一种洁净黄金提取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种洁净黄金提取装置及方法，所述洁净黄金提取装置包括加药系统、反应槽、固液分离系统、微纳气泡产生装置及金吸附系统。本发明专利技术采用微纳米气泡作为氧化剂来源进行黄金提取，可激发产生大量的羟基自由基，而羟基自由基具有强氧化性，大大提高矿粉的浸出速率。而且由于其气泡极小，大大增加了反应的传质效率。本发明专利技术还采用对环境无毒性的氨基酸提金剂，环保无毒，废水经简单处理即可排放。并可边浸出边吸附，提高生产效率。采用本发明专利技术的洁净黄金提取装置，并采用无氰氨基酸提金剂以及改性PAN吸附膜的黄金提取方法可使易浸金矿的浸出率大于90%，使未经预处理的难浸金矿浸出率大于85%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于湿法冶金领域，涉及一种洁净黄金提取装置及方法。
技术介绍
氰化法提金工艺是从矿石或精矿中提金的主要办法。自从1889年新西兰科鲁恩矿建成了世界上第一座氰化提金厂，氰化法提金至今已有100多年的历史，氰化法提金具有回收率高、矿石适应性广等特点。但是，由于氰化物的剧毒特性，使得氰化物的生产、运输、存储、使用及含氰化物的废物都对环境和人体健康产生巨大威胁。其堆浸提金对地表水、地下水及土壤都构成巨大威胁。当今人们对环境保护日益重视，因此氰化物的使用将越来越受到限制。另外氰化物提金由于对难浸矿石，如含有黄铁矿和毒砂的矿石浸出率很低，通常低于30％，因此需要对该类矿石进行复杂的预处理，增加提金工艺成本及操作难度。CN203513764U中提及了一种使用硫脲的黄金浸出循环系统，使用搅拌浸出系统，但专利中未提及使用硫脲提金的浸出率，仅公示了一种提金循环系统。CN104911371A中公示了一种低毒提金剂，包含六偏磷酸钠12-12.4份，酸钠7-7.4份，亚铁氰化钠9.4-9.8份，硫化钠10.3-10.7份，硫磺13.3-13.7份，溴化钠10.4-10.8份，氯化钠6.3-6.7份，二氧化锰8.2-8.6份，尿素11.8-12.2份，工业纯碱9.3-9.7份。该专利提出的提金剂仍然含有氰酸钠及络合的氰化钠，仍然具有毒性。CN1814831A中公开了一种含砷、锑等难处理金矿石的湿法预处理及无氰提金方法。其无氰提金仍然需要酸性氯化物氧化剂进行预处理，且其无氰提金使用氯气作为氧化介质来提取黄金。因此，如何提供一种洁净黄金提取装置及方法，以清洁、高效提取黄金，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种洁净黄金提取装置及方法，用于解决传统提金工艺污染环境、剧毒、难浸矿石不经预处理浸出效率低等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种洁净黄金提取装置，所述洁净黄金提取装置包括加药系统、反应槽、固液分离系统、微纳气泡产生装置及金吸附系统；其中：所述加药系统连接于所述反应槽，用于向所述反应槽添加黄金提取剂；所述固液分离系统连接于所述反应槽及所述微纳米气泡产生装置，用于抽取所述反应槽中的混合液，并将抽取的混合液进行固液分离后分为两路输出，其中一路为矿粉浓缩液，输出至所述反应槽，另一路为包含较少固体的澄清液，输出至所述微纳米气泡产生装置；所述微纳米气泡产生装置连接于所述固液分离系统、所述反应槽及所述金吸附系统，用于在来自所述固液分离系统的澄清液中混入空气并产生微纳米气泡，并将包含有微纳米气泡的澄清液输送至所述反应槽或所述金吸附系统；所述金吸附系统连接于所述微纳米气泡产生装置及所述反应槽，用于吸附来自所述微纳米气泡产生装置的澄清液中的金离子，同时将吸金后的澄清液输送回所述反应槽。可选地，所述反应槽设有PH计，用于测量反应槽中混合液的PH值。可选地，所述加药系统包括加药槽及加药泵；所述加药泵连接于所述加药槽与反应槽之间。可选地，所述固液分离系统包括离心泵及陶瓷膜分离系统；所述陶瓷膜分离系统包括进液口、矿粉浓缩液出口及净水出口；所述离心泵一端与所述反应槽的出口相连，另一端连接于所述陶瓷膜分离系统的进液口；所述陶瓷膜分离系统的矿粉浓缩液出口连接于所述反应槽，净水出口连接于所述微纳米气泡产生装置。可选地，所述陶瓷膜分离系统采用的陶瓷膜材料为氧化铝或氧化锆，孔径为0.1-1μm。可选地，所述固液分离系统包括旋流器。可选地，所述微纳米气泡发生装置包括气液混合泵或加压溶气装置。可选地，所述微纳米气泡的直径为10nm-10μm。