从复杂基材综合回收金属制造技术

本发明专利技术描述一种从具有金属硫化物、金属氧化物或其组合的基材回收金属的方法，所述方法是通过使所述基材与水性氧化剂接触以将所述金属硫化物氧化成元素硫和经氧化金属或将所述复杂金属氧化物转化成金属盐，使所述经氧化金属或简单金属氧化物与氢氧化铵接触以形成所述金属的可溶性氨络合物，从而获得浸出液和残余固体；将所述浸出液与所述残余固体分离；并且回收所述金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
从复杂基材综合回收金属。
技术介绍
全球采矿行业所承受的来自世界各地的公民和政府的要求减少其环境足迹的压力日益增大。另外，采矿公司的股东为了提高利润对管理施加着同等程度的压力。目前，所述行业依赖于浓缩设备来形成包含金属和用于装运给熔炉的其它材料的基材或复杂混合物的浓缩物。这种工艺会在尾矿中留下大量的细粉状矿物和/或毒性化学试剂，所述尾矿被留在矿地上，所述细粉状矿物和/或毒性化学试剂会浸出到环境中，有时持续数个世纪。尾矿常常具有环境危害并且对于采矿公司或政府来说用于维护和/或修复的成本高。按照惯例，由于缺乏可有效地分离贵金属与其它金属以及使金属彼此分离的可行技术，所以用于回收不同金属和贵金属的方法完全不同。因此，大量采矿企业特定地专注于仅回收一种特定金属，导致其它有价值的金属的损失，即使当这些金属以显著比例存在于矿石中或作为所要的主要金属的萃取副产物时。一般使用熔炉来处理在矿地上产生的浓缩物。在所述工艺中，熔炉产生大量大气污染以及有毒的熔炉渣，所述大气污染包含温室气体和常见的空气污染物。建造熔炉也是昂贵的，用于处理一种金属的熔炉的成本约10亿美元或更多。另外，操作熔炉需要大量能量，使得矿石熔炼工艺耗能巨大。在熔炉中处理过的矿石被传送到精炼厂以便转化成最终增值产品，这又产生了额外的污染和费用。全球钢铁和铸造行业每年产生约70-80亿磅的熔炉粉尘。所述粉尘中约22％(15-18亿磅)由锌组成，其中铁以及较少量的铅、银、镉以及其它金属构成废弃物的其余部分。美国国家环境保护局(EnvironmentalProtectionAgency；EPA)将熔炉粉尘归类为有害废弃物。一个多世纪以来，全世界所产生的熔炉粉尘中的大部分一直以巨大的经济和环境成本进行填埋。铜、银和金一般从硫化物矿石中萃取并且其特征为其独特的物理-化学特征，并且除了其货币或装饰价值之外，还是工业应用的必需品。这三种金属还全都是极佳的电导体。铜是第三大常用金属，仅次于铁和铝。通常发现，天然存在的矿床中的硫化铜与铁、镍、铅、锌以及钼的硫化物缔合并且常常含有痕量银和金。黄铜矿是从中萃取铜的最常见矿石中的一种。铜在例如电线、屋面和管道以及工业机械中具有广泛的应用。用于萃取铜的常规萃取冶金工艺一般涉及用于从硫化铜回收铜值的高温冶金方法。已知的回收工艺主要涉及研磨矿石、泡沫浮选(其通过利用疏水性差异选择性分离矿物与脉石)以获得精矿，并且煅烧以及用碳或电解沉积还原。然而，所述处理常常需要昂贵的采矿和选矿工艺步骤来浓缩硫化物。另外，采用已知技术从硫化铜矿石生产铜产生了大量的二氧化硫、二氧化碳和镉蒸气。所述工艺的熔炉渣和其它残渣还含有大量重金属。此外，严格遵守环境规定管理采矿操作会实质上增加通过常规工艺从铜矿石回收铜的成本。酸性金属浸出和回收工艺的最终产物中会存在一批杂质，甚至在连续精炼步骤之后仍有杂质。类似地，碱性方法几乎总是存在动力学效率低和负载能力低的缺点。此外，贵金属萃取常常利用人类已知的大部分有毒化学试剂中的一种的氰化，形成、使用并且舍弃氰化物。美国专利3,967,957(丰塞卡(Fonseca))描述了一种利用氨水作为氧化性浸出剂从硫化物矿石或硫化物源材料回收金属价值的方法。丰塞卡传授了氧气、空气或含氧气体作为氧化剂的用途。氧气在水性系统中的溶解度有限，增加了氧化所需的时间量，这对于大规模或商业部署来说可能是繁重的。美国专利5,308,381(汉(Han)等人)描述从矿石和其它材料进行金和银的氨萃取。仍然存在对从复杂基材回收金属的方法的需要。提供此背景信息是为了揭示申请人认为可能与本专利技术相关的信息。这并不意味着承认，也不应当理解为前述信息中的任一个构成针对本专利技术的现有技术。
技术实现思路
本文中描述了一种用于从包含矿物或金属的硫化物形式的复杂基材选择性回收金属的湿法冶金方法。本专利技术的目的是提供一种用于从含金属的硫化物、氧化物或其混合物的基材回收金属的选择性浸出和回收方法。所述基材可以呈含有复杂金属的硫化物矿物形式，或呈硫化物浓缩物、氧化物形式，并且来自各种基材，例如浓缩物、尾矿、压碎矿石或矿山污泥。根据一方面，提供一种用于从包含金属硫化物、金属氧化物或其组合的基材回收金属的方法，所述方法包含：使所述基材与水性氧化剂接触以将金属硫化物氧化成元素硫和经氧化金属和/或将金属氧化物转化成金属盐；使经氧化金属与氢氧化铵接触以形成可溶性金属氨络合物，从而获得浸出液和残余固体，将所述浸出液与残余固体分离；以及从浸出液和残余固体中的一个或多个回收金属。在一个实施例中，水性氧化剂选自由以下各者组成的群组：水溶性过氧化物、水溶性高氯酸盐、水溶性次氯酸盐以及三价铁。在另一个实施例中，水性氧化剂是三价铁，任选地进一步包含酸。在另一个实施例中，水溶性次氯酸盐是次氯酸钠。在另一个实施例中，所述基材包含银、铜、锌、金、铅或其组合。在另一个实施例中，所述方法进一步包含使所述金属从浸出液沉淀。在另一个实施例中，所述基材是电弧炉粉尘、钢铁粉尘、铸造粉尘、尾矿、压碎矿石、矿山污泥或其组合。在另一个实施例中，所述方法在步骤a)到d)中的一个或多个之后进一步包含过滤以获得固体和含贵重矿物溶液。