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从复杂含金废料中选择性提金的方法.pdf

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  • 文档编号:5584513
  • 上传时间:2019-02-20
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410094541.5

    申请日:

    2014.03.14

    公开号:

    CN103834811A

    公开日:

    2014.06.04

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C22B 7/00申请公布日:20140604|||实质审查的生效IPC(主分类):C22B 7/00申请日:20140314|||公开

    IPC分类号:

    C22B7/00; C22B11/00

    主分类号:

    C22B7/00

    申请人:

    昆明贵益金属材料有限公司

    发明人:

    黄言生

    地址:

    650106 云南省昆明市高新区洪源路359号

    优先权:

    专利代理机构:

    昆明正原专利商标代理有限公司 53100

    代理人:

    徐玲菊

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    内容摘要

    本发明提供一种从复杂含金废料中选择性提金的方法,其在复杂含金废料中,按1:1~3的固液质量比,加入质量浓度为30~80%的溶解剂,加热至沸后,恒沸溶解2~3小时,过滤分离出含金滤液;再按1000克Au计,加入水合肼:氯化物=1:1~3体积比的还原剂2000~5000ml,进行选择性还原出金,使金与其他贵金属和贱金属分离,过滤分离出金。缩短了生产周期,降低生产成本,使金的回收率达98.5%-99%。有效回收贵金属金,整活资源,创造可观的经济效益,本发明还有利于环保。并从根本上解决了现有技术存在的工艺复杂、生产周期长、生产成本高、污染环境、资源浪费等问题。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于包括下列步骤:
    A、按1:1~3的固液质量比,在复杂含金废料中加入质量浓度为30~80%的溶解剂, 加热至沸后,恒沸溶解2~3小时,过滤分离出含金滤液;
    B、在步骤A的含金滤液中,按1000克Au 计,加入水合肼:氯化物=1:1~3体积比的还原剂2000~5000ml,进行选择性还原出金,使金与其他贵金属和贱金属分离,过滤分离出海棉金:
    C、按常规对步骤B的海棉金进行洗涤、干燥、熔铸成型后,得纯金产品。

    2.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于所述步骤A的溶解为常规的王水溶解法、盐酸+氧化剂溶解法、氰化溶解法、硫脲溶解法、碘化溶解法中的任意一种,溶解剂为王水,或者为盐酸+氧化剂,且盐酸和氧化剂的比例是任意的,氧化剂是H2O2、氯酸钠等,或者为氰化钾溶液,或者为硫脲,或者为碘化钾或碘化钠溶液。

    3.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于所述步骤B的水合肼为市购工业级产品。

    4.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于所述步骤B的氯化物为市购工业级氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化铵、氯化镁、氯化氢中的一种。

    5.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于所述氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化铵、氯化镁均以其饱和溶液与水合肼混合成还原剂。

    6.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于在所述步骤A的溶解过程中,适时加水维持原溶液体积。

    7.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于所述步骤A的溶解,步骤B的还原均在搅拌下完成,搅拌速度为常规的80~100转/分钟。

    8.  根据权利要求1所述的从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于所述步骤A过滤分离出的不溶渣,以及步骤B过滤分离出的滤液按常规处理。

