专利名称：一种脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法
技术领域：
本发明涉及贵金属冶炼金、银等的提取技术，具体涉及一种脱除难处理金精矿中砷 硫元素的方法。技术背景在采用含砷硫难除理金精矿提取金、银等贵金属的过程中，脱砷、脱硫是非常重要 的工艺步骤。已知的脱除含砷硫金精矿中砷硫元素的方法主要有以下三种1、 中国专利ZL01138006.3所公开的高砷高硫金精矿脱除砷硫元素，该方法是将含 砷硫金精矿经调浆后进入还原炉进行缺氧焙烧，脱除砷和大部分硫；还原炉出来的渣和 经热旋风收集下来的尘再进入氧化炉进行氧化焙烧，进一步脱硫；两股烟气经各自的降 温除尘系统后汇合于电除尘器进口，再进入收砷制硫酸系统；含少量砷的尘再经调浆后 返回还原炉进行二次焙烧脱砷。2、 中国专利200610069789.1所公开的含砷金精矿提取金银方法，该方法的工序包括 (1 )活化剂活化；(2 )第一级还原焙烧；(3 )第二级氧化焙烧；(4 )酸浸，酸浸液萃取电积阴极铜；(5 )酸浸渣氰化回收金银；(6 )焙烧烟气处理收砷和收硫。本发明 的工艺方法简便易行，对于含砷量O. 0 — 1 5%的金精矿均适宜，特别是可以将含砷 低硫金精矿的金银回收率从用常规二段焙烧工艺的5 0 — 6 0 %提高到8 8 — 9 2 %; 尾渣重选富集制块加入火法炼铜炉随铜提金银以后，又使金银的总回收率均达到了9 7 —98 %以上。3、 中国专利200710016602.6所公开的一种含砷金精矿的冶炼方法，该方法包括如下 工艺步骤一级焙烧、二级焙烧，焙烧后的焙烧渣与分离出的烟尘一起进入酸浸槽进行酸 浸，滤液进行提铜，滤渣进行分离得氰化尾渣和金泥，金泥进行冶炼提金银；其特点是 一级焙烧和二级焙烧除尘后的烟气进行布袋干法收砷，即含砷烟气进入喷雾冷却塔中喷 水骤冷，烟气中的三氧化二砷由气态结晶变为固态析出，烟气携带三氧化二砷固体进入 到布袋收砷器，经过布袋过滤，将三氧化二砷固体收集到灰斗中，然后进行包装成成品； 收砷后的烟气进入制酸系统，经净化工段、转化工段、干吸工段生产硫酸，得成品酸，尾气排放至空气中。以上三种脱砷、脱硫技术如出一辙，即将含砷硫金精矿先调浆，以浆式给料的方式 进入还原炉(一段焙烧或称一级焙烧)在空气作用下，矿石脱砷、脱硫，此工艺不可避 免会有砷酸盐生成，这影响矿石中砷的脱除率，从而使后序提金效率下降。由于还原炉 出来的气体中有大量灰尘，尽管经过旋风、电除尘除尘，最终经布袋捕集器收集的五氧 化二砷产品纯度只有88~93%，产品由于纯度底导致售价低。由于采用的是浆式给料，出 还原炉的烟气含水很高，腐蚀性强，易导致布袋捕集器堵塞，影响系统运行的稳定、连 续性。发明内容本发明的目的是克服现有含砷硫金精矿脱砷、脱硫工艺所存在的上述问题，提供一 种脱除金精矿中砷硫元素的方法。 本发明包括如下步骤-1) 将含砷硫金精矿加入热分解炉在400 90(TC下进行热分解，脱除大部分砷和部分 硫，热反解过程中的主要化学反应如下FeS2=FeS+ S2 t 4FeAsS= 4FeS+As4 t 2S2+As4= 2As2S22) 将热分解炉出来的所有固相物质送入焙烧炉，在500 800'C下进行焙烧，进一步 脱硫和碳。上述含砷硫金精矿的含水率为0~20%。上述热分解后的固相物质在推料器作用下由出料口去焙烧炉，含砷金精矿在热分解 炉内停留时间不大于6小时。由于含砷含硫金精矿热分解时不与氧接触，彻底杜绝了砷 酸盐的生成，砷元素能最大限度的脱除干净，从而确保分解炉出来的固相物质中金、银、 铜获得最大限度提取。上述热分解炉出来的所有气相物质在空气或氧气作用下剧烈燃烧，燃烧温度可达 500 1100°C，燃烧反应放出的热量可用来间接加热含砷含硫金精矿并使其分解，剧烈燃 烧后生成的气体经冷却、除尘后进入砷凝结塔和布袋捕集器，得到五氧化二砷产品。