含氰废液酸化沉淀物综合回收试验研究

    一、引言

    黄金生产企业在采用酸化法处理氰化废液过程中，会伴随产生大量硫氰化亚铜沉淀物。这些沉淀物中除含有大量铜外，尚有金、银需加以综合回收。一座每日处理200t金精矿氰化厂，一年可产生该种物料约300t，其中所含金、银、铜价值近300万元。对于产出的硫氰化亚铜沉淀物企业大多以副产品的形式出售，一般无法自行回收利用。因此，研究开发一种先进合理的综合提取技术是十分必要的，同时也符合资源型企业持续发展的要求。

    二、物料性质

    硫氰化亚铜物料为灰色、粉状。山东某矿该种物料的光谱分析、多元素分析、铜物相分析结果分别见表1、表2、表3。

表1  物料光谱分析结果%

表2  物料多元素分析结果%

    *Au、Ag单位为g/t

表3  物料铜物相分析结果%

   
    由上述分析可见物料中可回收的有价成分为金、银和铜，铜基本上完全以硫氰化亚铜形式产出。

    三、试验仪器、设备、试剂及方法

    浸出反应容器为玻璃烧杯；搅拌加热采用无级调速磁力搅拌加热器；搅拌强度以料浆表层出现旋涡、底部无沉积为适宜；焙烧采用马弗炉，空气为氧化剂，人工翻料；所用试剂为化学纯；除特殊说明外，焙烧温度为650℃，焙烧时间60min。

    四、试验结果与讨论

    （一）铜回收

    由于物料中铜与硫氰根离子的结合非常牢固，不溶于稀硫酸。因此，在分离提铜之前，需要将物料中的铜转化成可溶性氧化物形式。

    1、湿法浸铜探索试验

    分别采用过氧化氢、三氯化铁、高锰酸钾和硝酸作氧化剂，硫酸为浸出剂，试验温度分别为常温和85℃，以考查铜的浸出率。结果表明：上述氧化剂对硫氰化亚铜没有起到氧化作用，物料总的浸出率仅在10%～15%，铜的浸出量极微，达不到收铜目的。

    2、物料焙烧试验

    焙砂试验结果见表4。

表4  焙烧试验结果

   
    随着焙烧温度提高，焙砂产率逐渐下降。当焙烧温度达到700℃时，焙砂有部分熔结现象发生，不利于后续金、银、铜的回收。资料报道：在焙砂不产生熔结现象情况下，温度提高后更大意义在于可使焙砂中的铁较多地形成磁性氧化铁。磁性氧化铁是一种较稳定氧化物，相对其他结构氧化铁，硫酸对其浸出量较小，这可以为后期产生合格铜产品创造条件。

    3、焙砂硫酸浸铜试验

    单因子探索试验表明，焙砂浸铜较佳作业参数为：液固质量比为3.5:1，硫酸质量分数为20%，浸出时间3h，浸出温度85℃。试验用焙砂质量为100g。试验结果见表5。

表5  焙砂硫酸浸铜试验结果

   
    焙烧温度越高的焙砂，浸渣产率越高，但关键是浸出进入溶液中的铁杂质低，这对后续产出合格硫酸铜产品是有利的。

    为了提高铜回收率以及进一步富集金、银，对650℃产出的焙砂进行了硫酸二浸试验，作业条件同上。试验结果为：投入一浸渣100g，二浸后渣量53g；二浸后，渣产率为：对一浸渣53%，对焙砂8.0%，对原物料6.1%。二浸渣中主要成分为：金767.1g/t，银2 236.5g/t，铜10.22%，铁38.63%。铜的总浸出率为98.0%。

    4、铜产品——胆矾生产试验

    从硫酸铜溶液中回收铜产品的方案很多，这次主要对胆矾的生产进行了研究。硫酸铜溶液为表5中650℃焙砂浸出产出的溶液。试验结果见表6，工艺流程见图1。

表6  结晶胆矾试验结果

    用铁粉还原结晶后残液中的铜试验结果见表7。

表7  铁粉还原残液中铜试验结果

   
    产生的铜粉比理论量稍高，是少量铜氧化增重的结果。

    （二）金、银提取

    1、酸浸提取金、银研究

    硝酸浸银时反应温度85℃，浸出时间5h，含金银物料100g，加水300ml，一浸加硝酸40ml，二浸加50ml。王水浸金时条件同上。试验结果分别见表8、表9，工艺流程见图2。

表8  硝酸浸银试验结果

表9  王水浸金试验结果

    王水浸出结束后，此时最终对硫氰化亚铜物料的渣产率仅为1.4%。金浸出率达98.1%，指标较好。

    五、结语

    （一）采用氧化剂湿法氧化硫氰化亚铜后，硫酸浸出铜的探索试验结果均不理想，浸渣产率均高于85%，且固液分离非常困难，达不到分离提取铜的目的。

    （二）氧化焙烧后硫酸浸铜效果良好，铜浸出率达98.0%。对硫酸浸渣中的金银采用酸法浸出指标较好。浸出率分别为金98.1%，银98.9%，且最终残渣量仅为原硫氰化亚铜物料的1.4%。

    （三）铜产品胆矾质量可达到一级工业品标准。