    说明书

    说明书从复杂含金废料中选择性提金的方法
     
    技术领域
       本发明涉及一种提金方法,尤其是一种从复杂含金废料中选择性提金的方法,属于金属选别技术领域。
    背景技术
    复杂含金废料是指废料中不仅含有多元贵金属,同时还含有多元贱金属,如Pb、Cu、Zn、Ni等金属,这类复杂废料给分离提纯工艺带来很大困难。另外用现有技术从复杂废料中提金时,需要根据废料中金的含量不同,采用对应的提金工艺。通常将含金≤1%的废料称为低品位废料,将含金>1%的废料称为高品位废料。
    对于低品位含金废料,是将其置于溶解设备中,加酸溶解部分杂质后,进行固液分离;分离出来的含金等贵金属渣再用王水溶解后,进行过滤分离;在分离后的溶液中加入锌粉置换富集贵金属;将富集物用王水溶解后,进行过滤分离;除去分离后的高含量贵金属溶液中的杂质后,加热赶酸,再用草酸还原后,即得到海绵金,将海绵金洗涤,烘干,铸锭,得到纯金产品。
    对于高品位含金废料,是将其用酸溶解杂质后,过滤分离,使部分贱金属进入溶解液,而含金的贵金属则进入渣中,从而达到与贵金属分离的目的;再用王水溶解含有贵金属的渣后,过滤分离;除去分离后的溶液中的杂质并经过赶酸后,用草酸(或水合肼)还原出海绵金,烘干,铸锭,得纯金产品。
    但无论是处理低品位还是高品位含金废料,均存在下列不足:
    (1)工艺复杂,生产周期长,成本高,金的收率低,一般为90~95%);
       (2)浸出液用锌置换时,会把已经转入溶液中的某些贱金属元素又重新带入含金渣中,而且有的贵金属如钯等也转入含金渣中,使金与贵金属难于分离;
       (3)在对王水进行赶酸时会产生大量氯化氢、氯气和氮氧化合物等污染环境的有害气体,增加净化投资及净化成本,难于满足净化要求,废气净化率只在85%左右;
       (4)因草酸还原选择性较差,需要在还原前将杂质和其他贵金属除去,既增加投资,又难于彻底除杂,影响产品质量。
    发明内容
       针对目前复杂含金废料在提金过程中存在上述诸多问题,发明提供一种工艺简单、生产周期短、成本低、不污染环境,金回收率高的选择性提金方法。
      本发明通过下列技术方案完成:一种从复杂含金废料中选择性提金的方法,其特征在于包括下列步骤:
       A、按1:1~3的固液质量比,在复杂含金废料中加入质量浓度为30~80%的溶解剂, 加热至沸后,恒沸溶解2~3小时,过滤分离出含金滤液;
    B、在步骤A的含金滤液中,按1000克Au 计,加入水合肼:氯化物=1:1~3体积比的还原剂2000~5000ml,进行选择性还原出金,使金与其他贵金属和贱金属分离,过滤分离出海棉金:
    C、按常规对步骤B的海棉金进行洗涤、干燥、熔铸成型后,得纯金产品。
    所述步骤A的溶解为常规的王水溶解法、盐酸+氧化剂溶解法、氰化溶解法、硫脲溶解法、碘化溶解法中的任意一种,溶解剂为王水,或者为盐酸+氧化剂,且盐酸和氧化剂的比例是任意的,氧化剂是H2O2、氯酸钠等,或者为氰化钾溶液,或者为硫脲,或者为碘化钾或碘化钠溶液。
    所述步骤B的水合肼为市购工业级产品。
    所述步骤B的氯化物为市购工业级氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化铵、氯化镁、氯化氢中的一种。
    所述氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化铵、氯化镁均以其饱和溶液与水合肼混合成还原剂。
    所述步骤A的溶解过程中,适时加水维持原溶液体积。
    所述步骤A的溶解,步骤B的还原均在搅拌下完成,搅拌速度为常规的80~100转/分钟。
    所述步骤A过滤分离出的不溶渣,以及步骤B过滤分离出的滤液按常规处理。
    为获得高纯度金产品,可在步骤C之前,重复至少一次步骤A和步骤B。
    本发明的难点在于如何能在含有其它贵金属如Pt、Pd、Rh、Ir等和贱金属的复杂溶解液中,选择性地只将金还原出来,并使其他金属不被还原,仍然留在溶解液中,从而有效地将金与其他金属分离,并使分离出的金纯度达到GB4134-84标准的99.9~99.995%。为此,最关键的核心技术就是研发一种行之有效的还原剂。