在另一个实施例中，氢氧化铵的pH是9或大于9。在另一个实施例中，水性氧化剂的量足以氧化基材中所有的金属硫化物和/或金属氧化物。在另一个实施例中，针对步骤a)和b)，通过添加试剂来维持水性氧化剂的所要氧化电势。在另一个实施例中，所述基材包含铅，并且步骤b)进一步包含使经氧化金属与一定量的碱金属氢氧化物接触以形成可溶性碱金属铅酸盐。在另一个实施例中，碱金属氢氧化物是氢氧化钠或氢氧化钾。在另一个实施例中，所述方法进一步包含使氧化剂和氢氧化铵中的一个或多个再循环。根据一方面，在此提供一种用于从包含金属硫化物的基材选择性浸出铅以及银和铜中的至少一个的方法，所述金属硫化物包含硫化铅以及硫化银和硫化铜中的至少一个，所述方法包含：使所述基材与足以将金属硫化物氧化成元素硫和经氧化金属的量的水性氧化剂接触；使经氧化金属与足以形成可溶性铅酸根离子和氢氧化铵的量的碱金属氢氧化物接触以形成银和铜中的至少一个的可溶性金属氨络合物，从而获得浸出液和残余固体；将浸出液<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从包含金属硫化物、金属氧化物或其组合的基材回收金属的方法，所述方法包含：a)使所述基材与水性氧化剂接触以将所述金属硫化物氧化成元素硫和经氧化金属和/或将所述金属氧化物转化成金属盐；b)使所述经氧化金属和金属盐与氢氧化铵接触以形成可溶性金属氨络合物，从而获得浸出液和残余固体；c)将所述浸出液与所述残余固体分离；以及d)从所述浸出液和所述残余固体中的一个或多个中回收所述金属。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.28 CA 2810935;2013.07.15 CA 28210231.一种用于从包含金属硫化物、金属氧化物或其组合的基材回收
金属的方法，所述方法包含：
a)使所述基材与水性氧化剂接触以将所述金属硫化物氧化成元
素硫和经氧化金属和/或将所述金属氧化物转化成金属盐；
b)使所述经氧化金属和金属盐与氢氧化铵接触以形成可溶性金
属氨络合物，从而获得浸出液和残余固体；
c)将所述浸出液与所述残余固体分离；以及
d)从所述浸出液和所述残余固体中的一个或多个中回收所述金
属。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水性氧化剂选自由以下
各者组成的群组：水溶性过氧化物、水溶性高氯酸盐、水溶性次氯酸
盐以及三价铁。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述水性氧化剂是三价铁，
任选地进一步包含酸。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述水溶性次氯酸盐是次氯
酸钠。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述基材包含
银、铜、锌、金、铅或其组合。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其进一步包含使所
述金属从所述浸出液沉淀。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法，其中所述基材是电
弧炉粉尘、钢铁粉尘、铸造粉尘、尾矿、压碎矿石、矿山污泥或其组
合。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其在步骤a)到d)
中的一个或多个之后进一步包含过滤以获得固体和含贵重矿物溶液。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其中所述氢氧化铵

\t的pH是9或大于9。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，其中所述水性氧
化剂的量足以氧化所述基材中所有的所述金属硫化物和/或金属氧化
物。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的方法，其中针对步骤a)
和b)，通过添加试剂来维持所述水性氧化剂的所要氧化电势。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的方法，其中所述基材
包含铅，并且步骤b)进一步包含使所述经氧化金属与一定量的碱金
属氢氧化物接触以形成可溶性碱金属铅酸盐。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述碱金属氢氧化物是
氢氧化钠或氢氧化钾。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的方法，其进一步包含
使所述氧化剂和所述氢氧化铵中的一个或多个再循环。
15.一种用于从包含金属硫化物的基材选择性浸出铅以及银和
铜中的至少一个的方法，所述金属硫化物包含硫化铅以及硫化银和硫
化铜中的至少一个，所述方法包含：
a)使所述基材与足以将所述金属硫化物氧化成元素硫和经氧化
金属的量的水性氧化剂接触；
b)使所述经氧化金属与足以形成可溶性铅酸根离子和氢氧化铵
的量的碱金属氢氧化物接触，以形成银和铜中的至少一个的可溶性金

【专利技术属性】
技术研发人员：马达夫·达哈尔，
申请(专利权)人：YAVA科技公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA