从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法

摘要

本发明涉及一种从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法，从含有黄铁矿和毒砂的矿石中用化学试剂选择性浸出其它矿物，回收黄铁矿和毒砂，然后用碘化银-硝酸银熔融分离黄铁矿和毒砂的方法，该方法工艺简单，不受矿物的粒度及解离程度限制，得到的载金黄铁矿和毒砂单矿物纯度高、杂质少、表面规整；是选矿、冶金涉及到的表面结构、浮选药剂、氧化等基础研究领域基本用料，解决了上述研究的高纯载金黄铁矿和毒砂单矿物原料的制备难题。

说明书

一.技术领域

本发明涉及贵金属冶金行业，特别是一种从含有黄铁矿和毒砂 的矿石中用化学试剂选择性浸出其它矿物，回收黄铁矿和毒砂，然后 用碘化银-硝酸银熔融分离黄铁矿和毒砂的方法，具体涉及一种从卡 林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法。

二.背景技术

随着易处理金矿资源的逐步枯竭，卡林型金矿成为目前提金的主 要原料，我国的卡林型金矿占我国总金资源量的1/3以上，其中以“滇 黔桂”金三角地区的大量的含砷、含有机碳微细粒浸染型难处理金矿 为代表，该地区已获得工业储量近800吨左右，远景储量2000吨左右， 此类金矿中80%以上的金为黄铁矿和毒砂包裹金，部分矿区中毒砂单 矿物中金品位远高于黄铁矿单矿物金品位，另有少量碳酸盐、硅酸盐 等包裹金，裸露金小于10%，目前的选矿工艺浮选金精矿存在回收率 低、尾渣金含量高等问题。采用浮选工艺浮选出的金精矿直接氰化浸 出率小于10%，大量实验结果表明欲提高金的浸出率必须首先氧化包 裹金的黄铁矿等硫化物包裹金，目前工业上主要采用焙烧氧化-氰化 提金处理此类金矿，但该工艺存在回收率低、尾渣金含量高等问题。 另有部分企业采用生物氧化-炭浸提金工艺，但存在时间长、氧化率 低、金回收率低等问题。目前国内开展大量有关热压氧化-氰化提金 研究，但国内尚无工业生产报道。

对于难处理金矿选矿、冶金或直接堆浸提金存在的诸多问题，根 本的原因是对主要载金矿物在选矿、冶金及矿物加工领域的基础研究 不足，特别是载金黄铁矿和毒砂表面结构及浮选药剂、载金黄铁矿生 物氧化、载金热压氧化及焙烧氧化等基础研究不足。

紫金矿业低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室先后 承担《黄金资源综合利用相关科学问题研究》、《含金黄铁矿表面结构 研究及浮选药剂设计》两项国家“973”项目，同时承担了《低品位 难处理金矿堆浸生物氧化基础理论研究》福建省自然科学基金项目， 重点研究主要载金矿物氧化机理及载金矿物表面结构及浮选药剂等 基础理论研究，而解决难处理金矿选矿、冶金及矿物加工领域存在的 问题，除直接采用难处理金矿原矿或浮选的金精矿为原料外，高纯度 载金矿物也是开展相关研究的必要原料。没有高纯度载金矿物或者载 金矿物达不到相关要求便不能开展相关研究。目前国内外有关载金黄 铁矿和毒砂相关基础研究很少，实验结果或结论无法正确表达载金矿 物基础理论研究过程的化学或物理等变化。

三.发明内容

本发明的目的是提供一种从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及 毒砂的方法，该方法工艺简单，不受矿物的粒度及解离程度限制，得 到的载金黄铁矿和毒砂单矿物纯度高、杂质少、表面规整；是选矿、 冶金涉及到的表面结构、浮选药剂、氧化等基础研究领域基本用料， 解决了上述研究的高纯载金黄铁矿和毒砂单矿物原料的制备难题。

本发明采用如下技术方案：

本发明的技术方案，详细工艺条件如下：

1、采用化学试剂浸出-熔融法制备高纯度载金黄铁矿和毒砂单矿 物，首先采用化学试剂选择性浸出工艺将矿石中硫化物与杂质分离， 将精选得到的硫化物在一定比重的碘化银-硝酸银熔融物中重熔分 离，再经弱酸将单矿物表面的氧化物除去，最后采用蒸馏水洗涤杂质 后真空干燥，将干燥后载金黄铁矿和毒砂单矿物置于一定条件下保 存；

2、该矿石为卡林型金矿，金呈显微或超显微状态存在于载金矿 物中，其中硫化矿物包裹金主要是黄铁矿和毒砂包裹金，粒度 -0.074mm80%以上；

3、从矿石中制备载金黄铁矿和毒砂单矿物所采用的工艺为多步 化学试剂选择性浸出其它杂质，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。 然后用一定比重的碘化银-硝酸银混合物中重熔分离黄铁矿和毒砂， 最后获得纯度较高的载金黄铁矿和毒砂单矿物；

4、称取一定量的矿石，用盐酸溶液加入还原剂搅拌浸出以除去 碳酸盐及氧化矿物等，过滤、稀盐酸洗涤2次后去离子水洗涤2次， 65℃下烘干；

5、将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯中，添加一定量硫酸铜于烧杯中， 然后加入20%的硫酸溶液和10mL氢氟酸，电热板上加热分解硅酸 盐矿物，约1h后补加氢氟酸，搅拌后继续加热30min，直到硅酸盐 类完全消解，移出加热区域冷却，待溶液冷却时过滤之；