    本发明正是提供了这样一种具有高选择性、高还原性、低价值的还原剂,应用该还原剂即可从溶解在王水中的既含有金,又含有其它贵金属和贱金属的复杂溶解液中,直接将金还原出来,而其他金属不被还原,仍然留在溶解液中,有效地将金与其他金属分离。
    本发明较传统工艺,省去了硫酸溶解杂质工序,省去了在溶液中用锌还原富集贵金属工序;省去了贵金属王水溶液在金还原之前需要除去贵金属的工序;省去了金王水溶液中赶酸的工序。因此比老工艺缩短生产周期3-4倍,生产成本比老工艺降低了一倍。回收率从老工艺的90-95%,提高到≥98.5%,纯度从老工艺的99.5%,提高到≥99.99%。
    本发明与老工艺相比,工艺中省去硫酸溶解工序,避免硫酸溶解过程中产生的大量二氧化硫废气和产生大量的废水。特别是工艺中省去了用盐酸赶硝酸,用水赶盐酸的工序,大大减少了赶酸过程中产生的大量氯化氢、氮氧化物能废气;本项目采用的新工艺比老工艺,减少废气排液量50%,废水排放量30%,经处理废气可达标排放。生产废水循环使用,做到零排放。
    本发明比老工艺省去了三分之一的工序,不仅减少了污染,而且降低了能耗,缩短了生产周期。
    本发明的还原剂均可对王水溶解法、盐酸+氧化剂(H2O2、氯酸钠等)溶解法、氰化溶解法、硫脲溶解法、碘化溶解法中的任意一种含金滤液,进行选择性还原出金,其他金属不被还原,还原率≥99%,因此,本发明实用性极强。
    本发明与老工艺相比,回收率提高了3-4%,生产成本从老工艺的6000-7000元/kg.Au,降到2500-3000元/kg.Au,节省了50%,生产周期从老工艺的7-10天,缩短为1-2天。
    综上所述,本发明缩短了生产周期,降低生产成本,使金的回收率达98.5%-99%。有效回收贵金属金,整活资源,创造可观的经济效益,本发明还有利于环保。并从根本上解决了现有技术存在的工艺复杂、生产周期长、生产成本高、污染环境、资源浪费等问题。
       具体实施方式
    下面结合实施例对本发明做进一步描述。
    实施例1
        本实施例所用原料来自光电企业的含金喷砂废料,Au:0.8%,Pt:0.2%,In:1.5%,SI>90%,Mg:2%,Cr:0.5%,Al:1.2%。
    A、将上述原料置于1m                                               的搪瓷釜中,按1:3的固液质量比,加入质量浓度为60%的王水,加热溶解至沸后,在速度为80转/分钟下搅拌恒沸溶解3小时,并在溶解过程中不断补加水以维持原溶液体积,过滤分离出含金溶液及滤渣;
    B、在步骤A的含金滤液中,加入下列体积比的还原剂:水合肼:用水溶解至饱和的氯化钠=1: 3,加入量是:每1000gAu加入5000ml还原剂,在80转/分钟的搅拌中,选择性还原出金,过滤分离出海棉金和滤液;
    C、将步骤B的海棉金洗涤至洗液pH=7.0后,按常规进行干燥,再铸锭得到纯度为99.5%的纯金,金回收率≥98.5%;
    D、步骤A过滤分离出的滤渣,以及步骤B过滤分离出的滤液均按常规进行处理。
    实施例2
    本实施例所用原料来自光电企业的含金喷砂废料,Au:0.2%,In:1.5%,SI>90%,Mg:1%,Cr:0.5%,Al:1.2%。
    A、将上述原料置于1m的搪瓷釜中,按1:1.2的固液质量比,加入质量浓度为50%的王水,加热溶解至沸后,在速度为100转/分钟下搅拌恒沸溶解2小时,并在溶解过程中不断补加水以维持原溶液体积,过滤分离出含金溶液及滤渣;
    B、在步骤A的含金滤液中,加入下列体积比的还原剂:水合肼:用水溶解至饱和的氯化钙=1:1,加入量是:每1000gAu加入2000ml还原剂,在80转/分钟的搅拌中,选择性还原出金,过滤分离出海棉金和滤液;
    C、将步骤B的海棉金返回1m的搪瓷釜中,按1:1.2的固液质量比,加入质量浓度为50%的王水,加热溶解至沸后,在速度为100转/分钟下搅拌恒沸溶解3小时,并在溶解过程中不断补加水以维持原溶液体积,过滤分离出含金溶液及滤渣;
    D、在步骤C的含金滤液中,加入下列体积比的还原剂:水合肼:用水溶解至饱和的氯化钙=1:1,加入量是:每1000gAu加入2000ml还原剂,在100转/分钟的搅拌中,选择性还原出金,过滤分离出海棉金和滤液;