上述热分解炉出来的所有气相物质在空气或氧气作用下剧烈燃烧过程中涉及的化学 反应如下S2+202=2S02 As4+302=2As203 As4+502=2As205上述气相物质燃烧后产生的气体先冷却到200 40(TC后进入除尘器除尘，再进入砷凝 结塔喷雾冷却，使气体温度迅速降至100~180°C，砷凝结塔出口烟气最后进入布袋捕集 器，得到纯度为99%以上的五氧化二砷固体颗粒。在砷凝结塔内通过温度控制喷雾过程，要求喷水完全雾化，既要达到冷却的目的， 又不能形成玻璃砷，其下部要求排出干砷尘，不能有水分析出。布袋捕集器出口的烟气 去制酸工段的净化工序。步骤l)得到的固相物质经步骤2)后使热分解炉脱砷硫后的矿物进一步氧化，将剩 余的硫、碳脱除，成为多孔状态的矿粒。反应后焙烧炉出来的焙渣几乎不再含砷、硫和 碳，达到符合氰化提金的需要，是优质的提金原料。焙烧过程中涉及的主要化学反应如下-4FeS+702=2Fe203+4S024FeCuS2+1502=4CuS04+2Fe203+4S02 C+02=C02本发明和现有技术相比有如下优点1、 采用干式给料，用热分解炉取代以往还原炉，取消了空气鼓风机，节约了生产 运行过程的动力消耗。2、 本发明可利用热分解炉出来的所有气相物质在空气(或氧气)作用下剧烈燃烧放出的热量用来间接加热含砷含硫金精矿并使其分解，最大限度地利用了工艺过程中产生的 热量。3、 由于含砷含硫金精矿热分解时不与氧接触，彻底杜绝了砷酸盐的生成，砷元素 能最大限度的脱除干净，从而确保分解炉出来的固相物质中金、银、铜获得最大限度提 取，因此本发明不受金精矿含砷、硫量的限制。4、 由于采用了热分解炉，出来的气相物质中几乎不含尘，热分解炉脱除出来的砷 可以直接得到纯度高于99%的五氧化二砷产品，这远远高于以往技术得到的砷产品纯度。5、 由于采用的是干式给料法，分解炉出来的烟气中水分含量少，三氧化硫含量少， 从而大大减轻气体对设备的腐蚀，延长设备的使用寿命，工艺生产更加连续、稳定。6、 焙烧炉出来的气体经冷却、除尘后，与布袋捕集器出来的气体一起进入制酸厂的净化工段。而以往技术气体混合是在喷雾塔之前,从而导致喷雾塔和布袋捕集器负荷增大， 收砷产品纯度下降。
具体实施方式
实施例1设计规模为200吨/天，含硫25%、含砷10%、含水6%、含金45g/吨，在热分解炉 中被加热分解，加热温度为500~800°C，停留时间4. 3小时，97%以上的砷和40%的硫被分 解出来，分解出来的硫蒸汽、砷蒸汽与空气燃烧，燃烧温度80(TC，经间接传热后温度为 600°C，再经气体冷却器或锅炉降温后，温度为340。C进入电除尘，再进入砷凝结塔，喷雾 冷却到120°C，再进入布袋捕集器,得到99%以上纯度的五氧化二砷产品。热分解炉出来的 含砷0.1%固相物质，进入焙烧炉，通入空气(或氧气)进行焙烧，进一步脱硫和碳，焙 烧温度500~700°C，焙烧炉出来的焙渣、焙尘几乎不再含砷、硫和碳，是优质的提金原 料，送去提取金、银、铜、铁等有价元素，金回收率大于95%。焙烧炉出来的气体经再 经气体冷却器或锅炉降温后，温度为300 40(TC进入电除尘，再与布袋捕集器出来的气体 一起进入制酸厂的净化工段。此方法脱砷率大于97%，金回收率于大于95%,五氧化二 砷纯度大于99%，每一项指标均比以往技术均高5%左右。实施例2设计规模为300吨/天，含硫28%、含砷8%、含水5%、含金55g/吨，在热分解炉 中被加热分解，加热温度为580~760°C，停留时间4. 