现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺。其包括：(1)将含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉；(2)将金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体或氢气焙烧获得焙砂和蒸气；(3)将在惰性气体中焙烧产生的蒸气与过量氢气反应；(4)将步骤(3)反应后的气体或步骤(2)氢气中焙烧的气体经过收尘装置并冷却至100℃以下，通入石灰乳溶液吸收，再与氰氨化钙反应，过滤洗涤制得硫脲溶液。(5)对焙烧生成的焙砂冷却后进行调浆，控制pH并加入硫酸铁和现场制备的硫脲溶液进行提金；多余的硫脲溶液经浓缩结晶后制成硫脲产品。本发明专利技术具有环境污染少，烟气毒害性低，无氰提金，能耗低，成本低，具有良好的经济、社会和环境效益等优点。

【技术实现步骤摘要】
现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺
本专利技术属于矿产黄金提取领域，具体涉及一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺。
技术介绍
黄金是重要的贵金属之一，在自然界中，它以金属状态高度分散在地壳中。由于特殊的物理和化学性质，黄金除了用于首饰、金融储备外，在电子、计算机、精密仪器、航空、航天等领域也得到广泛的应用。由于世界上的矿产资源逐渐趋向枯竭，金矿更为突出。富金矿石和易处理金矿石的储量越来越少，因而在黄金生产上所占比重也呈逐年下降趋势，而对黄金的需求量又逐年增长，因此贫矿和难处理金矿的利用就越发的重要，现在已经成为主要金产品的原料来源。难处理金矿的储量占世界金总储量的60％以上，这类金矿主要是因为其中有硫、炭、砷、锑等有害元素的存在，影响金的浸出。特别是高含硫的金矿至今还没有一种行之有效的方法用以提高这类金矿中金的高效提取。金在难处理矿石中呈显微和次显微自然金游离态，或嵌布在辉锑矿、毒砂和黄铁矿内。由于矿物的包裹致使这类金矿很难用一般机械选矿及氰化浸出方法富集回收，必须先分离回收锑，并将对金提取过程有害的砷、硫等有害物质进行有效脱除和回收后再用氰化物提取金，处理困难且污染十分严重。目前国内外对这种难选冶金矿石的常用工业化预处理方法主要有：焙烧氧化法、加压氧化法、微生物氧化法、化学氧化法等。焙烧氧化法是目前最常用的预处理方法，其优点有：对原料适应性强，技术可靠、操作简便；烟气中硫可以回收制酸；可以对含劫金碳的矿石进行处理。不足之处在于：焙烧在含氧气氛中进行，释放大量SO2、As2O3等有毒有害气体；炉气收尘净化装置复杂，操作费用高，严重污染环境；工艺操作要求严格，容易造成“欠烧”或“过烧”，影响金的回收率；锑脱除率低。加压氧化法的优势有：预处理速度快，效率高；无有害气体产生，对环境友好；金浸出率高。缺点有:对设备要求高，高温高压，存在安全隐患；维护成本高；工艺控制条件要求严格，反应产生的单质硫溶液再次包裹金，影响金的回收；不适合含有劫金炭的矿石；废水量大，废水处理困难，生产成本高。微生物氧化法的优点是：工艺成熟；无有毒气体排放；可以处理含砷、含硫较低的矿物。不足在于：预处理时间较长；对原料适应性不强，不适合处理含砷高和含劫金炭的矿石；产生的大量含砷尾液需要无害化处理，环保成本偏高；投资较大。化学氧化法的优点是：常压操作，安全可靠；维护成本低；投资少。不足之处在于：废水量大，处理困难；对原料适应性不强，不适合处理含劫金炭和含砷、硫高的物料；试剂消耗量大；砷、硫及其它贱金属回收困难。因此，现有技术对难处理金矿的预处理都存在着重大的技术缺陷。此外，对于预处理后的金矿目前工业普遍采用氰化技术从矿物中提取黄金，因为该技术相对简单、有效和经济。但是由于氰化物毒性很高，成人致死量仅为50mg，因此，使用氰化物已经引起人们对环境方面的担忧。目前，一些国家和地区已经禁止使用氰化物；氰化技术提金过程动力学相对较慢，一般情况下需要24h或更长时间；随着地表易浸金矿的枯竭，发现的原生矿多为硫化矿。对这些含金矿，氰化效果不好，造成氰化物消耗过高或金浸取率很低，或两者兼有。为了克服以上问题，化学家和冶金学家已经付出大量的努力寻求适合的预处理工艺和非氰化无公害酸性浸金试剂以取代氰化物。而在非氰浸金中，硫脲被认为是可能的替代试剂，因为它几乎无毒、适合酸性溶液、浸金动力又快，是氰化物浸金速率的5-10倍。但是硫脲直接浸出含有较高硫和砷的金矿时，浸出率很低。在硫脲浸金过程存在药剂消耗量大，价格昂贵且需要维持浓度等致命缺点。因此，为了解决难处理金矿存在的预处理和替代氰化物的硫脲浸金工艺的缺陷，亟需提出一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于针对现有难处理金矿提金工艺的不足，提供一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，通过利用含硫金矿的硫经过预处理工艺现场制备硫脲，再用制备的硫脲对预处理后的金矿进行提金，可以降低提金所需硫脲的消耗量，大幅度降低硫脲法浸金的成本，且绿色环保。