[发明专利]用于从电子废弃物或含金矿物、矿石和沙子中回收和提取金的方法

说明书

描述一种用于从含金材料，例如电子废料、矿物和沙子中回收金的方法。所述方法包括压碎所述含金材料以获得粒状材料。然后将所述粒状材料在预热区中的含氧气体环境中预热。所述方法还包括将氧化的粒状材料与含氯材料混合并在反应区中处理混合物。通过加热混合物以使所述含氯材料热分解并产生含氯气体混合物，并且通过对所述含氯气体混合物施加电磁场以使氯离子化来进行所述处理。然后将由于金和氯离子之间的化学反应在所述反应区中产生的挥发性含金氯化物产物冷却以将所述挥发性含金氯化物产物转化成固相含金材料。

技术领域

本发明一般涉及用于分离和回收贵金属和稀有金属的冶金技术，且确切地说，涉及一种用于从含金材料，例如工业废弃物、矿物、矿石和沙子中回收金的方法。

背景技术

随着技术的进步，对电气和电子设备的需求急剧增加。电气和电子技术的重大创新缩短了电气和电子设备的使用寿命，且因此增加了电子废弃物(electronic waste/e-waste)的产生。全球电子废弃物的生产正在迅速增长，并有望在不久的将来进一步加速。这导致产生了大量需要处理的电子废弃物[A.Khaliq,M.A.Rhamdhani,G.Brooks,S.Masood；《用于电子废弃物的金属提取工艺和现有工业途径：综述和澳洲观察(Metal ExtractionProcesses for Electronic Waste and Existing Industrial Routes:A Review andAustralian Perspective)》；《资源(Resources)》，2014，第3版，第152-179页]。

由于环境污染和全球法规，不再允许包括在焚化炉中燃烧，在填埋场中弃置或出口到国外的电子废弃物处理。此外，贵金属(PM)的存在使电子废弃物的回收在经济上具有吸引力。例如，金(Au)因其出色的抗腐蚀性和高导电性而用于电子设备。众所周知，制造手机和个人计算机每年消耗全球开采的3％的金。实际上，与天然金矿石相比，电子废品和废料中的金含量要高得多(每吨电子废品10克至1千克金，而每吨天然金矿石0.5克至13.5克金)，这为电子废弃物的回收创造经济动力。

现有的从电子废弃物中回收Au的火法冶金工艺耗能大，而使用化学浸滤剂，例如王水(即浓硝酸和盐酸的混合物)的湿法冶金工艺涉及污染，且因此在环境上不可持续。另外，在某些情况下，使用现有的火法冶金和湿法冶金工艺从矿物、矿石和沙子中提取原生金可能很困难，对环境不利或在经济上没有吸引力。

例如，美国专利第4,353,740号描述一种处理颗粒状含金矿石以在其中回收金的工艺。所述工艺包括焙烧矿石以除去硫化物，例如二氧化硫，然后在铁存在下在约350℃的温度下对矿石进行氯化以在氯废气中形成挥发性金氯化物和挥发性金铁氯化物的混合物，然后使混合物通过盐(例如氯化钠)使金化合物冷凝，形成盐熔体并将金与熔体分离。

美国专利第5,074,910号描述一种从硫化物矿石回收贵金属的工艺。其涉及对精矿和盐的混合物进行氯化以形成液态熔体。盐优选地含有氯化钾。此氯化是在300摄氏度与600摄氏度之间的温度下同时搅拌进行。工艺将元素形式和硫化物形式的贵金属转化为贵金属氯化物，然后通过后续工艺步骤进行回收。

美国专利第5,169,503号描述用于从矿石中提取有价金属的工艺。所述方法包括：(a)通过用浸滤剂处理矿石来从矿石中溶解有价金属，所述浸滤剂包含氯盐、次氯酸盐和三聚氰酸的水溶液；(b)从浸滤剂中回收有价金属。

美国专利第5,484,470号描述一种用于将金属金溶解在配体和氧化剂浸滤系统中的工艺，其中金的溶解度通过在环中添加含有氮或硫的杂环芳香族化合物来增强。

美国专利第7,645,320号描述一种用于从含贵金属源中提取贵金属的工艺，其包含以下步骤：(i)使含贵金属源与气相氯盐接触；(ii)冷凝步骤(i)的含贵金属的挥发性产物；和(iii)从步骤(ii)的冷凝产物中回收贵金属。

发明内容