专利名称：难浸金矿石的加压氧化预处理工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及贵金属的提取方法，具体地说是涉及从难浸金矿石中提取金的方法及其设备。
从难浸金矿石中提取黄金比较困难，用常规方法的金提取率很低。例如我国吉林省某金矿起初开采的是地表氧化矿，金的氰化浸出率可达90％左右；当氧化矿开采完以后，出现地层深部的原生矿，其氰化浸出率只有50％左右，属于难浸金矿。难浸金矿国内一般采用焙烧方法进行处理，焙烧可以除去矿石中所含的硫、砷等影响氰化的物质，大幅度提高金的浸出率；但是，焙烧法的缺点是带来严重的污染，放出的废气中有大量的二氧化硫等有害物质，严重污染自然环境。
国外已有多种方法处理难浸金矿石，实际运用于生产的大多采用加压氧化法。美国加利福尼亚Homestake矿业公司的Mclaughlin金矿用加压氧化法处理难浸金矿(见李斌等，难浸金矿处理技术进展，湿法冶金，1988，2(总第26期)，第23页；杨金华，张万寿等，美国部分提金工厂考察报告，湿法冶金，1988，4(总第28期)，第23页，矿石细磨后送入3台串联的压力釜进行加压氧化，反应温度160～180℃，操作压力2．2MPa，有一台制氧机专门向高压釜内提供氧气作为氧化剂。反应用的压力釜为卧式釜，内衬铅和双层耐酸砖，搅拌器为钛轴、陶瓷叶轮。最终金回收率可达90％以上。但是，该方法有如下缺点1、反应温度较高；2、操作压力较高；3、以氧气作为氧化剂，需要设置制氧车间，增大投资；4、反应设备结构较复杂。
本发明的目的是提供一种反应温度和操作压力都比较低，以空气作为氧化剂，设备较简单的难浸金矿石加压氧化预处理工艺及其设备。
本发明的技术方案如下难浸金矿石的加压氧化预处理是在串联的1～10台哨式压力釜中进行的。
哨式压力釜为柱形结构(
图1)，内管11的内径可为0．1～1．5米，壁厚为10～20毫米，外部套一外管12，釜体总高度为2～10米。内管11与外管12之间空腔7可充入蒸汽或油类用来加热，温度可高达300℃。第一台哨式压力釜底部有进气口9、进料口10和排料管1，釜体侧壁有进蒸汽口3、出蒸汽口8及插温度计用的温度计套管2，顶端有出料口5、压力表4及取样口6。第一釜出料口5通过管路与第二釜底端进料口10连接，后面各釜类推。釜体材质可以用不锈钢、钛或碳钢。
哨式压力釜底部有哨式结构15，见图2，哨式结构15由进料口10、进气口9、哨体14及出料口13构成。矿浆从进料口10进入哨式结构，压缩空气从进气口9进入哨式结构15，在哨体内，从侧面进入的压缩空气与从底部进入的矿浆剧烈而均匀的混合，再由出料口13送入釜体。由于空气与矿浆混合均匀，空气中的氧气也与矿浆达到均匀混合，能使矿浆达到最大限度的氧化效果，从而使难浸金矿中金的硫砷包裹物氧化，让金粒裸露，有利于后续的氰化过程。
金矿石破碎至—0．074mm占90％以上，加水制成液固比为1．0—5．0的矿浆，加入硫酸和硝酸制成酸性矿浆；或者加入氢氧化钠，制成碱性矿浆。用压力泵将矿浆从进料口10打入釜体内，同时从进气口9加入压缩空气，压力控制在0．5～1．8MPa。内、外管之间的空腔7中通入蒸汽或热油加热，温度控制在70～150℃。控制矿浆的流量，使矿浆在釜内的停留时间为1～10小时。最后一台釜出来的矿浆送去氰化。
向进料口输送矿浆可采用高压往复泵。
金矿石难浸最主要的原因是硫化物和硫砷化物对金的包裹，从而阻碍了金与反应试剂的接触。加压氧化的目的是使矿石中包裹金的硫化物和硫砷化物氧化，让金从包裹状态转变成暴露状态，从而有利于金的浸出。
在酸性条件下，矿石发生一系列变化，其主要反应过程为
6NO+3O2→6NO2
总反应为
在碱性氧化过程中也发生一系列化学反应，其中最主要的反应有
