本发明专利技术公开了一种大洋多金属结核与含砷金矿共同利用的方法，利用大洋多金属结核与砷金矿中主要矿物的氧化性和还原性进行混合酸浸处理以达到两种资源共同利用的目的，在此过程中二氧化锰被还原，释放出钴、镍、铜等离子；同时被砷黄铁矿包裹的超细微金颗粒暴露出来，提高后续氰化浸出金的浸出率。本发明专利技术还可以同时采用以微生物电化学方法处理含氰含重金属废水实现封闭循环。本发明专利技术工艺简单，提取率高，绿色环保，应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有色冶金领域，具体涉及一种大洋多金属结核与含砷金矿共同浸出提 高金属利用率的工艺方法。
技术介绍
大洋锰结核常见于4000~6000m的海底表层，据估计其总储量不少于3万亿吨。 锰是一种重要的金属元素，广泛应用于钢铁、非金属、电子材料、农牧和其他化工产品。近年 来随着钢铁行业的快速发展，锰的需求快速上升，大量的优质锰矿资源被快速消耗，因而大 洋锰结核中的锰，越来越受到人们的广泛关注，如林祖赓，尤金跨等人将大洋锰结核用于锰 系列电池正极的锰氧化粉料。 与此同时，在锰结核的开发利用领域，国内外研宄者的注意力多集中在锰结核多 金属元素 Mn、Fe、Ni、Cu、Co等的回收上，大洋多金属结核中的钴、镍、铜等元素以类质同相 的形式赋存在二氧化锰的晶格中，结核中的MnO2，必须在还原条件下才能与酸反应。除常规 的铁粉，双氧水外，目前已开发了很多自然界固有的还原剂，例如申请号为201010282001. 1 的中国专利中，田学达、张小云等人公开了一种用污泥做还原剂进行软锰矿还原焙烧的方 法，使得软锰矿的还原率达到85%以上，但是这种工艺存在步骤复杂、焙烧产生大气污染等 问题没有得到普遍运用。 随着金矿的大规模开采及易选别金矿资源的日趋枯竭，开发利用难浸金矿是黄金 选矿的一大趋势。在我国，难选含砷金矿占相当大的比例，难处理金矿中金常与砷、锑等硫 化矿物及其氧化矿物共生。这类金精矿采用直接氰化浸出工艺时金的浸出效果较差，一般 只有15%~35%，因此，在浸金前必须进行预处理。为了提高金的回收率，常使用"焙烧氧 化法"和"生物预氧化法"。关于焙烧氧化法，参见申请号为201410173003. 5的中国专利申 请，王永成和刘洪晓等人采用碱浸-焙烧的方法处理含砷精矿，金的回收率达80%以上；但 矿石中的砷和锑焙烧后挥发到空气中，严重污染环境，而且该方法存在回收率不理想和设 备要求高等问题。关于生物氧化法，因其存在耗时长等原因未被广泛运用。 相比于以上方法，酸浸氧化法因其无大气污染、反应速度快、对硫的氧化率高等优 点，近年来成为黄金冶炼行业的研宄热点，但是目前仍无有效的方法可以实现黄金的高效 浸出。
技术实现思路
本专利技术的目的主要是提供一种大洋多金属结核与含砷金矿共同浸出，提高金属利 用率的方法。克服现有大洋锰结核加工方法利用率低，砷金矿提金工艺流程长，金回收率 低，污染严重等问题。 本专利技术提供的方法包括： (1)大洋多金属结核与含砷金矿砂混合均匀，并将其加入至硫酸溶液中反应，并维 持反应过程中的PH稳定； ⑵将步骤⑴中的矿浆冷却过滤； (3)将步骤（2)中的滤渣充分洗涤后氰化浸出。 优选的，步骤（1)中大洋多金属结核与含砷金矿的质量比为0.5:1~5:1。 优选的，步骤（1)中硫酸溶液的浓度为5%~40%。 优选的，步骤（1)中反应温度为50~150°C。 优选的，步骤（1)中反应时间为2~6h。 优选的，步骤（1)中反应过程中pH维持在1以下。 优选的，步骤（3)中氰化浸出时间为24~96h。 优选的，步骤⑶中氰化浸出时的pH控制在9~11。 进一步的，本专利技术的方法还可以包括如下的步骤： (4)将步骤（3)中的含氰废水用硫酸调节pH至2~3,回收氰化物和重金属； (5)经酸化回收后低浓度含氰废水用碱液调节pH后，采用微生物燃料电池代谢氰 化物，并同时产电。 微生物燃料电池是指在微生物催化作用下将化学能转化为电能的装置。本文所述 微生物燃料电池为Rhodoferax ferrireducens吸附电极的性质构建的单室直接微生物燃 料电池，该微生物燃料电池的具体结构可以参见专利技术人课题组已经发表的论文，此处对于 电池的构造不再赘述。 优选的，步骤（5)中碱液调节pH控制在9~11。 