離、稠介質分離、放射性揀選、光學選礦,或重力分離,以濃縮有價金屬或 剔除矸石組分。然而,將由特定的材料特征指示在此階段粉碎或富集的必要性和類型。
[0150] 所述工藝可包括第一步驟,在所述第一步驟中進料(10)在加壓和/或常壓條件下 經歷熱硫酸浸提步驟(12),以產生產物料漿,所述產物料漿包含溶液中有價金屬硫酸鹽和 包含有價金屬的固體殘留物。然后借助于固/液分離(14a)如過濾或本領域技術人員已知 的其它手段,從溶液中金屬硫酸鹽分離固體殘留物。
[0151] 可通過使用硫酸的傳統常壓或低壓浸提(16)來進一步處理所述包含硫酸鹽PLS 和固體殘留物的硫酸浸提產物料漿,以便將過量的鐵硫酸鹽和/或黃鉀鐵礬從所述固體殘 留物移除或轉化到硫酸鹽PLS中,以用于通過噴射空氣或氧氣的氫氧化鐵沉淀在常壓或加 壓條件下移除。
[0152] 如果是特定的礦石類型所需要的,則使硫酸浸提產物料漿經歷包括酸或堿處理的 調節步驟。
[0153] 可以根據技術經濟方面的考慮,借助于技術,如溶劑萃取、離子交換、使用氫氧化 物、氨、碳酸鹽或硫化物的沉淀、電解沉積、還原、再循環和本領域技術人員已知的其它技 術,通過賤金屬回收步驟(18)從任意包含金屬硫酸鹽的溶液(包括硫酸浸提產物料漿)回 收可售金屬。
[0154] 任選地,也可應用在國際專利公布No. W02014/009928 (其內容通過引用方式并入 本文)中描述的技術,從而回收硫酸以及沉淀潛在可售的或可儲存的鐵產物。特定地,可首 先使所述固體殘留物經歷熱處理(20a)以產生包含硫的廢氣,以及所述尾氣可隨后經歷回 收硫的工藝。
[0155] a.通過冷凝作為元素硫中間產物;
[0156] b.變成硫酸中間產物;或
[0157] c.從較干燥的廢氣變成硫化物、多硫化合物、連多硫酸鹽、硫代硫酸鹽或類似的中 間產物。
[0158] 通常,所述熱處理將在氧化、中性或還原條件下,在約80_750°C進行至多達120分 鐘,優選地在約300-700°C進行10至30分鐘,以從所述固體殘留物移除揮發性組分以及減 少或消除所述材料的劫金性質。
[0159] 如果必要的話,另外的熱處理(20b)可以在氧化、中性或還原條件下,在約 500-1000°C進行至多達120分鐘,優選地在約700-1000°C進行30至120分鐘,以將有價金 屬調節成可溶于氯化物浸提介質中。另外,此步驟可消除或改進所述含碳和粘土礦石的劫 金和包裹或涂層性質,從而解鎖貴金屬以進行浸提。例如,在所述材料中存在的銀黃鉀鐵礬 將在熱處理步驟中于400-700°C分解,使得銀可用于氯化浸提。然而,如果在不需要另外的 熱處理的情況下,經濟學上充分比例的金和銀已經可溶解并且所述材料未表現劫金特征, 則此步驟可省略。所述熱過程可以作為連續熱處理工藝中的個別步驟,或作為一個組合步 驟來進行。
[0160] 可優化所述氯化物浸提步驟(22)以用于有效地回收和/或分離在多組分進料中 可能存在的可售元素中的一些元素。特定地,可在氧化條件下使用鹽酸或鹽湖鹵水,以及氧 化劑,如氯氣、次氯酸鹽、氮化物、過氧化氫或本領域技術人員已知的其它氧化劑來進行氯 化物浸提步驟(22)。將有價元素,如Au、Ag以及Pt、Pd、Rh、Ru、Ir、Os (即,PGM)、Ni、Co、 Cu、REE、Y、Sc、U、Th、Zn、Mn、Cd、Mo、V、Ti、Ge、Ga,浸提到氯化物富集浸提溶液(PLS)中。
[0161] 通過利用本領域技術人員已知的傳統方法從氯化物PLS分離和回收(24)包括金 和銀的貴金屬,其中所述方法可包括技術,如溶劑萃取、離子交換、使用氫氧化物、碳酸鹽或 硫化物的沉淀、電解沉積、還原以及其它技術。基于技術經濟和產物需求方面的考慮,進行 用于分離和/或回收副產物有價元素的特定單元工藝的選擇,如以粉末"海綿"、鑄條或最 終產物前驅物的形式(如,催化劑形式的溶液)生產純金屬。在一些情況下,純度較小的產 物可為優選的。可使用技術,如溶劑萃取、離子交換、使用氫氧化物、碳酸鹽或硫化物的沉 淀、電解沉積、還原以及其它技術來實現實現這些元素從氯化物PLS的分離和/或回收。特 別是,希望使用傳統處理方法得到低回收率的某些含銀或含金礦石等使用KellGold工藝 技術獲得高回收率。
