[发明专利]用于形成高浓度硫化物的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于从含有金属的溶液形成具有改进的加工性能和总固体含量的金属硫化物沉淀的方法。本发明特别涉及用于在从富集浸提溶液(pregnant leach solution)中回收有价值的金属的过程中减少软泥形成的方法。

发明背景

含有有价值金属的矿石或浓缩物的湿法冶金方法通常包括用酸性溶液或碱性溶液浸提以产生富集浸提溶液，从该富集浸提溶液中提取有价值的金属。将有价值金属从溶液中回收的方法之一是根据它们的化学性质通过作为金属硫化物沉淀。能够通过作为金属硫化物沉淀来回收的金属的实例包括镍、钴、锌、铜、金、银、铁、镓、锗、砷、镉、铟、锡、锑、铂、钯、汞、铊、铅和铋。

然而，硫化物沉淀作为回收途径在金属硫化物易于形成软泥方面是有问题的。软泥是指金属硫化物的极细颗粒的沉淀(通常，直径小于0.0635mm，或者小于目数200)，通过诸如使用浓缩机、过滤器或逆流倾析法的常规方法很难将其从溶液中分离。对于浓缩机，这是由于难以达到足够的极细颗粒的沉淀物浓度，并且也难以达到避免颗粒移至溢流的需要，而对于过滤器，该细颗粒能够使过滤介质“失明”，或者完全通过该介质。

因此，亟需用于提高来自产物浸提溶液的金属硫化物浓度，由此使软泥的形成最小化的方法。

仅为了示例性说明的目的提供本发明的参考的现有技术，而不是承认该现有技术是澳大利亚或其他地方常见的一般知识的一部分。

发明描述

根据本发明，提供了用于从含有金属离子的溶液中回收金属硫化物的方法，其包括下述步骤：

a)提供含有所述金属硫化物的种子颗粒的浆液；

b)向所述浆液中加入含有硫离子的溶液以形成活化的种子浆液；

c)将所述活化的种子浆液与所述含有金属离子的溶液混合以由此形成金属硫化物沉淀；以及

d)回收所述金属硫化物沉淀。

优选地，将至少部分的在步骤(d)回收的所述金属硫化物沉淀再循环用作步骤(a)中的所述种子颗粒。

所述含有硫离子的溶液可以包含硫氢根离子、硫离子或多硫离子。特别地，所述含有硫离子的溶液可以包含可溶的硫化物，其选自NaSH、NH₄SH、Ca(SH)₂、Mg(SH)₂、Na₂S、(NH₄)₂S、Na₂S_x和(NH₄)₂S_X，其中x的范围为2-5。

在本发明的实施方案中，所述含有硫离子的溶液包括通过Ca(SH)₂与交换剂的反应形成的可溶硫化物溶液，正如在本申请人的标题为“通过硫化物沉淀回收金属的方法”的共同未决的专利申请中所述的，该专利的全部内容以引用的方式并入本文中。

所述金属可以为镍、钴、锌、铜、金、银、铁、镓、锗、砷、镉、铟、锡、锑、铂、钯、汞、铊、铅或铋的一种或多种。

本发明的方法特别适用于镍和/或钴的提取。优选地，步骤(c)的含有金属离子的溶液是浸提含有镍和/或钴的材料产生的产物液。所述含有镍和/或钴的材料选自红土矿、腐泥土矿、褐铁矿、部分氧化的或硫化的矿石、氧化的或硫化的浓缩物或中间体材料。通常，使用下述浸提方法的一种或多种酸浸提所述含有镍和/或钴的材料来产生所述产物液：堆浸、高压酸浸提、加压酸浸提、常压酸浸提、氧化NiS堆浸、加压浸提或槽浸提。然而，也可以例如从Sherritt-Gordon氨/硫酸铵法产生适当的含有镍和/或钴的氨产物液。

在本发明的酸浸提方法中使用的酸可以包括硫酸或盐酸。优选地，所述酸为硫酸。

在最小化资本支出时本发明的方法特别有助于使用堆浸。优选地，该方法不用于将硫化氢气体用作硫化物源的常规硫化物沉淀方法。这样的常规方法需要使用高压釜，并且该方法是技术复杂的和昂贵的。此外，由于H₂S作为配体的配位能力弱，所以使用中性硫化氢活化种子浆液的步骤被认为是效率较低的。

当含有金属离子的溶液是浸提含有镍和/或钴的材料的产物液时，典型地，金属硫化物沉淀包含NiS和/或CoS。更典型地，所述金属硫化物沉淀为含有NiS和CoS二者的混合硫化物沉淀。

金属硫化物的种子颗粒的粒径通常大于1微米。优选地，种子颗粒的粒径为至少5微米，更优选为至少8微米。