可选地，所述金吸附系统采用偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜吸附金离子。可选地，所述偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜制备于高分子无纺布上。可选地，所述偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜为卷式膜组件形式。可选地，所述金吸附系统包括吸附槽，所述吸附槽包括与所述微纳气泡产生装置连接的进料口及与所述反应槽连接的出料口；所述偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜放置于所述吸附槽中。可选地，所述金吸附系统为所述卷式膜组件，所述卷式膜组件下端设有与所述微纳气泡产生装置连接的进料口，上端设有与所述反应槽连接的出料口。可选地，所述金吸附系统采用活性炭吸附金离子。本专利技术还提供一种黄金提取方法，所述黄金提取方法采用上述任意一项所述的洁净黄金提取装置。可选地，所述黄金提取方法包括如下步骤：S1：在所述反应槽中加入含金矿粉，并通过所述加药系统将黄金提取剂加入所述反应槽，使所述矿粉达到预设浓度；S2：关闭所述加药系统，开启所述固液分离系统及所述微纳气泡产生装置，使所述反应槽、固液分离系统及微纳气泡产生装置形成闭路循环系统，进行金的浸出；S3：开启所述金吸附系统，同时进行金的浸出与金的吸附。可选地，于所述步骤S3中，关闭所述微纳米气泡产生装置通向所述反应槽的阀门，使包含有微纳米气泡的澄清液仅输送至所述金吸附系统。可选地，所述黄金提取剂为无氰提取剂。可选地，所述无氰提取剂包含质量分数为0.5％-2％的氨基酸，质量分数为0.2％-2％的碱，溶剂为水。可选地，所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、组氨酸中的一种或多种。可选地，所述碱包括苛性钠、生石灰、熟石灰中的一种或多种。可选地，通过所述微纳米气泡产生装置的进气管加入臭氧作为共氧化剂。可选地，在所述反应槽中加入双氧水作为共氧化剂。可选地，于所述步骤S1中，加入所述黄金提取剂后，所述反应槽中所述矿粉的质量分数为1-50％。可选地，于所述步骤S2及步骤S3中，所述反应槽中混合液的温度为25-80℃，PH维持在9-13。可选地，所述微纳米气泡产生装置产生微纳米气泡时的气液混合比为1:10-1:50。可选地，采用氨基酸解吸所述金吸附系统吸附的金离子。可选地，所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、组氨酸中的一种或多种。如上所述，本专利技术的洁净黄金提取装置及方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术采用微纳米气泡作为氧化剂来源进行黄金提取。微纳米气泡是指气泡发生时产生直径在十微米(μm)和数十纳米(nm)之间的微小气泡。该气泡具有超大比表面积，且上升速度慢，因此其溶解能力大大增加。微纳米气泡的溶解能力比一般空气增加20万倍。微纳气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能瞬间释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基，而羟基自由基具有强氧化性，大大提高矿粉的浸出速率。而且由于其气泡极小，大大增加了反应的传质效率。(2)本专利技术还采用对环境无毒性的氨基酸提金剂，可循环利用，环保无毒，废水经简单处理即可排放。并可边浸出边吸附，提高生产效率。(3)相对传统氰化钠提金工艺，采用本专利技术的洁净黄金提取装置，并采用无氰氨基酸提金剂以及改性PAN吸附膜的黄金提取方法可使易浸金矿的浸出率大于90％，可达到95％，与现有技术相当；可使难浸金矿，如含有黄铁矿毒砂的矿石未经预处理其浸出率大于85％，而不经过预处理的该类矿石传统氰化工艺的浸出率小于30％，本专利技术的黄金提取方法可大大提高难浸金矿的浸出率。(4)本专利技术采用的改性PAN膜的吸附容量高达120mg/g，远高于现有工艺活性炭的吸附容量。附图说明图1显示为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种洁净黄金提取装置，其特征在于：所述洁净黄金提取装置包括加药系统、反应槽、固液分离系统、微纳气泡产生装置及金吸附系统；其中：所述加药系统连接于所述反应槽，用于向所述反应槽添加黄金提取剂；所述固液分离系统连接于所述反应槽及所述微纳米气泡产生装置，用于抽取所述反应槽中的混合液，并将抽取的混合液进行固液分离后分为两路输出，其中一路为矿粉浓缩液，输出至所述反应槽，另一路为包含较少固体的澄清液，输出至所述微纳米气泡产生装置；所述微纳米气泡产生装置连接于所述固液分离系统、所述反应槽及所述金吸附系统，用于在来自所述固液分离系统的澄清液中混入空气并产生微纳米气泡，并将包含有微纳米气泡的澄清液输送至所述反应槽或所述金吸附系统；所述金吸附系统连接于所述微纳米气泡产生装置及所述反应槽，用于吸附来自所述微纳米气泡产生装置的澄清液中的金离子，同时将吸金后的澄清液输送回所述反应槽。

【技术特征摘要】
1.一种洁净黄金提取装置，其特征在于：所述洁净黄金提取装置包括加药系统、反应槽、固液分离系统、微纳气泡产生装置及金吸附系统；其中：所述加药系统连接于所述反应槽，用于向所述反应槽添加黄金提取剂；所述固液分离系统连接于所述反应槽及所述微纳米气泡产生装置，用于抽取所述反应槽中的混合液，并将抽取的混合液进行固液分离后分为两路输出，其中一路为矿粉浓缩液，输出至所述反应槽，另一路为包含较少固体的澄清液，输出至所述微纳米气泡产生装置；所述微纳米气泡产生装置连接于所述固液分离系统、所述反应槽及所述金吸附系统，用于在来自所述固液分离系统的澄清液中混入空气并产生微纳米气泡，并将包含有微纳米气泡的澄清液输送至所述反应槽或所述金吸附系统；所述金吸附系统连接于所述微纳米气泡产生装置及所述反应槽，用于吸附来自所述微纳米气泡产生装置的澄清液中的金离子，同时将吸金后的澄清液输送回所述反应槽。2.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述反应槽设有PH计，用于测量反应槽中混合液的PH值。3.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述加药系统包括加药槽及加药泵；所述加药泵连接于所述加药槽与反应槽之间。4.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述固液分离系统包括离心泵及陶瓷膜分离系统；所述陶瓷膜分离系统包括进液口、矿粉浓缩液出口及净水出口；所述离心泵一端与所述反应槽的出口相连，另一端连接于所述陶瓷膜分离系统的进液口；所述陶瓷膜分离系统的矿粉浓缩液出口连接于所述反应槽，净水出口连接于所述微纳米气泡产生装置。5.根据权利要求4所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述陶瓷膜分离系统采用的陶瓷膜材料为氧化铝或氧化锆，孔径为0.1-1μm。6.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述固液分离系统包括旋流器。7.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述微纳米气泡发生装置包括气液混合泵或加压溶气装置。8.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述微纳米气泡的直径为10nm-10μm。9.根据权利要求1所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述金吸附系统采用偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜吸附金离子。10.根据权利要求9所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜制备于高分子无纺布上。11.根据权利要求9所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述偕胺肟化的聚丙烯腈纳米纤维膜为卷式膜组件形式。12.根据权利要求9-11任意一项所述的洁净黄金提取装置，其特征在于：所述金吸附系统包括吸附槽，所述吸附槽包括与所述微纳气泡产生装置连接的进料口及与所述反应槽连接的出料口；所述偕胺肟化的聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜标，李继香，赵延琴，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31