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案如下：一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，包括以下步骤：(1)将含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉；(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体或氢气，进行焙烧，焙烧后获得焙砂和蒸气；(3)将步骤(2)在惰性气体中焙烧产生的蒸气与过量氢气进行混合反应形成气体产物A；步骤(2)在氢气中焙烧产生的气体产物为B；(4)将气体A或B经过气体收尘装置收集烟尘，收集烟尘后的尾气冷却至100℃以下后，通入石灰乳溶液中吸收气体A或B，待气体A或B全部吸收后，再加入固体粉末状的氰氨化钙进行反应，反应结束后过滤并用温水洗涤，即可得到硫脲溶液；(5)对步骤(2)中生成的焙砂冷却后进行调浆，加入硫酸铁和步骤(4)制备的硫脲溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫脲溶液经过浓缩结晶后制成硫脲产品。优选的，所述难处理金矿制粉后，粒度小于0.074mm的粉体质量占所有粉体总质量的50％～95％。优选的，不同焙烧气氛与含砷高低相关，含砷高的难处理金矿选择在惰性气体中焙烧；含砷低或不含砷的难处理金矿直接在氢气中焙烧。优选的，所述惰性气体为不参与反应的氮气或氩气。优选的，所述加热炉的加热方式为微波加热、电加热和热风加热中的任一种。优选的，在惰性气体中的焙烧温度控制在650～950℃，焙烧时间为0.5～4h。优选的，在惰性气体中焙烧产生的蒸气与氢气的摩尔比为1:1.5～1:3，反应温度为450～650℃。优选的，在氢气中的焙烧温度控制在600～800℃，焙烧时间为0.5～4h。优选的，所述石灰乳溶液的密度为1.05～1.12kg/L，所述氰氨化钙与吸收气体的质量比为1.5:1～3:1，反应温度为60～90℃，保温0.5～4h。优选的，在硫脲提金过程中，固液比为1:1～1:8，硫脲的浓度为5～30g/L，硫酸铁的浓度为2～8g/L，控制浆料的pH在0.5～2，提取温度控制在20～50℃，提取时间为2～10h。本专利技术涉及到的反应过程描述如下：含硫的难处理金矿物在惰性气体或氢气中煅烧分解涉及的反应：FeS2→FeS+S(蒸气)FeS+xS→FeS1+xFeS1+x+xH2→FeS+xH2SS(蒸气)+H2→H2SFeAsS→As(蒸气)+FeS1-x+xS(蒸气)2As+3S→As2S3(蒸气)焙烧气体被石灰乳液吸收涉及的反应：2H2S+Ca(OH)2→Ca(HS)2+2H2O硫脲的生成反应：2CaCN2+Ca(HS)2+6H2O→2(NH2)2CS+3Ca(OH)2硫脲的浸金反应：Au+2(NH2)2CS+Fe3+→[Au(SC(NH2)2)2]++Fe2+(三)有益效果对比现有技术，本专利技术具有以下显著优点：1.利用难处理金矿预处理中产生的硫现场制备硫脲，可以降低提金所需硫脲的消耗量，大幅度降低硫脲法浸金的成本，并减少硫脲在运输过程中的消耗。2.区别于现有的氧化性气氛焙烧技术，对难处理金矿在中性或还原性气氛中焙烧，可以大幅度减少二氧化硫的产生，使整个工艺无需制酸设备，大幅度降低生产成本和环境压力，绿色环保。3.由于在非氧化性气氛中焙烧，砷等有毒有害元素不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉；(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体或氢气，进行焙烧，焙烧后获得焙砂和蒸气；(3)将步骤(2)在惰性气体中焙烧产生的蒸气与过量氢气进行混合反应形成气体产物A；步骤(2)在氢气中焙烧产生的气体产物为B；(4)将气体A或B经过气体收尘装置收集烟尘，收集烟尘后的尾气冷却至100℃以下后，通入石灰乳溶液中吸收气体A或B，待气体A或B全部吸收后，再加入固体粉末状的氰氨化钙进行反应，反应结束后过滤并用温水洗涤，即可得到硫脲溶液；(5)对步骤(2)中生成的焙砂冷却后进行调浆，加入硫酸铁和步骤(4)制备的硫脲溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫脲溶液经过浓缩结晶后制成硫脲产品。

【技术特征摘要】
1.一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉；(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体或氢气，进行焙烧，焙烧后获得焙砂和蒸气；(3)将步骤(2)在惰性气体中焙烧产生的蒸气与过量氢气进行混合反应形成气体产物A；步骤(2)在氢气中焙烧产生的气体产物为B；(4)将气体A或B经过气体收尘装置收集烟尘，收集烟尘后的尾气冷却至100℃以下后，通入石灰乳溶液中吸收气体A或B，待气体A或B全部吸收后，再加入固体粉末状的氰氨化钙进行反应，反应结束后过滤并用温水洗涤，即可得到硫脲溶液；(5)对步骤(2)中生成的焙砂冷却后进行调浆，加入硫酸铁和步骤(4)制备的硫脲溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫脲溶液经过浓缩结晶后制成硫脲产品。2.根据权利要求1所述的一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述难处理金矿制粉后，粒度小于0.074mm的粉体质量占所有粉体总质量的50％～95％。3.根据权利要求1所述的一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，含砷高的难处理金矿选择在惰性气体中焙烧；含砷低或不含砷的难处理金矿直接在氢气中焙烧。4.根据权利要求1所述的一种现场制备硫脲并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述惰性气体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国宝，李振溱，秦勇，杨洪英，金哲男，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21