优选的，步骤（5)中排放废水的CN-浓度小于5mg/L。 本专利技术的主要机理如下： 含砷金矿中的砷是导致金矿难于浸出的主要原因。在一定温度、酸性环境下，二氧 化锰被还原，黄铁矿和砷黄铁矿氧化，使包裹在大洋多金属结核二氧化锰晶格中的微量金 属离子和金矿中的超细微金颗粒，被释放出来，进而可以实现金属利用率的提高。主要反应 如下： 2FeS2+7Mn02+10H2S0 4- Fe 2 (SO4) 3+15MnS04+14H20 6FeAsS+7Mn02+H2S0 4- 6FeA s (SO4) 4+7MnS04+H20 本专利技术利用大洋多金属结核与砷金矿中主要矿物的氧化性和还原性进行混合酸 浸处理以达到两种资源共同利用的目的，在此过程中二氧化锰被还原，释放出钴、镍、铜等 离子；同时被砷黄铁矿包裹的超细微金颗粒暴露出来，提高后续氰化浸出金的浸出率；同 时采用以微生物电化学方法处理含氰含重金属废水实现封闭循环。本专利技术工艺简单，提取 率高，绿色环保，应用前景广阔。【附图说明】 图1、大洋多金属结核与含砷金矿酸浸工艺流程图。【具体实施方式】 如下将结合图1和实施例来说明大洋多金属结核与含砷金矿酸浸提高金属利用 率的工方法。 本专利技术使用的所用大洋多金属结核的化学成分如下表所示，所述大洋多金属结核 由"中国大洋一号"考察船DY105-13航次在太平洋取得。。 实施例1 : 甘南阳山某含砷金精矿，含金45. 67g/t，其他化学成分如下表所示。 取大洋多金属结核100g与含砷金精矿200g混合均勾（大洋多金属结核与含砷金 精矿质量比为〇. 5:1)，加入40% H2SO4溶液，在水浴锅90°C下反应3小时，待冷却后取出过 滤，锰浸出率93. 05%，铁浸出率92. 28%，钴浸出率92. 39%，镍浸出率91. 77%，铜浸出率 87. 54%。将滤渣与氰化钠溶液及氧化钙进行调浆，其矿浆pH为9,氰化钠浓度为5%，曝气 并搅拌浸出48小时，金浸出率为72. 16%。反渗透浓缩液后加入硫酸调节pH = 1后用微生 物燃料电池处理，待电压发生变化后，用碱液调节pH = 11，废水中中CNlt度达到3mg/L。 实施例2 : 河南某含砷金矿，含金36. 54g/t，其他化学成分如下表所示。 取大洋多金属结核1000 g与含砷金精矿200g混合均匀（大洋多金属结核与含砷 金精矿质量比为5:1)，加入30% H2SO4溶液，在油浴锅150°C下反应6小时，待冷却后取出 过滤，锰浸出率56. 17%，铁浸出率55. 42 %，钴浸出率58. 06 %，镍浸出率55. 69 %，铜浸出 率51. 30 %。将滤渣与氰化钠溶液及氧化钙进行调浆，其矿浆pH为11，氰化钠浓度为5 %， 曝气并搅拌浸出96小时，金浸出率为93. 87%。反渗透浓缩液加入硫酸调节pH = 1. 5后用 微生物燃料电池处理，待电压发生变化后，用碱液调节pH = 10，废水中中CNlt度达到4mg/ L0 实施例3: 广西贵港含砷金矿，含金70. 7g/t，其他化学成分如下表所示。 取大洋多金属结核300g与含砷金精矿200g混合均匀（大洋多金属结核与含砷金 精矿质量比为1. 5:1)，加入5% H2SO4溶液，在水浴锅50°C下反应4小时，待冷却后取出过 滤，锰浸出率77. 8 %，铁浸出率76. 59 %，钴浸出率78. 02 %，镍浸出率76. 43 %，铜浸出率 72本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大洋多金属结核与含砷金矿混合预处理的方法，包括如下的步骤：(1)大洋多金属结核与含砷金矿砂混合均匀，并将其加入至硫酸溶液中反应，并维持反应过程中的pH稳定；(2)将步骤(1)中的矿浆冷却过滤；(3)将步骤(2)中的滤渣充分洗涤后氰化浸出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李浩然，吴梦妮，杜竹玮，郭成林，李洪珊，袁飞，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，中国大洋矿产资源研究开发协会，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。