    E、将步骤D的海棉金洗涤至洗液pH=7.0后,按常规干燥海棉金,再铸锭得到纯度为99.99%的纯金,金回收率≥99.1%;
    F、步骤A、C过滤分离出的滤渣,以及步骤B、D过滤分离出的滤液按常规进行处理。
    实施例3
        本实施例所用原料来自光电企业的含金70%~90%的废料,其中主要成分为:Au0.68%,Pt0.35%,In2%,Cr2.5%,AL2%。
        A、将上述原料置于1m的搪瓷釜中,按1:2的固液质量比,加入质量浓度为70%的碘化钠溶液,加热溶解至沸后,在速度为90转/分钟下搅拌恒沸溶解2.5小时,并在溶解过程中不断补加水以维持原溶液体积,过滤分离出含金溶液及滤渣;
    B、在步骤A的含金滤液中,加入下列体积比的还原剂:水合肼:氯化氢=1: 2,加入量是:每1000gAu加入3000ml还原剂,在90转/分钟下搅拌进行选择性还原出金,过滤分离出海棉金和滤液;
    C、将步骤B的海棉金洗涤至洗液pH=7.0后,按常规干燥金,再铸锭得到纯度为99.9%的纯金,金回收率≥98.5%;
    D、步骤A过滤分离出的滤渣,以及步骤B过滤分离出的滤液按常规进行处理。
    实施例4
        本实施例所用原料来自从首饰企业的旧款式首饰,其中有纯金首饰、K金首饰、铂金首饰、钯首饰、银上镀铑的首饰,以及加工首饰时打磨和抛光后的废屑。其中的K金首饰中还含有一定量的铜、锌、镍等贱金属,金含量为35%。
       A、将上述原料置于1m的搪瓷釜中,按1:1的固液质量比,加入质量浓度为30%的盐酸和H2O2,且盐酸和H2O2的体积比为1:2,加热溶解至沸后,在速度为95转/分钟下搅拌恒沸溶解2小时,并在溶解过程中不断补加水以维持原溶液体积,过滤分离出含金溶液及滤渣;
    B、在步骤A的含金滤液中,加入下列体积比的还原剂:水合肼:工业级氯化氢=1: 1,加入量是:每1000gAu加入4200ml还原剂,在95转/分钟下搅拌进行选择性还原出金,过滤分离出海棉金和滤液;
    C、将步骤B的海棉金洗涤至洗液pH=7.0后,按常规干燥金,再铸锭得到纯度为99.5%的纯金,金回收率≥98.5%;
    D、步骤A过滤分离出的滤渣,以及步骤B过滤分离出的滤液按常规处理。
    对比例1
    为表明本发明技术效果,将与实施例1相同的原料采用下列现有技术处理:
    1)用酸溶解杂质后,过滤分离,使部分贱金属进入溶解液,而含金的贵金属则进入渣中,从而达到与贵金属分离的目的;
    2)再用王水溶解含有贵金属的渣后,过滤分离;
    3)除去分离后的溶液中的杂质;
    4)经过赶酸后,用草酸还原出海绵金,烘干,铸锭,得纯金产品。
    金回收率:90.2%,金的纯度99.5%,同时工艺复杂,生产周期8天,生产成本6500元/kg.Au,污染环境,资源浪费等。
    而实施例1得到纯度为99.5%的纯金,金回收率≥98.5%,且生产周期仅为2天,生产成本3000元/kg.Au,降低一倍,减少污染,经济效益可观。
    对比例2
    1)将与实施例3相同的原料采用下列现有技术处理:
    2)将原料置于溶解设备中,加酸溶解部分杂质后,进行固液分离;
    3)将分离出来的含金等贵金属渣再用王水溶解后,进行过滤分离;
    4)在分离后的溶液中加入锌粉置换富集贵金属;
    5)将富集物用王水溶解后,进行过滤分离;
    6)除去分离后的高含量贵金属溶液中的杂质后,加热赶酸;
    7)用草酸进行还原后,得到海绵金,将海绵金洗涤,烘干,铸锭,得到纯金产品。
    金回收率:90.5%,金的纯度99.6%,同时工艺复杂,生产周期10天,生产成本6000元/kg.Au,污染环境,资源浪费等。而实施例3得到99.9%的纯金,金回收率≥98.5%,生产周期仅1天,生产成本2800元/kg.Au,降低一倍,同时整活资源,减少污染,经济效益可观。

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    复杂 废料 选择性 方法
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