JPH0524965B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は製錬困難な含金、含鉄硫化物材料、例
えば鉱石又は精鉱からの金の採取方法に関するも
のである。 製錬困難な含金、含鉄硫化物材料を最初加圧酸
化処理して、製錬困難な材料から金を遊離する場
合にはシアン化により上記材料からの金の採取が
改善されることが知られており、例えば1957年１
月15日付の米国特許第2777764号（ヘドレイら）
に開示されている。加圧酸化処理においては金の
遊離を効果的に奏するため硫化物硫黄を硫酸塩の
形態に十分酸化するのが望ましい。 現在する硫化鉱物は一般には多くは流ヒ鉄鉱及
び／又は硫化鉄鉱であり、またかなりの量の硫磁
鉄鉱、並びに亜鉛、鉛及び銅の硫化物のような卑
金属硫化物にも少量含み得る。硫黄元素は加圧酸
化処理における最初又は中間の酸化生成物として
形成され、加圧酸化処理は一般に温度約120〜250
℃、通常約140〜約200℃、で実施されるので、硫
黄は溶融状態で存在する。溶融硫黄は多くの硫黄
物を湿潤及び／又は被覆する傾向を強く有し、そ
の結果硫黄と未反応硫化物との凝集体を形成す
る。従つて酸化及び金遊離を著しく制限する。こ
のことは特に連続操作における場合にあてはま
り、この連続操作では凝集体が反応容器中に残存
しかつ成長する点にまで成長する場合がある。さ
らに、硫黄元素の存在は続くシアン化による金の
採取には有害であり、その理由はシアン化物の消
費が増加するだけではなく、また溶融硫黄が金を
収集する親和力を有しそして金へのシアン化物溶
液の接近を妨害するからである。 従来技術では、溶融硫黄により生じる問題を減
ずるため硫化物の加圧酸化において例えばリゾノ
スルホナート又はケブラチヨのような種々の添加
物の使用が、1975年２月18日付の米国特許第
3867268号（カウルカら）に開示されているが、
かかる添加物の使用は硫ヒ鉄鉱、硫化鉄鉱又は磁
硫鉄鉱を含む製錬困難な含金硫化物材料の加圧酸
化においては商業的に望ましくなく、その理由は
好ましくない大量の添加物を相当の対価を伴つて
必要とするからである。 高い反応温度、すなわち約235℃以上、を使用
することにより硫黄元素のより早い酸化を提供し
かかる問題をある程度克服することができるが、
連続操作ではこのことが有効であるか疑わしい。
いかなる場合においても、かかる高温の使用は高
い設備費を要し望ましくない。 製錬困難な含金硫化物材料の加圧酸化処理にお
いて硫黄の融点以下の反応温度、即ち約120℃以
下、の使用が例えば1980年７月１日付のカナダ特
許第1080481号（ヴイスロウジル）にみられるご
とく提案された。しかしながら、かかる処理で
は、硫ヒ鉄鉱、磁硫鉄鉱及び多くの卑金属の硫黄
分が好ましくない程度まで硫黄元素に酸化され、
多くの硫化鉄鉱は未反応のままである。硫黄元素
を溶解し除去するためカセイ溶液中に酸化固体を
温浸することが提案された。このこともまた望ま
しくはなく、その理由は添加工程を必要とするだ
けでなく、またカセイ溶液は加圧酸化処理中に形
成された硫黄含有鉄沈澱物及びヒ酸第二鉄塩と反
応するからで、得られた溶液は一般にポリ硫化
物、ヒ酸塩、硫酸塩及び多分に種々の不飽和硫黄
化合物を含むために得られた溶液の処置又は処理
が付加的問題として存在する。 従つて本発明の目的は溶融硫黄の存在により生
じる上記した従来の問題を著しく低減する製錬困
難な含金、含鉄硫化物材料の加圧酸化処理方法を
提供することにある。 本発明は溶融硫黄により湿潤する硫化物の問題
及び凝集体の付随の問題を、過度な高温または過
剰な量の添加物に依存することなく、約120℃以
上の加圧酸化処理温度で、比較的不活性な固体を
鉱石又は精鉱の形態である製錬困難な含金含鉄硫
化物材料の新しい供給材料に添加して、硫黄元素
形成が生じやすい処理の少なくとも最初の工程、
即ちマルチコンパートメント水平オートレーブ
（multi−compartment horizonal autociave）
の最初のいくつかのコンパートメント、反応器系
の最初の反応容器又はかま若しくは管又はパイプ
ライン反応器の最初の部分、において比較的高い
スラリーパルプ密度を得ることによりほとんど克
服し得るという知見に基づくものである。比較的
不活性な固体のかかる添加は形成される硫黄元素
の分散を促進し、これにより凝集化の傾向を減
じ、また形成したあらゆる凝集体の懸濁をも促進
し、それによりさらに完全に反応させることを確
かめた。 本発明において、新鮮な供給材料に比較的不活
性な固体を添加して比較的高いパルプ密度のスラ
リー供給材料を形成するには、新鮮な供給材料の
みを使用して高パルプ密度を得るのが好ましく、
この理由は高硫黄含量（及びおそらく高ヒ素含有
量）になると加圧酸化処理において過剰の熱の生
成を生じる結果となるからである。本発明はまた
予備浮選工程において加圧酸化処理で使用する低
硫黄品位精鉱を生成するのが好ましく、この理由
は実際にはかかる浮選工程において硫化物材料が
脈石で希釈されるからである。比較的高いパルプ
密度を使用する場合には、かかる低硫黄品位の精
鉱中の脈石の量が比較的多いと加圧酸化処理にお
いて問題を起こす。例えば、原鉱石には比較的多
量の炭化物を含む場合がありこの炭化物が加圧酸
化処理中に存在する場合には、二酸化炭素が発生
しこの二酸化炭素はかなりの排気を必要とし付随
の酸素消費を伴う。さらに、多くの製錬困難な金
鉱石の酸消費量は硫黄の酸化により得られる酸以
上でありこれにより系への酸の添加が必要とな
る。 本発明において、少なくとも加圧酸化処理の初
期工程におけるスラリー供給材料のパイプ密度は
鉱石や精鉱のような新鮮な供給原料への比較的不
活性な固体の添加により比較的高い値、例えば固
体約30〜約60重量％、好ましくは固体約40〜約55
重量％に維持する。比較的不活性な固体は液−固
分離の前又は後で加圧酸化処理された材料の一部
をリサイクルすることにより供給することができ
る。酸化スラリーを一般に液−固分離工程で処理
し通常固体を例えばシアン化サーキツトを経て酸
化固体を処理する前に、交流デカンテーシヨンシ
ツクナーサキツト中で洗浄する。加圧酸化処理か
ら直接の酸化スラリーをリサイクルすることがで
きるが、液−固分離及び洗浄工程で処理した酸化
固体をリサイクルするのが一般に好ましく、その
理由とするところはかかる洗浄をした固体が加圧
酸化処理からの直接の酸化スラリーより冷たいか
らである。しかしながら、新鮮な供給材料の酸を
消費する脈石含量が高い場合（例えば炭化物の含
量が比較的高い場合）、酸のリサイクルの量を最
大限にして炭化物の分解を容易にするため酸化ス
ラリーをリサイクルするのが好ましい。比較的高
いパルプ密度を得るためのリサイクル固体量は主
として新鮮な供給材料の硫黄含量に依存し、新鮮
な供給材料に対して約0.5：１〜10：１重量％、
好ましくは約2.5：１〜４：１重量％である。 高パルプ密度を得るための酸化材料のかかるリ
サイクルは凝集化を著しく減じ、これにより連続
操作が容易になることを確めた。十分に酸化した
残留物は硫黄元素を有効に分配し、未反応硫化物
材料の選択的湿潤及びその結果として生じる凝集
化を回避することも明らかとなつた。さらに、リ
サイクル酸化材料は酸を含みこの酸が新鮮な供給
材料中の炭化物を分解する傾向がある。従つて得
られた二酸化炭素は加圧酸化処理前に取り除か
れ、これにより酸素利用を最大化する。またリサ
イクル酸化材料は可溶性鉄及び／又は易溶性鉄を
含み、かかる鉄は酸化反応を促進することを見出
した。 またリサイクル酸化材料は酸化を促進し、新鮮
な供給材料だけが酸化される場合よりも金をより
完全に遊離することによりバツチ操作において有
効であることを確かめた。さらに、固体のリサイ
クルが行なわれる場合に、このリサイクルは不完
全反応硫化物に対する付加的保持時間を提供する
こととなる。 本発明は特に複数の型の鉱物を処理する場合特
に有効である。例えば製錬が困難な金精鉱は磁硫
鉄鉱、硫化鉄鉱、硫ヒ鉄鉱を含み、亜鉛精鉱は方
鉛鉱、セン亜鉛鉱、テツセン亜鉛鉱および黄鉄鉱
を含む。これらの鉱物のうちいくつかは他のもの
より反応性が高く、さらに最も反応性の高い鉱物
は中間反応生成物として硫黄元素を生成する傾向
にある。 本発明を図面を参照して実施例により説明す
る。 図面を参照して、粉砕した新鮮な製錬困難な含
金、含鉄硫化鉱石又は精鉱をスラリー化して水性
スラリーとし、このスラリーを混合工程１２へ供
