程中，不受砷、硫、硅、銻等不利于金的浸出的物質干擾，適合于礦物組分較為復雜的含金礦石的濕法冶金。
下面結合附圖詳述本發明中電解設備的實施例。
圖1是本發明中電解設備的A-A方向剖視圖。
圖2是圖1中電解設備的俯視圖，也是本發明的一個實施例。
圖1中，1為錐形槽體，2為槽體內壁絕緣襯套，本實施例中采用2.5MM厚的絕緣橡膠粘合在槽內壁，3為陽極板，本實施例中采用石墨管材加工制作三塊，每塊弧長1000MM，高度1800MM，三塊陽極板用絕緣材料與陰板板、中心導管之間固定聯結，4為陰板板，本實施例中采用不銹鋼板材制作三塊，每塊弧長1570MM，高度2400MM，5為中心導管，呈空心園柱體，以3MM厚的不銹鋼管材制作，中心導管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度作緊固聯接，攪拌軸6插入中心管內，其上端安裝皮帶輪7，以支承架8支承固定，中心管上端300MM處固定有防護罩9，槽體上部設置有進料口10，底部設置出料口11，陽極板3與陰極板4及中心導管5之間的間距為365MM，陽極板與陽極板之間的間距為320MM，陰極板與陰極板之間的間距為520MM，陽極導線12，陰極導線13，分別與硅整流器的正極、負極聯結。
本設備工作時，泵軸轉速為1080轉/分，電機功率10KW，槽電壓13V，電流密度為300-320A/M2。
權利要求
1.一種濕法冶金無氰工藝，主要包括下述步驟A.將含金礦石或富集礦金砂預處理成+95-200目左右的礦粉；B.在電解設備中加入礦粉重量5-8％(重量百分比)的堿金屬氯鹽，礦粉重量3-4倍的水，攪勻，加入鹽酸調整PH1.5-2.0，電解5-10分鐘，再加入礦粉及已經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；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.含金洗脫液經水浴蒸餾，分離出粗金、粗金經酸化、灼燒、提純后熔煉，即得成品金。
2.根據權利要求1所述的濕法冶金無氰工藝，其特征是所述堿金屬氯鹽可以是NaCL，KCL，MgCL2中的任何一種；
3.根據權利要求1或2所述的濕法冶金無氰工藝，其特征是所述的陰離子交換樹脂可使用國產苯乙烯型強堿性陰樹脂717或711；
4.一種濕法冶金無氰工藝中專用的軸流泵式電解設備，具有錐形槽體，槽體內壁粘附絕緣橡膠襯套，槽體內設置有陽極板、陰極板及與陽極板、陰極板相連的陽極導線、陰級導線，陽極導線、陰極導線分別與硅整流器正負極相結，電解槽上部設置進料口、傳動部分和支承部分，下部設置出料口，其特征在于槽體中部設置一呈空心園柱體中的中心導管，攪拌軸插入中心導管內，其陰極板、陽極板均呈弧形，各自分獨立的數塊，分別垂直置于槽壁絕緣襯套旁及陰極板與中心導管中部，每塊同極板之間等距，陽極板與陰極板以及陽極板與中心導管之間等距，中心導管、攪拌軸以及陰、陽極板均與電解槽同園心；中心導管與陰極板之間分別以非絕緣材料作緊固聯結，每塊陽極板以絕緣材料與陰極板、中心導管之間作緊固聯結；
5.根據權利要求4所述的軸流泵式電解設備，其特征在于所設置的防護罩呈園形，置于中心導管上端，固定在攪拌軸上。
全文摘要
本發明公開了一種黃金工業濕法冶金無氰工藝及其專用設備,本工藝是在特制的電解設備中將堿金屬氯鹽在酸性條件下進行電解,釋放出的活性氯將礦石中的金氧化生成氯化金,進而生成氯氫金酸,再以離子交換樹脂吸附,經解吸、酸化、灼燒后提煉成成品金。本工藝的最大特點是對環境無污染,投資省、生產周期短,效率高,并能適應礦物組分較為復雜的含金礦石的濕法冶金,同時,對保護自然生態平衡,開發礦產資源具有十分積極的意義。
文檔編號C22B11/06GK1203280SQ97109149
公開日1998年12月30日 申請日期1997年6月23日 優先權日1997年6月23日
發明者徐勝 申請人:徐勝