在加压氧化高压釜和/或相邻回路中减少含CaSO4和Fe2O3沉积物的形成制造技术

在含金属矿石的加压氧化期间减少在加压氧化高压釜和/或相邻回路中含CaSO4和/或Fe2O3沉积物的形成。将含金属矿石与水组合以产生含水浆料，将含水浆料加热并引入高压釜中。所述方法包括提供抑垢剂，所述抑垢剂不含有机聚合物并且包含：根据式(I)：(XPO3)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在加压氧化高压釜和/或相邻回路中减少含CaSO4和Fe2O3沉积物的形成


[0001]总体而言，本公开涉及用于在含金属矿石的加压氧化期间减少在加压氧化高压釜中含CaSO4和/或Fe2O3沉积物的形成的系统和方法，并且更具体而言，涉及使用抑垢剂来减少含CaSO4和/或Fe2O3沉积物的形成的系统和方法。

技术介绍

[0002]从广义上讲，湿法冶金是冶金学的一个分支，它涉及通过包括水溶液的方法从金属矿石中提取金属的科学和技术。可以在各种环境中进行各种类型的矿石和其他材料的加工以生产所需产品。虽然金矿石和精矿的加压氧化未在上述定义的严格意义上直接回收金，但它确保金得以回收，因此属于湿法冶金的一部分。
[0003]在从矿石或二次材料中提取金属的湿法冶金工艺中，存在三个基本程序：(1)将矿石或精矿中的化合物和/或金属溶解到浸出溶液中；(2)浸出溶液的纯化和/或升级，和(3)随后从经纯化的溶液中回收有价值物。除了这三个基本程序之外，湿法冶金中还存在例如用作预处理步骤的工艺。在难熔金矿石的加压氧化中就是这种情况。
[0004]在金工业中，术语加压氧化与加压湿法冶金同义。加压氧化是指硫化物诸如黄铁矿[FeS2]和白铁矿[FeS2]在高温高压下的氧化。氧化将包封的金粒从硫化物中释放出来并使矿石或精矿的氧化残渣更易于在随后的浸出步骤中通过氰化将金回收。因此，金矿石的加压氧化是提高金回收的预处理浸出步骤。
[0005]在密闭容器中的加压氧化加热了水溶液中的含金矿石，形成了硫酸盐而不是二氧化硫气体。在金工业中，可使用碱性工艺和酸性工艺二者对全矿石进行加压氧化，最常用的是硫化物精矿的酸性加压氧化。在这些工艺中，通常将来自研磨回路的矿石浆料泵送到一系列增稠器中，然后通常泵送到一系列酸化罐中。在进入加压氧化高压釜之前，通常将硫酸添加到浆料中以破坏足够的碳酸盐。通常还将工艺空气注入酸化罐以帮助去除二氧化碳。然后，浆料通常从酸化罐前行通过一系列直接接触加热器容器，然后进料到加压氧化高压釜中。通常在浆料通过加热器容器时将浆料预热。浆料通常在顶部进入加热器容器并沿内部挡板向下倾泻，同时经闪蒸的蒸汽通常进入容器的下部并上升，与浆料接触以进行直接传热。然后通常将这些容器的排放物泵送到加压氧化高压釜中。然后，通常将浆料从高压釜中排出并通过一系列被称为闪蒸容器的减压阶段。使压力和温度逐渐降低到大气压力和温度。加压氧化/高压工艺的目的是破坏硫化物，诸如黄铁矿、白铁矿或含砷黄铁矿，从而释放被包封的金。然后可以通过氰化工艺对金进行回收。
[0006]在该工艺期间发生的一些氧化和水解反应如下所述：
[0007]氧化反应
[0008]2 FeS2+7 O2+2 H2O＝2 FeSO4+2 H2SO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0009]4 FeSO4+2 H2SO4+O2＝2 Fe2(SO4)3+2 H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0010]4 FeS2+15 O2+2 H2O＝2 Fe2(SO4)3+2 H2SO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)+(2)＝(3)
[0011]4 FeAsS+11 O2+2 H2O＝4 HAsO2+4 FeSO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0012]HAsO2+2 FeSO4+H2SO4+O2＝Fe2(SO4)3+H3AsO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0013]4 FeAsS+13 O2+2 H2SO4+2 H2O＝2 Fe2(SO4)3+2 H3AsO4+2 HAsO2ꢀꢀ
(4)+(5)＝(6)
[0014]水解反应
[0015]Fe2(SO4)3+3 H2O＝Fe2O3(赤铁矿)+3 H2SO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0016]4FeS2+15 O2+8 H2O＝2Fe2O3+8 H2SO4(氧化+水解)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)+(7)＝(8)
[0017]Fe2(SO4)3+2 H2O＝Fe(OH)SO4(碱式硫酸铁)+H2SO4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0018]3 Fe2(SO4)3+14 H2O＝2 H3OFe3(SO4)2(OH)6(草黄铁矾)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0019]3 Fe2(SO4)3+M2SO4+12 H2O＝2 MFe3(SO4)2(OH)6+6 H2SO4(M＝Ag
+
,NH
4+
,K
+
,1/2Pb
2+
)
ꢀꢀ
(11)
[0020]Fe2(SO4)3+2 H3AsO4＝2 FeAsO4+3 H2SO4(砷酸铁)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)
[0021]2 FeAsS+7 O2+2 H2O＝2FeAsO4+2 H2SO4(氧化+水解)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)+(12)＝(13)
[0022]在这些工艺期间，含金矿石中的Fe/As硫化物被释放和氧化，从而产生硫酸盐。在氧化期间，通常用包含CaOH2的工艺水使反应淬灭。含石灰的工艺水也是进料到反应器中的浆料所固有的。反应物的这种组合产生了不期望的CaSO4垢，这些垢沉积在设备上。此外，在高压釜氧化过程期间也会产生不期望的Fe2O3和其他含Fe垢，并且这些垢也累积在设备上。这种累积需要定期关停并清洁设备，从而导致生产延迟和成本增加。
[0023]因此，需要提供在含金矿石的加压氧化期间用于减少在加压氧化高压釜中含CaSO4和/或Fe2O3沉积物的形成的系统和方法。此外，结合前述
和
技术介绍
，从随后的概述和详述以及所附权利要求书中，其他期望的特征和特性将变得显而易见。

技术实现思路

[0024]本公开提供了一种在含金属矿石的加压氧化期间用于减少在加压氧化高压釜和/或相邻回路中含CaSO4和/或Fe2O3沉积物的形成的方法，其中将含金属矿石与水组合(合并)以产生含水浆料，将含水浆料加热并引入加压氧化高压釜中。
[0025]所述方法包括提供抑垢剂的步骤，所述抑垢剂不含有机聚合物并且包含：
[0026]根据式(I)：(XPO3)
m
(I)的无机磷酸盐，其中X为Na、K、H或其组合，并且m为至少约6，
[0027]根据式(II)：Y
n+2
P
n
O
3n+1
(II)的无机磷酸盐，其中Y为Na、K、H，并且n为至少约6，
[0028]有机膦酸系(III)；或其组合。
[0029]所述方法还包括将抑垢剂与含金属矿石、水和含水浆料中的至少一种组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在含金属矿石的加压氧化期间用于减少在加压氧化高压釜和/或相邻回路中含CaSO4和Fe2O3沉积物的形成的方法，其中将所述含金属矿石与水组合以产生含水浆料，将所述含水浆料加热并引入所述加压氧化高压釜中，所述方法包括：提供抑垢剂，所述抑垢剂不含有机聚合物并且包含：根据式(I)的无机磷酸盐：(XPO3)
m (I)其中X为Na、K、H或其组合，并且m为至少约6，根据式(II)的无机磷酸盐：Y
n+2
P
n
O
3n+1 (II)其中Y为Na、K、H或其组合，并且n为至少约6，或有机膦酸系(III)；或其组合；和将所述抑垢剂与所述含金属矿石、水和含水浆料中的至少一种组合以减少在所述加压氧化高压釜和/或相邻回路中垢的形成。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述式(I)的无机磷酸盐包括六偏磷酸钠并且其中式(I)的m为约6。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述式(II)的无机磷酸盐包括多(磷酸)钠并且其中式(II)的n为约21。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机膦酸系(III)为双(六亚甲基三胺五(亚甲基膦酸))。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机膦酸系(III)包括2
‑
膦酰基丁烷
‑
1,2,4
‑
三甲酸、1
‑
羟基乙烷
‑
1,1
‑
二膦酸、双(膦酰基甲基)氨基三(亚甲基膦酸)、六亚甲基二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)或其组合。6.根据权利要求1所述的方法，其还包括在约150℃至约250℃的温度和约10巴至约35巴的压力下向所述加压氧化高压釜中添加氧气以与所述含水浆料反应的步骤，并且其中所述抑垢剂在引入所述加压氧化高压釜之前添加至所述含水浆料。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属为金或镍，并且与不含所述抑垢剂的对照样品相比，所述含CaSO4和Fe2O3沉积物减少了至少15％。8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述高压釜的腔室、浆料进料阀、浆料排放阀、泵隔离阀、减压阀和/或连接管道的表面中的至少一个上观察到垢减少。9.一种在含金属矿石的加压氧化期间用于减少在加压氧化高压釜和/或相邻回路中含CaSO4和Fe2O3沉积物的组合物，所述组合物包含：含金属矿石与水的含水浆料；和抑垢剂，所述抑垢剂不含有机聚合物并且包含：根据式(I)的无机磷酸盐：(XPO3)
m (I)其中X为Na、K、H或其组合，并且m为至少约6，根据式(II)的无机磷酸盐：Y
n+2
P
n
O
3n+1 (II)
其中Y为Na、K、H或其组合，并且n为至少约6，或有机膦酸系(III)；或其组合。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：索理思科技开曼公司，
类型：发明
国别省市：