【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于从包括难处理、难加工或以其它方式对传统处理途径响应很差的矿石、精矿和其它材料在内的进料回收和分离有价元素(特别是，金和银)的湿法冶金工艺。特别是，所述工艺是一种整合到一种或多种现有的有价元素萃取工艺中的工艺。
技术介绍
含有多种低品位有价金属的多金属矿体正变得日益吸引资源公司评估其开发潜力(虽然在将此类元素回收和分离成可售的精矿或产品方面存在更大的冶金挑战)。这通常是针对含有以下的矿石的情形：贵金属如黄金或银、铂族金属(PGM)；以及其它的有价贱金属和稀有金属如镍、钴、铜；稀土元素(REE)，包括钇和钪；以及铀、钍、锰、锌、镉、钼、钒、钛；以及其它的微量元素如钒、锗和镓。当前用于从多金属矿体萃取有价金属的湿法冶金工艺路线在名称为“Kell工艺(KellProcess)”的国际专利公布No.WO99/60178(参见图1)1、国际专利申请号WO2014/009928，以及澳大利亚专利申请号2013263848中有所描述(所述专利的每一者的内容以引用方式并入本文)。所有这些工艺是当起始材料为矿石或所述矿石的精矿时需要的，并且所有这些工艺产生一种或多种包含溶解的有价金属和其它元素的浸提液。所述Kell工艺一般特定地应用于包含PGM和贱金属的精矿。Kell工艺路线的核心包括以下步骤：(i)在加压氧化的硫酸盐浸提液中浸提矿石或由矿石构成的精矿以溶解所述矿石或精矿中包含的贱金属硫...
【技术保护点】
一种用于从包含难处理或难加工材料的进料萃取金或银，或金和银两者，以及任选地一种或多种另外元素(包括PGM、贱元素、稀有金属和/或稀有元素)的湿法冶金工艺，所述工艺包括以下步骤：(i)将所述进料提供到反应容器中；(ii)使所述进料经历选自由以下组成的组的一个或多个浸提步骤：a)在加压和/或常压条件下的热硫酸浸提步骤，以产生产物料浆，所述产物料浆包含溶液中可售金属硫酸盐和包含可售金属的固体残留物；b)任选地使来自a)的所述料浆经历调节步骤，所述调节步骤包括从约25‑300g/L的硫酸，或pH值为从约10‑14的碱性处理；c)任选地使来自a)或b)的所述固体残留物在氧化和/或还原条件下经历从约300‑700℃或约700‑1000℃的热处理步骤；d)使所述进料或来自上述步骤a)或其中相关的b)或c)的所述固体残留物在氯化物浸提介质中经历氯化物浸提步骤以在氯化物富集浸出液(PLS)中产生可溶的可售金属；e)使来自上述步骤d)的所述氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离子交换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、聚合物吸附剂或其它吸附剂的添加、溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电...
【技术特征摘要】
2014.11.26 ZA 2014/086821.一种用于从包含难处理或难加工材料的进料萃取金或银，或金和银两者，
以及任选地一种或多种另外元素(包括PGM、贱元素、稀有金属和/或稀有元素)
的湿法冶金工艺，所述工艺包括以下步骤：
(i)将所述进料提供到反应容器中；
(ii)使所述进料经历选自由以下组成的组的一个或多个浸提步骤：
a)在加压和/或常压条件下的热硫酸浸提步骤，以产生产物料浆，所述产物
料浆包含溶液中可售金属硫酸盐和包含可售金属的固体残留物；
b)任选地使来自a)的所述料浆经历调节步骤，所述调节步骤包括从约25-300
g/L的硫酸，或pH值为从约10-14的碱性处理；
c)任选地使来自a)或b)的所述固体残留物在氧化和/或还原条件下经历从约
300-700℃或约700-1000℃的热处理步骤；
d)使所述进料或来自上述步骤a)或其中相关的b)或c)的所述固体残留物在
氯化物浸提介质中经历氯化物浸提步骤以在氯化物富集浸出液(PLS)中产生可溶
的可售金属；
e)使来自上述步骤d)的所述氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离子交
换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、聚合物吸附剂或其它吸附剂的添加、溶剂
萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原，以产生
一种或多种用于金和银回收的中间固体或溶液产物，以及所述氯化物PLS中的任
何次要的相关PGM和其它有价的贱金属或稀有金属；