随着硫化物氧化过程的进行，被其包裹的金得以暴露，在浸出过程中被氰化物所溶解。
本发明有附图。
图1为哨式压力釜的结构示意图。
图2为釜底内部哨式结构示意图。
本发明具有下列优点(1)设备简单，采用空气加压，不需制氧设备，空气加入釜内具有强烈的搅拌作用，使矿浆混合均匀，反应效果好，并且省掉了搅拌电机、搅拌桨等装置。
(2)通过加压预处理后，金的浸出率得到大幅度提高，一般浸出率只有10～50％左右的金矿，在加压处理之后，可以达到90％左右。
(3)不使用搅拌桨，加压釜密封效果更好，维护简单。
(4)不产生含硫、砷等废气，减少环境污染。
(5)氧化过程采用低温低压，使得操作安全，节省能源。
下面以几个实施例对本发明做进一步说明。
实施例一使用碳钢制的哨式压力釜，高4米，内管直径0．2米。某金矿石含硫0．68％，砷0．103％，金6．5g／t，碳酸盐矿物约占矿石矿物总量的59％，直接氰化浸出，其金浸出率低于45％。使用本发明的方法，矿石破碎至—0．074mm占98％，再加入10％(以矿石重量计算)的氢氧化钠制成碱性矿浆，矿浆液固比为3∶1。该矿浆用压力釜预处理，通入空气，压力控制在1．6MPa，温度控制在80℃，釜内停留时间4小时，矿浆从哨式压力釜出来后，再进行氰化，浸出率可达92％。
实施例二使用不锈钢制的哨式压力釜，高6米，内管直径0．9米，采用此釜处理某金矿石，其类型属于微细粒浸染型，含硫3．14％，砷0．95％，金6．22g／t，用常规方法直接氰化时金的浸出率不足50％。采用本发明的工艺，金的浸出率可以提高到90％。其工艺条件是，使用不锈钢材料的哨式压力釜，将金矿石细磨至—0．074mm占90％，制浆后加入占矿石重量7％的硫酸及7％的硝酸，液固比为1．5∶1，用压力泵打入釜内，压力釜温度控制在140℃，压力控制在0．8MPa，釜内停留时间2小时。
权利要求
1.一种难浸金矿石加压氧化预处理工艺，包括矿石粉碎，加水制浆，加酸或碱氧化预处理，其特征在于矿石粒度为—0．074mm占90％以上，矿浆液固比(重量)为1．0～5．0，氧化剂为空气，空气压力为0．5～1．8MPa，温度为70～150℃，矿石反应时间为1～10小时。
2.一种难浸金矿石加压氧化预处理工艺所用的设备，为哨式压力釜，该釜为柱形结构，由内管(11)和外管(12)构成加热夹套，釜底有进料口(10)和排料管(1)，釜体侧壁有进蒸汽口(3)、出蒸气口(8)和温度计套管(2)，顶端有出料口(5)、压力表(4)及取样口(6)，其特征在于釜底有进气口(9)及与其相连的哨式结构(15)，哨式结构(15)由进料口(10)、进气口(9)、哨体(14)及出料口(13)组成，进料口(10)、进气口(9)及出料口(13)都与哨体(14)相通，哨体(14)上端成哨形，顶端形成出料口(13)，出料口(13)与釜体相通。
3.如权利要求2所述的制备，其特征在于1-10台哨式压力釜互相串联。
4.如权利要求2所述的设备，其特征在于釜体材质为不锈钢、钛或碳钢。
全文摘要
本发明为一种难浸金矿石加压氧化预处理工艺及设备,工艺包括矿石粉碎,加水制浆,加酸或碱,氧化、氰化等步骤,其特点为矿石粒度小于0.074毫米占90%以上,矿浆液固比为1.0—5.0,氧化剂为空气,压力为0.5—1.8MPa,温度70—150℃,反应时间为1—10小时,其设备为硝式压力釜。本发明效果好,节省资金,金矿浸出率可达90%左右,设备操作安全、节省能源。
文档编号C22B3/00GK1203955SQ98101810
公开日1999年1月6日 申请日期1998年5月4日 优先权日1998年5月4日
发明者周绍銮, 孙全庆, 张晓泓, 李欣, 王晓东 申请人:核工业北京化工冶金研究院