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中矿集团自由流电泳分离贵金属技术获专利

2016-3-9 9:26:38 来源:中国矿业报

由山东中矿集团有限公司和华东理工大学合作研发成功的《一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置及应用》近日获得了国家发明专利授权。据了解,这是国际上第一个在矿物分离提纯过程中成功引入自由流电泳(FFE)技术的科技成果,在矿物冶炼史上具有里程碑意义。

在氰化浸出提金工艺中,氰化钠与金精矿中的金进行络合反应后形成的溶液称为贵液。目前,国内外黄金冶炼企业普遍采取锌置换法回收贵液中的金。该工艺存在着技术老化、成本较高、效率较低和废液污染等诸多技术难点和问题,亟待寻求新的技术和设备进行改进。自由流电泳技术是近十几年来高速发展的前沿科技,该技术利用溶液中带电物质具有不同电泳迁移率的原理,实现对复杂样品组分的分离分析。自由流电泳技术在生物和化学领域的分析及制备中应用较为广泛,但在矿物分离提纯中还没有应用先例。

从2011年起,中矿集团与华东理工大学合作,以集团公司北截氰化车间和检测中心为实验基地,启动了自由流电泳分离贵金属技术研发项目。研发团队对氰化含金贵液中各种金属元素与氰根离子络合成的带有不同电荷的配合物进行了深入分析,利用各配合物的质荷比差异在电泳中显现的电泳行为的不同,通过自由流电泳对置换前贵液中的复杂混合物进行预分离,对有用组分进行富集和提纯,去除杂质,使金泥的成分趋于单一,最终达到降低消耗、提高效益的目的。

为简化操作流程,提高分离效率,研发团队对自由流电泳的核心技术——FFE装置进行了创新设计。针对氰化含金贵液多金属离子分离过程操作中的技术要求,研发团队经过多次改进,设计了一种新型角形自由流电泳装置。与传统的矩形装置相比,新型装置的分离腔为角形,运行时单管进样,样品由泵推进形成层流,在不同梯度垂直电场的作用下实现分离。该新型装置完全可以达到与传统矩形装置同等的分离效果,并且减少了背景缓冲液的使用,显著降低了运行成本。

自由流电泳分离贵金属技术具有工艺流程操作简洁、直接成本低廉、兼容性强、工艺条件可控、成本投入少等优势。中矿集团通过拓展自由流电泳的应用领域,产生了显著的经济效益。实验表明,利用本技术对含金贵液进行预处理,金和银的含量分别为98.83%、96.49%,铜与锌分别减少至52.776%、53.94%。以每天处理5000吨贵液的产能计算,引入自由流电泳技术后每天可节省锌粉100千克左右,每年仅锌粉消耗环节就可节省至少100万元。不仅如此,自由流电泳还可以改善氰化尾渣多元素回收过程中的铜锌分离技术指标,为多元素回收提供了更高质量的原料,对资源深度循环利用具有重大意义。

目前,中矿集团正着手建立一套完整的分离分析方法,为自由流电泳技术的工业化应用奠定基础。□ (赵中松)

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