[0162] 所述可售元素將特別是包括金和銀,但是可另外包括其它的有價金屬,如鉑族金 屬(PGM)和稀有金屬。這些金屬是借助于所述工藝從其它有價金屬如鎳、鈷和銅,以及另外 地稀土元素包括釔和鈧,以及鈾、釷、釩、鈦、錳、鋅和鎘分離的,同時還可萃取鐵組分作為潛 在可售的產物。
[0163] 可再循環來自所述工藝的氯化物和/或硫酸以減少操作成本,并且可以在此循環 過程中回收額外量的金屬。例如,賤金屬如鎳、銅和鈷可以作為洗滌水中的硫酸鹽從最終殘 渣中回收,并且可以與硫酸一起再循環到所述工藝中早先的硫酸鹽液流中。所回收的硫酸 溶液可被循環回到如在W099/60178、W02014/009928或澳大利亞專利申請號2013263848的 任一者中所要求保護的Kell工藝主要賤金屬回收回路的硫酸鹽液流中。
[0164] 任何次要的易散性(fugitive)金、銀、PGM或其它有價金屬(如果存在的話)可類 似地作為洗滌水中的氯化物從最終殘渣回收,并且可以與鹽酸一起再循環到在所述工藝中 早先的氯化物液流中或直接回收。例如,所回收的鹽酸溶液可被循環回到如在W099/60178、 TO2014/009928或澳大利亞專利申請號2013263848中所要求保護的Kell工藝主要貴金屬 回收回路的氯化物浸提步驟或氯化步驟中。
[0165] IX、螯合(例如,硫醇、硫脲、聚胺或其它螯合性)吸附劑樹脂、纖維、碳、生物材料 或其它材料能夠從硫化物沉淀貧液、中間產物濃集溶液或賤金屬PLS回收少量的次要的易 散性金、銀、PGM或其它的有價金屬(如果存在的話)。
[0166] 氯化浸提需要使用鹽酸,鹽酸將受益于回收和再循環。若干結果是通過特定的 工藝實現(所述工藝包括使來自氯化浸提步驟的貧氯化物液流經歷預煮-精餾-再煮處 理(26),以使濃鹽酸的回收,移除鈣,以及回收殘余的金屬硫酸鹽,所述金屬硫酸鹽為如銅、 鎳、鈷、銠、釕、銥、釩、鍺、鎵或鈧的硫酸鹽),以用于再循環和回收。通過利用金屬硫酸鹽在 選定條件下的可溶性差異,使貧氯化物溶液(在回收主要的和精煉的貴金屬以及其它易散 性元素之后)經歷酸和金屬回收。使貧氯化物溶液與70%的硫酸接觸,并且在預煮沸階段 中預熱,在所述預煮沸階段中大部分鹽酸汽化以進行回收。在此階段中通過石膏的沉淀來 移除鈣,其中通過濃縮和過濾來進行后續的固液分離,以產生用于廢棄的廢渣固體。部分較 濃的底流被再循環到接觸器中以作為種晶材料。
[0167] 沿著蒸餾塔向下引導部分低鈣含量的溶液,同時以由所需的回收鹽酸濃度所指示 的比率將另外的60-80%的硫酸引入到所述塔的頂部。使用通過蒸汽或其它的手段加熱的 再煮器來在塔底加熱所述流體到約110_160°C,而塔頂部溫度為約95-1250°C。水基本上保 持為未揮發的,而剩余的鹽酸則幾乎完全揮發掉。
[0168] 來自所述塔和預煮器的蒸汽穿過水冷吸收塔,在所述水冷吸收塔處鹽酸被通過吸 收回收到氯化洗濾水中,產生適用于主要氯化浸提的25-40%的鹽酸,同時直接重新利用洗 滌水。
[0169] 稀硫酸(約35-65% )從塔底部排出并且傳遞到蒸發器中以回收吸收水用于再利 用,從而產生約60-80 %的硫酸,所述硫酸在儲槽中經歷冷卻和熟化步驟,在所述儲槽中過 飽和的金屬硫酸鹽結晶并且被收獲。所包含的硫酸和金屬通過其再循環到KellGold工藝 的賤金屬回收回路,再循環到預浸提、加壓氧化和/或常壓酸浸提步驟中來回收或再利用。 在主要的賤金屬浸提回路中使用所述酸含量,同時金屬硫酸鹽在那個步驟中溶解并且在所 述賤金屬回路中被回收,從而使得所述工藝的整個賤金屬回收率提高到高位值。
[0170] 來自蒸發器的蒸汽進入水冷冷凝器中,在水冷冷凝器中所述蒸汽冷凝成適用于作 為第二階段的氯化洗濾水的液體。將回收的濃(約60-80% )硫酸再循環到硫酸配制槽中, 在所述硫酸配制槽中添加98%的硫酸以形成硫酸鹽,所述硫酸鹽被移除到濾餅并且再循環 到所述工藝的賤金屬回路。所形成的硫酸隨后可用于在回路的預煮沸和預熱器區段中再利 用。