5小时，97.8%以上的砷和43%的硫被 分解出来,分解出来的硫蒸汽、砷蒸汽与空气燃烧，燃烧温度850'C，经间接传热后温度 为630'C，再经气体冷却器或锅炉降温后，温度为330'C进入电除尘，再进入砷凝结塔， 喷雾冷却到125°C，再进入布袋捕集器,得到99%以上纯度的五氧化二砷产品。热分解炉出 来的含砷0.1%固相物质，进入焙烧炉，通入空气(或氧气)进行焙烧，进一步脱硫和碳， 焙烧温度500~650°C，焙烧炉出来的焙渣、焙尘几乎不再含砷、硫和碳，是优质的提金 原料，送去提取金、银、铜、铁等有价元素，金回收率大于96%。焙烧炉出来的气体经 再经气体冷却器或锅炉降温后，温度为300 380'C进入电除尘，再与布袋捕集器出来的气 体一起进入制酸厂的净化工段。此方法脱砷率大于98%，金回收率于大于96%，五氧化 二砷纯度大于99%，每一项指标均比以往技术均高5.5%左右。
权利要求
1、一种脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，其特征在于包括如下步骤1)将含砷硫金精矿加入热分解炉在400～900℃下进行热分解，脱除大部分砷和部分硫；2)将热分解炉出来的所有固相物质送入焙烧炉，在500～800℃下进行焙烧，进一步脱硫和碳。
2、 如权利要求1所述脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，其特征在于含砷硫金精 矿的进入热分解炉时含水率为0~20%。
3、 如权利要求1所述脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，其特征在于热分解炉出 来的所有气相物质在空气或氧气作用下燃烧，反应放出的热量用来间接加热含砷含硫金 精矿并使其分解，燃烧后生成的气体经冷却、除尘后进入砷凝结塔和布袋捕集器，得到 五氧化二砷产品。
4、 如权利要求1所述脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，其特征在于气相物质燃 烧后产生的气体先冷却到200 40(TC后进入除尘器除尘，再进入砷凝结塔冷却到 100~180°C,最后进入布袋捕集器，得到纯度为99%以上的五氧化二砷固体颗粒。
5、 如权利要求1所述脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，其特征在于步骤l)得 到的固相物质经步骤2)氧化后，将剩余的硫、碳脱除，成为多孔状态的矿粒。
6、 如权利要求1所述脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，其特征在于步骤l)含 砷硫金精矿在热分解炉内的停留时间不大于6小时。
全文摘要
本发明涉及一种脱除难处理金精矿中砷硫元素的方法，包括如下步骤1)将含砷硫金精矿加入热分解炉在400～900℃下进行热分解，脱除大部分砷和部分硫；2)将热分解炉出来的所有固相物质送入焙烧炉，在500～800℃下进行焙烧，进一步脱硫和碳。本发明采用干式给料，用热分解炉取代以往还原炉，取消了空气鼓风机，节约了生产运行过程的动力消耗同，同时本发明可利用热分解炉出来的所有气相物质燃烧放出的热量来间接加热含砷含硫金精矿并使其分解，最大限度地利用了工艺过程中产生的热量。本发明将难处理的含砷含硫金精矿转变为优质金精矿，金、银、铜等有价金属的提取率大大提高，同时对脱除出来的砷可以直接得到纯度高于99％的五氧化二砷产品，变废为宝。
文档编号C22B11/00GK101403041SQ20081023504
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月6日 优先权日2008年11月6日
发明者丁健华, 汉 刘 申请人:南京硫皇科技有限公司