含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法技术

本发明专利技术涉及一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法，按如下步骤与条件进行：三级搅拌酸化：将金精(中)矿与先用硫酸启动后改用氧化浸出液搅拌成浆并酸化反应，分解碳酸盐，反应在串联的一至三号搅拌槽中进行，氧化浸出液按公式V＝980·ω/CH2SO4+2.625CFe

Comprehensive utilization of iron ion in pressure leaching solution of arsenic bearing gold ore

The invention relates to a comprehensive utilization of arsenic containing gold pressurized leaching solution of iron ion method, comprising the following steps and conditions: Three: fine gold mixing acidification (in) ore with sulfuric acid to start with the first oxidation leaching liquid mixing into slurry and acidification, decomposition of carbonate, should be carried out in a series of anti to No. three in a stirred tank, leaching liquid according to the formula V = 980 - /CH2SO4+2.625CFe.

【技术实现步骤摘要】
含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法
本专利技术涉及一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法，适于类似氧压工厂应用。
技术介绍
我国金矿类型繁多，其中金被硫化物如黄铁矿FeS2、毒砂FeAsS等包裹为难处理金矿金提取率低的主要原因之一。现有技术中加压氧化是处理硫化物包裹金矿的最有效的工艺，是因为黄铁矿FeS2在高温高压条件下的氧化存在如下两个平行的竞争反应：FeS2+7/2O2+H2O＝FeSO4+H2SO4(1)FeS2+2O2＝FeSO4+S0(2)毒砂FeAsS的氧化也存在两个反应：2FeAsS+13/2O2+3H2O＝3H3AsO4+2FeSO4(3)2FeAsS+7/2O2+2H2SO4+H2O＝2H3AsO4+2FeSO4+2S0(4)金矿加压氧化一般在180-220℃的高温下反应，所以此时S0几乎全部被氧化，反应(1)、(3)占支配地位，反应产生的亚铁离子，按下列反应继续被氧化为高铁离子：2FeSO4+1/2O2+H2SO4＝Fe2(SO4)3+H2O(5)生成的高铁离子进一步发生水解反应，生成赤铁矿(Fe2O3)、碱式硫酸铁(FeOHSO4)或黄钾铁矾沉淀，其程度取决于溶液的Fe3+、H2SO4的浓度和温度等条件，最终铁的浸出率一般在20-65％左右。经本专利技术人试验研究发现：式(3)、(4)生成的H3AsO4在一定浓度、酸度、铁浓度及反应时间条件下，会生成稳定的砷酸铁沉淀，从而降低砷的污染。即Fe2(SO4)3+2H3AsO4+4H2O＝2FeAsO4·2H2O↓+3H2SO4(5)对碳酸盐含量高的金矿，在进入加压氧化前，还需要用酸先分解其中的碳酸盐，否则碳酸盐会在高压釜内与硫酸反应生成CO2气体，占据釜内气相空间，降低釜内氧分压，从而降低甚至停止加压氧化效果。矿石中碳酸盐分解的反应式如下式所示：CO32-+H2SO4→CO2↑+SO42-(6)为了节约酸的用量，分解碳酸盐时可以考虑用加压氧化浸出的酸液进行处理，但对于含硫比较低(＜16％)而含碳酸盐比较高(＞25％)的金精矿(中)矿，由于氧化产生的酸不足，还须在分解碳酸盐工序中补加硫酸以及在中和除杂时加入碱，从而增加成本。为此研发一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法就显得尤为迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法，通过对铁离子的合理利用，可以有效降低生产过程中的药剂消耗成本并能促进砷的稳定沉淀。加压氧化浸出液中的硫酸返回酸化可以分解碳酸盐，如反应式(6)，但处理低硫、高碳酸盐的金矿时，氧化液中的酸不足以分解碳酸盐，本专利技术利用铁离子的水解性质，如反应式(7)，通过对水解反应的控制，使氧化液中的铁水解产生酸，从而降低外加的硫酸用量。同时，采用分段控制的措施，可有效避免水解产生的Fe(OH)3形成胶体影响矿浆沉降效果，如下式可双向反应：由于酸化后的矿浆需要浓密，上清液需要中和除杂，铁在前端沉淀还能大幅度降低溶液中和过程的药剂用量，所以通过对原料、酸度的合理控制，可以实现最佳的“酸平衡”状态，达到最经济、环保的运行条件。本专利技术的任务是通过以下技术方案来完成的：含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法，适用的对象是含硫10-16％、砷0.8-3.5％、以碳酸钙计碳酸盐25-45％的金精(中)矿的氧化浸出液，具体工艺步骤和条件如下：A.三级搅拌酸化：将金精(中)矿与先用硫酸启动后改用步骤D得到的氧化浸出液搅拌成浆并酸化反应，分解碳酸盐，反应在串联的一至三号搅拌槽中进行，从三个搅拌槽的底部充入空气，矿浆从一号槽加入，逐槽自流到三号槽，硫酸乃至氧化浸出液从一号槽分多点分布式加入，加入量按公式V＝980·ω/CH2SO4+2.625CFe3+计算，式中：V(m3/t)——每吨矿石加入的氧化浸出液体积，允许偏差量±10％ω(％)——矿石中以碳酸钙计碳酸盐含量CH2SO4(kg/m3)——浸出液中H2SO4的浓度CFe3+(kg/m3)——浸出液中Fe3+的浓度控制一、二、三号搅拌槽矿浆的出口pH值范围分别为1.5-2.2、2.2-2.5、2.5-3.2，得三号搅拌槽的酸化后的矿浆。B.浓密：将酸化后的矿浆从三号搅拌槽输至浓密机进行沉降，得酸化液和浓度为固体质量45～50％的酸化矿浆底流，再向酸化液先加入碱启动后改用步骤D得到的剩余氧化浸出液进行中和除杂，得中和渣入尾矿库；C.加压氧化：将酸化矿浆底流入高压釜进行加压氧化，氧化温度200-220℃，氧分压0.4-1.0MPa，停留时间50-100min，得氧化矿浆；D.液固分离：将氧化矿浆液固分离，得含有H2SO430-50g/L、Fe3+18-25g/L的氧化浸出液和氧化渣，氧化浸出液存储于溶液槽待用或直接返回步骤A三级搅拌酸化替代硫酸和步骤B浓密后中和除杂用，得氧化渣可入其它工序另行处理。说明书中涉及的百分比均为质量百分比。本专利技术与现有技术相比具有以下优点和效果：1.利用含砷金矿加压氧化浸出液中的铁，为矿石分解碳酸盐提供硫酸来源，可使酸化过程减少甚至免去外加硫酸。2.通过对铁水解反应的多影响矿浆沉降效果，流程畅通。3.能大幅度降低中和除杂的药剂消耗，实现系统的酸平衡。4.通过对工艺的精细控制，可有效避免水解产生的Fe(OH)3形成胶体消耗，充分利用了氧压反应的特点。5.是一种经济、简单、有效的配套方法，适于类似的氧压工厂推广应用。附图说明图1是根据本专利技术提出的一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法工艺流程图。附图中各标示分别表示：1.酸化后的矿浆2.酸化矿浆底流3.酸化矿浆溢流4.氧化矿浆5.氧化渣6.氧化浸出液7.中和渣以下结合附图对说明作进一步详细地描述。具体实施方式如图1所示，本专利技术的一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法工艺，适用的对象是含硫10-16％、砷0.8-3.5％、以碳酸钙计碳酸盐25-45％的金精(中)矿的氧化浸出液，具体工艺步骤和条件如下：A.三级搅拌酸化：将金精(中)矿与先用硫酸启动后改用步骤D得到的氧化浸出液6搅拌成浆并酸化反应，分解碳酸盐，反应在串联的一至三号搅拌槽中进行，从三个搅拌槽的底部充入空气，矿浆从一号槽加入，逐槽自流到三号槽，硫酸乃至氧化浸出液6从一号槽分多点分布式加入，加入量按公式V＝980·ω/CH2SO4+2.625CFe3+计算，式中：V(m3/t)——每吨矿石加入的氧化浸出液体积，允许偏差量±10％ω(％)——矿石中以碳酸钙计碳酸盐含量CH2SO4(kg/m3)——浸出液中H2SO4的浓度CFe3+(kg/m3)——浸出液中Fe3+的浓度控制一、二、三号搅拌槽矿浆的出口pH值范围分别为1.5-2.2、2.2-2.5、2.5-3.2，得三号搅拌槽的酸化后的矿浆1。B.浓密：将酸化后的矿浆1从三号搅拌槽输至浓密机进行沉降，得酸化液3和浓度为固体质量45～50％的酸化矿浆底流2，再向酸化液3先加入碱启动后改用步骤D得到的剩余氧化浸出液6进行中和除杂，得中和渣(7)入尾矿库；C.加压氧化：将酸化矿浆底流2入高压釜进行加压氧化，氧化温度200-220℃，氧分压0.4-1.0MPa，停留时间50-100min，得氧化矿浆4；D.液固分离：将氧化矿浆4液固分离，得含有H2SO430-50g/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法，适用的对象是含硫10‑16％、砷0.8‑3.5％、以碳酸钙计碳酸盐25‑45％的金精(中)矿的氧化浸出液，具体工艺步骤和条件如下：A.三级搅拌酸化：将金精(中)矿与先用硫酸启动后改用步骤D得到的氧化浸出液(6)搅拌成浆并酸化反应，分解碳酸盐，反应在串联的一至三号搅拌槽中进行，从三个搅拌槽的底部充入空气，矿浆从一号槽加入，逐槽自流到三号槽，硫酸乃至氧化浸出液(6)从一号槽分多点分布式加入，加入量按公式V＝980·ω/CH2SO4+2.625CFe

【技术特征摘要】
1.一种含砷金矿加压浸出液中铁离子的综合利用方法，适用的对象是含硫10-16％、砷0.8-3.5％、以碳酸钙计碳酸盐25-45％的金精(中)矿的氧化浸出液，具体工艺步骤和条件如下：A.三级搅拌酸化：将金精(中)矿与先用硫酸启动后改用步骤D得到的氧化浸出液(6)搅拌成浆并酸化反应，分解碳酸盐，反应在串联的一至三号搅拌槽中进行，从三个搅拌槽的底部充入空气，矿浆从一号槽加入，逐槽自流到三号槽，硫酸乃至氧化浸出液(6)从一号槽分多点分布式加入，加入量按公式V＝980·ω/CH2SO4+2.625CFe3+计算，式中：V(m3/t)——每吨矿石加入的氧化浸出液体积，允许偏差量±10％ω(％)——矿石中以碳酸钙计碳酸盐含量CH2SO4(kg/m3)——浸出液中H2SO4的浓度CFe3+(kg/m3)——浸出液中Fe3+的浓度控制一、二、三号搅拌槽矿浆的出口pH值范围分别为1.5-2.2、2.2-2.5、2.5-3.2，得三号搅拌槽的酸化后的矿浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景河，蔡创开，王春，熊明，许晓阳，丁文涛，郭金溢，黄怀国，陈庆根，
申请(专利权)人：紫金矿业集团股份有限公司，厦门紫金矿冶技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35