[0171] 在本文描述的又一特定創新中,所述KellGold工藝通過與用于從精礦回收PGM和 賤金屬的獨立Kell工藝設施整合而產生了顯著的技術經濟效益。如圖3所說明的,常見試 劑、制備、賤金屬回收、貴金屬回收和HC1再循環單元及其部件的使用顯著地減少了設施的 特定操作成本。此外,KellGold設施的接受和"外加工"來自各種非常不同的難處理的、非 難處理的和其它成問題的進料類型的多種來源的進料的關鍵能力被認為是重要的創新。此 類外加工設施與另一類似設施并靠的定位表現出明顯的益處。
[0172] 通過共定位和整合進行潛在協作的另一個實例示出于圖4中。特別是,低品位銅 礦石的堆浸,以及鎳/鈷和其它金屬的堆浸現在被認為是相對常見的。通過將硫酸鹽PLS 引導到堆浸以及相關的賤金屬回收回路中來利用在KellGold工藝中產生的酸,從而實現 比作為獨立設施更低的資本和操作成本。
[0173] 較高品位的銅礦石和精礦石一般包含金,金被獲得作為冶煉廠的資金(smelter credit)。由冶煉廠支付的項目對于邊遠地區的生產者以及尤其是小型工廠而言可為不利 的。KellGold工藝可輕易地處理銅-金精礦的外加工,從而為此類操作提供潛在有吸引力 的選項,以實現較高的金屬回收率和經濟回報率。
[0174] 從不同類型的難處理或難加工材料萃取貴元素、賤元素和稀有元素
[0175] 提供下列實施例以證明本文描述的KelIGold工藝的效力,其已經被應用于從多 種難處理或以其它方式難加工的或傳統上難處理的材料回收和分離貴金屬如金和銀,以及 賤金屬和/或稀有金屬,從而導致多種有價元素的可能經濟的回收和/或分離以及試劑的 可能的再利用或再生,并且其中在所述工藝的第一階段中移除大部分硫和賤金屬促進了所 述工藝的第二階段中貴金屬和剩余賤金屬的準備移除。
[0176] 然而無論在本發明的精神還是范圍方面,這些實施例并非構建為限制性的。
[0177] 實施例
[0178] 在下列實施例中的第一個實施例中,對一定范圍的材料類型進行測試來首先證明 相較于使用一般傳統使用的氰化浸提介質的較差有價元素萃取率,在所描述的工藝中優選 地使用氯化浸提介質的優良有價元素萃取率。在所有這些情況下,使用被認為是行業標準 的條件進行對照的傳統氰化物浸提滾瓶(BLEG)測試。
[0179] 在后續實施例中,對每一材料的碾磨樣本進行完整的KellGold測試,對賤金屬萃 取需要進行加壓氧化,且對貴金屬如Au和Ag的萃取需要進行氯化浸提。
[0180] 實施例1
[0181] 從各種原料萃取貴金屬和賤金屬
[0182] 在本實施例中,獲得所選的難處理載金精礦和工藝產物的七個樣本,以用于測試 包括貴金屬品位范圍,銅、硫和有機碳含量,以及使用傳統氰化浸提的難處理程度。原礦分 析總結于表1中,而氯化物萃取率和氰化物萃取率總結于表2中。
[0183] 表1 -難處理的含碳硫化礦、精礦和尾礦的原礦分析
[0184]
[0185] 在表2中總結了七種所研究的原料的Au、Ag和Cu的指示性氰化物可萃取百分 比和氯化物可萃取百分比。本實施例例提供了初級水平的測試,其中結果僅指示材料對用 KellGold處理的潛在適應性。氰化物可溶性結果是來源于在過量氰化物和石灰條件下的 單一標準的小型氰化物浸提(BLEG)測試(并未監控和平衡浸提以及收集動力數據和試劑 消耗)。氯化物可萃取的結果是來源于在過量試劑條件下的單一標準的小型王水浸提測試 (并未監控和用收集的動力數據平衡浸提)。
[0186] 表2 -難處理的硫化礦、精礦和尾礦的KellGold回收率的總結
[0187]
[0188] *異常的原礦分析(約0· 2g/t的Ag) 異常的原礦分析(懷疑有汞干涉);X -未 分析
[0189] 樣本表現出一定范圍的氰化物萃取率,其中所有七個樣本被使用小于90%的氰化 法金萃取率的La Brooy3定義而分類為難處理的(在從3-82%的范圍中)。用氰化法的銀 和銅萃取率也通常較低,而用氯化法的銀和銅萃取率通常較高。
[0190] 實施例2
[0191] 難處理的含金砷黃鐵精礦的貴金屬和賤金屬的回收率