給し、次の加圧酸化工程からの洗浄した酸化固体
（後に詳細に述べる）も混合工程１２へ供給して
固体約30〜60重量％、好ましくは40〜50重量％の
比較的高いパルプ密度を有する水性供給スラリー
を形成する。次いで高パルプ密度スラリーをマル
チ−コンパートメント水平オートクレープ中で、
温度約120〜250℃、全圧約350〜6000KPAの下で
硫化物を十分に酸化して硫酸塩にするに十分な保
持時間加圧酸化工程１４で処理する。 加圧酸化工程１４からの酸化スラリーを洗浄工
程１６へ移し水を添加する。次いで希釈スラリー
をシツクナーを含む液−固分離工程１８に移しこ
こで使用した洗浄水をシツクナー溢れ液として除
去する。次いでシツクナーアンダフロー中の酸化
固体の一部を混合工程にリサイクルして導入され
る新鮮な供給スラリーと混合し次の加圧酸化のた
めの比較的高いパルプ密度の供給スラリーを形成
する。リサイクル酸化固体対新鮮な供給材料の重
量比は約0.5：１〜10：１であり、好ましくは
2.5：１〜４：１である。 残留固体を中和工程２０に移しここで石灰のよ
うな中和材を添加しスラリーのPHをシアン化に対
して適切な値、例えば約10.5にまで高める。次い
で中和したスラリーをシアン化工程２２に移し金
を採取する。 或いはまた、混合工程１２へリサイクルするシ
ツクナー１８からの酸化固体の代りに、酸化固体
のリサイクルは加圧酸化工程１４においてオート
クレーブを出た多少の酸化スラリーを図中破線で
示すようにリサイクルすることによつて行うこと
ができる。 本発明に関連して行つた種々の試験結果を次に
示す。 例 １ Au33.4ｇ／ｔ、As12.4％、Fe33.3％及びS21.4
％を含む精鉱を溶いて試験を実施した。先ず従来
のシアン化ではAu30％を抽出し、Au23.3ｇ／ｔ
を含む残留物を得ることが明らかとなつた。 例 ２ かかる精鉱をパルプ密度10％固体、H₂SO₄85
Kg／ｔおよび全圧1750KPaの条件で従来技術に
よりバツチ加圧酸化処理した。サンプルを規定さ
れた時間間隔で取り出し硫酸塩への硫黄酸化の量
を測定し同様の続くシアン化での金抽出量も測定
した。この結果を第１表に示す。

【表】 結果により硫黄酸化が増大するにつれ金の抽出
量も増加することがわかる。 例 ３ バツチ試験を同様な精鉱について異なる量の添
加剤を用いてわずかに異なる条件で実施した。最
初の供給材料はプラス100メツシユ固体2.2重量
％、供給材料当り乾燥固体373ｇを含み、加圧酸
化をパルプ密度13％固体、H₂SO₄150Kg／ｔ、温
度185℃及び全圧1500KPaで20分間実施した。こ
の結果を第２表に示す。

【表】 結果により凝集化を減ずるに多量の添加剤を必
要とすることがわかる。 例 ４ 種々のパルプ密度及び種々の量の酸化固体のリ
サイクルにより精鉱の加圧酸化に関する試験を実
施した。添加剤は使用しなかつた。新鮮な精鉱は
S21.4％及びプラス100メツシユ固体2.2重量％を
含んだ。加圧酸化を185℃、全圧1500KPa及び保
持時間20分で実施した。混合スラリーの初期PHは
0.8〜0.9であつた。は0.8〜0.9であつた。リサイ
クル固体は100％マイナス100メツシユで、代表的
にはAs約11.5％、Fe28.2％、SiO₂11.9％、Ｓ（全
量）6.4％、Ｓ（元素）0.1％以下、Ｓ（硫酸塩）
6.34％を含んだ。この結果を第３表に示す。

【表】 ＊ 新鮮な供給精鉱の重量を基準
これらの試験結果より酸化固体による新鮮な供
給材料の硫黄分の十分な希釈およびスラリーの固
形分の増加に伴う酸化により凝集化が著しく減少
し得ることがわかつた。 例 ５ バツチ試験を連続酸化実験において生じた洗浄
工程シツクナーからの酸性アンダーフロースラリ
ーと混合した精鉱について実施した。リサイクル
した酸化固体対新鮮な精鉱との重量比４：１であ
り、供給混合スラリーは固体45％を含み、初期PH
は1.2であつた。酸化は190℃、全圧1780KPaで実
施した。酸化及び続くシアン化の結果を第４表に
示す。

【表】 第１表の結果を比較した場合、上記結果は本発
明の効果を顕著に表わしており、120分及び180分
酸化後の硫黄酸化及び金抽出の程度は精鉱のみを
酸化した場合に比して著しく高い。 次いで前記と同じ精鉱を連続試験実験において
使用した。 例 ６ 最初の実験においては、加圧酸化を185℃、全
圧1510KPa、パルプ密度固体15重量％で行なつ
た。リグノソル及びケブラチヨをそれぞれ精鉱1t
当り１及び２Kgの分量で添加した。実験中、シビ
アな凝集化がオートクレーブ中でおこつた。24時
間までには、固体の約15％が最初の２個のコンパ
ートメント中に蓄積し、実験を終了した。分析に
より硫ヒ鉄鉱及び硫化鉄鉱が凝集体中の主たる硫
化物であることがわかつた。マイナス6.7mmから
プラス0.50mmまでの分級物は精鉱中33.4ｇ／ｔの
Auと比較して90.2〜94.5ｇ／ｔのAuを含み、こ
のことは凝集体中に金がかなり含有され、その品
位が上がつたことを示す。この結果として、酸化
シツクナーアンダーフロー固体は16.3ｇ／ｔの
Auを含み、さらにオートクレーブ中へ供給され
た金の40％のみとなつた。 例 ７ 続く第２の実験では最初の２個のオートクレー
ブコンパートメント中の撹拌を増加しケブラツチ
ヨの添加速度を速くして（7.5Kg／ｔまで）凝集
体を分散させて濁濁するような試みを行なつた。
それにもかかわらず、凝集化問題は実験の間存続
し、44時間後終了した。実験後オートクレーブを
検査したところ供給材料の約15％が最初の２個の
コンパートメント中に在し、さらに第３番目のコ
ンパートメント中に他の13％が蓄積していた。酸
化シツクナーアンダーフロー固体は11.5〜19.4
ｇ／ｔのみのAuを含有した。 例 ８ 続く第３の実験は、酸化固体をリサイクルして
行つた。但し酸化固体対新鮮な精鉱とのリサイク
ル比を3.5：１として、パルプ密度が固体50重量
％の混合スラリーを得た。実験を57時間続けたが
重大な凝集化問題は生じなかつた。酸化シツクナ
ーアンダーフロー固体には28.5〜30.7ｇ／ｔのAu
を含んだ。本発明の利点はこのことにより明白で
ある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は金採取方法の工程図である。 １２……混合工程、１４……加工酸化工程、１
６……洗浄工程、１８……液−固分離工程、２０
……中和工程、２２……シアン化工程。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 製錬困難な含金、含鉄硫化物材料から金を採
   取するに当り、新鮮な供給材料と、続く加圧酸化
   工程からの酸化固体とで水性供給スラリーを得、
   上記供給スラリーは30〜60重量％のパルプ密度を
   有し、このスラリーを温度120〜250℃、全圧360
   〜6000KPaの条件下で加圧酸化処理して酸化固
   体のスラリーを生成し、この酸化固体の一部を供
   給スラリーにリサイクルして、残留する酸化固体
   から金を採取することを特徴とする製錬困難な含
   金、含鉄硫化物材料からの金の採取方法。 ２ 供給スラリーのパルプ密度が固体40〜55重量
   ％である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 加圧酸化工程から酸化スラリーを直接リサイ
   クルすることにより供給スラリーに酸化固体をリ
   サイクルする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 加圧酸化工程からの酸化スラリーを液−固分
   離工程で処理して、分離工程から酸化固体をリサ
   イクルすることにより供給スラリーに酸化固体を
   リサイクルする特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ５ 加圧酸化工程からの酸化スラリーを液−固分
   離工程前又は中に洗浄する特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ６ リサイクル酸化固体対新鮮な供給材料の重量
   比が0.5：１〜10：１である特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ７ リサイクル酸化固体対新鮮な供給材料の重量
   比が2.5：１〜４：１である特許請求の範囲第６
   項記載の方法。