f)任选地使来自上述步骤e)的所述中间固体或溶液产物经历进一步的纯化
和/或浓集步骤，所述纯化和/或浓集步骤包括一种或多种技术，所述技术包括IX、
螯合、MRT、聚合物吸附剂或其它吸附剂的添加；溶剂萃取、使用氢氧化物、氨、
碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原；
g)任选地使来自上述步骤e)的所述中间溶液产物借助于一个或多个步骤经
历盐酸、钙和残余金属回收，所述一个或多个步骤包括预煮、精炼、蒸馏、吸附、
再煮和/或热水解，以得到产物料浆，所述产物料浆包含含有可售金属的固体残留
物和溶液中可售金属硫酸盐；
h)任选地使来自上述步骤g)的所述固体残留物经历氯化物浸提介质中的氯
\t化物再浸提步骤以在净化的氯化物PLS中产生可溶的可售金属；
i)任选地使来自步骤(e)、(g)或(h)的所述排出溶液经历吸附步骤，借此使可
售的PM被吸附到一种或多种树脂或吸附剂并且使贱金属在溶液中排出，或经历
进一步的硫化物沉淀步骤以产生二次产物料浆，接着进行二次固体残留物从所述
二次产物料浆的固液分离，以用于通过如在上述步骤(e)中概述的方法进一步纯
化，或直接出售给第三方；以及
j)任选地使来自上述步骤h)的所述氯化物PLS经历一种或多种技术，包括离
子交换(IX)、螯合、分子识别技术(MRT)、添加聚合物吸附剂或其它吸附剂、溶
剂萃取、使用氢氧化物、氨、碳酸盐或硫化物的沉淀、电解沉积和/或还原，以产
生一种或多种用于金和银回收的中间固体或溶液产物，以及所述氯化物PLS中的
任何次要的相关PGM和其它有价的贱金属或稀有金属。
2.如权利要求1所述的工艺，其中所述难处理或难加工的材料选自由以下
组成的组：矿石、精矿，以及以下类别的其它材料：
(i)传统的难处理硫化物，其中金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹
在各种硫化矿物中；
(ii)亚显微的难处理硫化物，也被称作“固溶体”难处理硫化物，其中金或银
微粒相较于传统的研磨粒度小到其无法用扫描电子显微镜法观测到的程度，并且
被包裹在各种硫化矿物中；
(iii)“劫金”材料，其中存在含碳物质或包括粘土在内的其它吸附剂矿物，其可
通过吸附或“劫金”从氰化物浸提溶液中浸提出的金和银来降低金和银的回收率；
(iv)碳锁定材料，其中存在包括油母岩质在内的含碳物质，其可通过物理包
裹而降低金和银的回收率；
(v)双重难处理的硫化物，其中金或银微粒小于传统的研磨粒度并且被包裹
在各种硫化矿物中，以及其中还存在含碳物质或其它的吸附剂矿物，其可通过从
氰化物浸提溶液物理包裹或“劫金”而降低金和银的回收率；
(vi)煅烧尾矿，其为精矿或矿石煅烧和后续氰化物浸提之后的残渣，包含以
物理方式包裹在剩余的基料中的金或银；
(vii)硅酸盐或铝酸盐锁定材料，其中存在氧化铝和/或含硅物质或相，其可
通过物理包裹、涂层或吸附而降低金和银的回收率；
(viii)被认为载有包含金或PGM的微簇的难处理材料，包括“纳米金”、“纳
\t米尺寸的金”以及“金化物”，其还可涉及其它元素，包括Al、Si、Ti、V、Zr、Nb、
Hg、Mo、W、Ag、Cu、Cs、La，在所述比例的情况下键可比体相原子之间的那
些键更强，并且因此可以通过所谓的“胶合”效应来改变贵金属的化学行为；
(ix)矿渣，其为精矿或矿石熔炼后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余的基
料中的金或银；
(x)混汞尾矿，其为精矿或矿石混汞后的残渣，包含以物理方式包裹在剩余
的基料中的金或银；
(xi)包含金或银的矿石中的难处理矿物相(包括各种浸提缓慢或不良的氰化
物浸提矿物，包括银金矿Au-Ag、螺硫银矿Ag2S、方锑金矿AuSb2、碲金矿AuTe2、
针碲金矿(Ag,Au)Te2，以及其它矿物；
(xii)“电子废弃物”、废催化剂和其它载有贵重金属的废弃物；以及
(xiii)特殊的非难处理的精矿，其包括其中传统处理是不可能的，包括其中
禁止使用氰化物、精矿是低品位的、包含对传统处理有害的元素，或资源太少而
不足以批准独立的处理设施的情况。
3.根据权利要求1所述的工艺，其还包括以下步骤：从来自步骤a)或其中
相关的b)、f)或g)的所述产物料浆的所述溶液中可售金属硫酸盐分离所述包含可
售金属的固体残留物，以及然后将所得的分离固体残留物提供到步骤b)、c)或d)
中的任意一者。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工艺，其还包括以下步骤：从来自
步骤d)的所述产物料浆的所述溶液中可售金属氯化物分离所述包含可售金属的固
体残留物以及然后将所得的分离氯化物PLS提供到步骤e)。
5.根据权利要求3或权利要求4中任一项所述的工艺，其中所述分离步骤
是通过固/液分离手段，包体通过过滤来进行的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的工艺，其还包括以下步骤：从来自
步骤a)和/或其中相关的b)的所述产物料浆的所述溶液中金属硫酸盐，和/或从步
骤f)中的所述中间产物浓集，和/或从步骤g)中产生的所述金属硫酸盐残留物，借
助于包括溶剂萃取，IX，使用氢氧化物、氨、碳酸盐和/或硫化物的沉淀，电解沉
积，还原和/或再循环来回收可售金属。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工艺，其中步骤(i)的所述进料是通过
粉碎、碾磨开始处理的，或可为最初开采时的状态，或替代地或除此之外经历富
\t集步骤以产生中间矿石产物以提供到所述反应容器，所述富集步骤包括通过粉
碎、研磨、筛选、分级、分粒、拣选、磁力分离、静电分离、浮选或重力分离的
组合进行富集，从而浓缩所述有价金属或剔除矸石组分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工艺，其中使所述进料、所述中间
矿石产物或来自步骤a)或b)的所述固体残留物在经历步骤d)之前经历热处理以
产生热处理煅烧产物，以及其中所述热处理是在氧化、中性或还原条件下，在约
80-750℃进行至多达120分钟，或在约300-700℃进行10至30分钟，以及任选地
另外的热处理是在氧化、中性或还原条件下，在约500-1000℃进行至多达120分
钟，或在约700-1000℃进行30至120分钟，以及其中在所述热处理两者都进行
的情况下，所述热处理可以作为连续热处理工艺中的个别步骤，或作为一个组合
步骤来进行。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工艺，其中使步骤a)的所述产物料
浆经历热酸性或碱性的调节步骤或常压浸提步骤，以实现黄钾铁矾或碱式硫酸铁
(BFS)形式的铁的移除或转化以释出一种或多种金属硫酸盐，包括硫酸银，硫酸铁、
硫酸铝以及硫酸镁到所述溶液相中，随后使所述固体残留物经历步骤c)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中使步骤d)的所述氯化物
PLS和步骤e)的所述中间固体或溶液产物进一步经历吸附步骤，借此使可售金属
被吸附到树脂或吸附剂上，以及使贱金属在溶液中排出。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的工艺，其中使步骤d)的所述氯化物
PLS和步骤e)的所述中间固体或溶液产物经历沉淀和纯化，所述沉淀和纯化包括
以下步骤中的任何一个或多个：
(i)通过添加包含硫化物的盐或酸形式、硫化氢、硫代硫酸盐、焦亚硫酸盐
或亚硫酸盐中的一者或组合的溶液或包括二氧化硫或硫化氢的气体，使如权利要
求1所述的步骤d)的所述氯化物PLS或如权利要求1所述的步骤e)的所述中间固
体或其溶液产物，或此两者经历还原和硫化物沉淀步骤，从而产生包含含有元素
硫、金属硫化物和/或合金的固体残留物或副产物以及排出溶液的产物料浆；
(ii)通过固液分离手段，包括通过过滤，在约10℃和130℃之间的温度下从
所述排出溶液固液分离来自如此权利要求所述的步骤(i)的所述固体残留物；
(iii)使来自如此权利要求所述的步骤(ii)的所述固体残留物经历一系列纯化
和回收步骤，所述纯化和回收步骤包括：
a)脱硫步骤，包括在约200℃和500℃之间的温度下升华所述固体残留物，
以通过升华、吸附或洗气来产生固体残留物和硫产物；
b)任选地使来自如此权利要求所述的步骤a)的所述固体残留物经历脱硫步
骤，所述脱硫步骤包括在约10℃和130℃之间的温度下，在适当的溶硫溶剂中溶
解所述固体残留物，以通过升华、吸附或洗气来获得固体残留物和硫产物，所述
溶硫溶剂包括但不限于：芳香族烃，包括二甲苯和/或其异构体或混合物，包括二
甲苯、甲苯或乙苯；氯化或硫化烃类，包括四...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯斯·斯图尔特·利德尔，丽莎·安妮·史密斯，迈克尔·大卫·亚当斯，
申请(专利权)人：生物地带有限公司，
类型：发明
国别省市：毛里求斯;MU
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