6、过滤过程中，水洗涤数次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次， 在滤纸上保持呈湿润状态约1小时，以除去在处理过程中形成的不溶 盐K-Al-F（K3AlF6），再用5～10%的盐酸稀溶液洗涤多次使盐类洗 脱，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物；

7、黄铁矿的比重是4.9-5.2，毒砂的比重是5.9-6.2，硝酸银的 比重为4.1-4.35，碘化银的比重5.6-6.0，分别称取若干克的碘化银、 硝酸银，研细，混合均匀，配制混合比重为5.28，熔点为280℃。把 装好样品及碘化银-硝酸银混合物的试管，放入恒温油浴锅中熔融， 熔融时匀速摇动试管，样品经过1.5h的分层，取出冷却，敲碎试管， 取出凝柱，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40% 碘化钾溶液加热溶解，分别得到较纯的黄铁矿和毒砂；

8、获得较纯的黄铁矿和毒砂表面有少许被氧化，加入5%盐酸 及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗 涤后真空干燥，最后得到纯度大于96%黄铁矿和99%毒砂单矿物。

本发明的优点在于：

①采用本发明黄铁矿单矿物纯度可达96%以上。

②采用本发明毒砂单矿物纯度可达99%以上。

四.附图说明

图1是本发明从卡林型金矿中提取高纯度黄铁矿及毒砂的方法的 流程图。

五.具体实施方式

下面结合附图1和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

本发明采用贵州、浙江某地矿石，粒度均为-0.074mm80%，贵州矿 石主要成份分析结果如表1-1所示，金物相分析结果如表1-2所示。 浙江矿石主要成份分析结果如表2-1所示，金物相分析结果如表2-2 所示：

表1-1贵州某矿石样品化学元素分析结果/%

表1-2贵州某矿石金化学物相分析结果

表2-1浙江某矿石样品化学元素分析结果/%

表2-2浙江某矿石金化学物相分析结果

对上述金矿石制备载金黄铁矿和毒砂的工艺过程主要包括：

实例1：将贵州某矿石以20%盐酸及加入还原剂亚硫酸钠，70℃恒 温搅拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，65℃ 下烘干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢 氟酸，电热板上加热分解硅酸盐矿物，1h后补加氢氟酸，搅拌后继 续加热30min，然后固液分离。过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化 钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约1h，再用5%的盐酸稀溶 液洗涤8次，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫 化矿物。配制熔点为280℃，混合比重为5.28的硝酸银-碘化银混合 物。用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h的分层，取出冷却，切 成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热 溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的 提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后得到黄铁矿纯度 97.02%和毒砂99.12%。

实例2：将贵州某矿石以10%盐酸，室温搅拌浸出1h，过滤、稀 盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，65℃下烘干。将滤渣转入聚四氟 乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢氟酸，电热板上加热30min 后补加氢氟酸，继续加热30min，然后固液分离。过滤时，水洗涤5 次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持呈湿润状态约30min， 再用5%的盐酸稀溶液洗涤8次，最后用去离子水洗涤滤渣，得到纯 度大于80%以上的硫化矿物。配制熔点为280℃，混合比重为5.28的 硝酸银-碘化银混合物。利用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h的 分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中，用 40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到的 矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后自然晾干，最后得 到黄铁矿纯度82.35%和毒砂90.12%。

实例3：将浙江某矿石以20%盐酸及加入还原剂亚硫酸钠，70℃恒 温搅拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，100℃ 下烘干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢 氟酸，电热板上加热分解1h后补加氢氟酸，继续加热1h，然后固液 分离。过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸 上保持呈湿润状态约1.5h，再用5%的盐酸稀溶液洗涤8次，最后用 去离子水洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。配制熔点为 280℃，混合比重为5.28的硝酸银-碘化银混合物。利用恒温油浴锅 熔融分离，样品经过1.5h的分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣 碎后分别装入两个烧杯中，用40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入 5%盐酸及少许还原剂将得到的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤 多次洗涤后真空干燥，最后得到黄铁矿纯度96.23%和毒砂99.4%。

实例4：将浙江某矿石以20%盐酸及加入还原剂草酸，70℃恒温搅 拌浸出1h，过滤、稀盐酸洗涤3次后去离子水洗涤4次，100℃下烘 干。将滤渣转入聚四氟乙烯烧杯，添加硫酸铜、20%的硫酸和氢氟酸， 电热板上加热分解1h后补加氢氟酸，继续加热1h，然后固液分离。 过滤时，水洗涤5次后先以1%氢氧化钠液洗涤1次，在滤纸上保持 呈湿润状态约1h，再用5%的盐酸稀溶液洗涤6次，最后用去离子水 洗涤滤渣，得到纯度大于95%以上的硫化矿物。配制混合比重为5.20 的硝酸银-碘化银混合物。利用恒温油浴锅熔融分离，样品经过1.5h 的分层，取出冷却，切成轻重两部分，捣碎后分别装入两个烧杯中， 用40%碘化钾溶液加热溶解熔融体，加入5%盐酸及少许还原剂将得到 的矿物进行进一步的提纯，用蒸馏水洗涤多次洗涤后真空干燥，最后 得到黄铁矿纯度96.02%和毒砂99.3%。

附表1采用该发明制备的载金黄铁矿纯度分析及载金量

附表2采用该发明制备的载金毒砂纯度分析及载金量