焙烧─磨矿─生物制剂提金工艺的制作方法

文档序号:14828105发布日期:2018-06-30 09:18阅读:400来源:国知局
本发明涉及一种难处理金矿的非氰提金工艺,特别是涉及焙烧─磨矿─生物制剂提金工艺。技术背景当前,含砷硫难处理金精矿的提金工艺主要包括:焙烧─氰化工艺和生物氧化─氰化工艺。这两种工艺均以氰化物为浸金剂,氰化法因其对金的浸出选择性好、浸出率高、成本较低等优势,在我国的黄金生产中占据主导地位,但氰化物属于剧毒化合物,成人致死量仅为0.05g,危害从业者生命健康。同时,含氰尾矿和含氰污水对周围的人畜和生态产生严重影响,需脱毒处理,因而产生高额环保费用,增加企业的综合成本。近年来探索开发的非氰浸金技术主要包括硫脲法、硫代硫酸盐法、水溶液氯化法等。这些方法虽环保,但都有其自身局限性,限制了推广应用。其中,硫脲法具有浸金速度快、受杂质离子影响小的优点,但是硫脲性质不稳定,消耗大,价格贵,且反应需在pH值小于4的酸性条件下进行,设备需防腐耐酸。此外,硫脲存在致癌风险。硫代硫酸盐法所用试剂无毒,对杂质离子也不敏感在碱性介质中进行,对设备无腐蚀,但是体系的热稳定性差导致药剂使用浓度大,消耗高,加之对工艺条件的要求比较苛刻,允许温度波动范围窄,使其应用受到限制。水溶液氯化法,具有试剂Cl-和Cl2价格便宜且无长效毒害的优点,但Cl-的络合能力小,反应动力学障碍大,而且需在酸性条件下进行,设备需防腐。在高砷金精矿的常规焙烧方法中,为了提高砷的脱除率,减少强氧化气氛焙烧过程中产生的砷酸钙和砷酸铁等低熔点氧化物所引起的二次金包裹,往往选择两段焙烧工艺。两段焙烧工艺包括第一段弱氧化气氛低温焙烧和第二段强氧化气氛高温焙烧。其中,第一段焙烧在弱氧化气氛中进行,砷元素被氧化成三氧化二砷(As2O3)气体,从而增加后续烟尘处理负担和造成大气污染。此外,两段焙烧工艺需要控制不同的氧化气氛和温度以及两段之间的物料转移,这些因素造成在焙烧过程中对控制参数的要求较为苛刻、工序复杂、焙烧时间较长,所需能耗较高等缺点。对于微细浸染型硫化金精矿,单质金呈微细粒形态包裹于硫化物中,直接进行磨矿处理时,即使经过长时间的磨矿处理也难以使金彻底地裸露解离。此外,单一的磨矿处理尽管可使部分非微细浸染型矿物中的金解离出来,矿物中的还原态硫仍然抑制生物制剂对金的浸出,因此,单一的磨矿处理不能解决生物制剂不适宜硫化物型金矿的问题。技术实现要素:本发明要解决的技术问题在于为难处理金精矿提供一种“焙烧─磨矿─生物制剂提金”的联合工艺,所述方法简单省时、低耗高效、安全环保,同时替代非环保的氰化法提金方法,避免因氰化物的使用引起的安全环保问题。为了解决上述问题,本发明的技术方案如下:一种“焙烧─磨矿─生物制剂提金”工艺,所述工艺包括(1)焙烧处理,(2)磨矿,(3)生物制剂浸金,(4)锌粉置换法回收金;所述的焙烧处理:焙烧工艺选择为一段焙烧,金精矿经调浆后送入焙烧炉,通入空气维持炉内的强氧化气氛,焙烧时间30~90min,焙烧温度为400~650℃;焙烧结束后,立即进行水淬处理,解除矿物中单质金的石英包裹层。所述的磨矿:经过水淬后的焙砂,使用球磨机进行磨矿处理15~35min,进一步消除焙烧过程中产生的二次包裹。所述的生物制剂浸金:经过磨矿处理后的焙砂送至浓密机进行浓密、调浆;调节矿浆的pH值,向矿浆中添加浸金生物制剂以及与之相配合的助浸剂,控制浸出作业温度和浸出时间;浸金结束后,对矿浆进行浓密洗涤、压滤,浸出尾矿送往尾矿库堆存,贵液进行后续金的回收作业。进一步,所述调节矿浆的pH值:用碱性溶液调整矿浆pH值至9-11,使用清水和生物制剂溶液对浓密矿浆进行调浆,矿浆浓度调至25%,继续使用氢氧化钠调节矿浆pH值至12。进一步,所述的浸金用生物制剂的制备:取废弃类型的生物源材料,如鸡肠、猪皮、猪脾、废弃酵母、鱼鳞等,在质量体积比为2~20%的氢氧化钠或氢氧化钙溶液中进行水解,以生物源材料的干重计算,其在溶液中的浓度为10~60克/升之间;水解温度控制在60~90℃,水解时间5~10小时,水解过程中缓慢添加双氧水至终浓度为3%。水解完毕后的溶液既为生物制剂溶液待用。所述的锌粉置换法回收金:对贵液进行净化、脱氧;使用锌粉来置换金,以铅盐作为置换过程中的促进剂,置换得到的金泥进行精炼得到金锭。与传统的两段焙烧─氰化提金工艺相比,本发明提供的焙烧─磨矿─生物制剂提金工艺具有如下创新和优势:(1)对于高砷高硫金精矿焙烧预处理,在本工艺中将常规的两段焙烧工序精简为一段焙烧,因此,简化焙烧工艺、降低对氧化气氛的控制要求、缩短焙烧时间、以及低耗节能。同时,本工艺中的一段焙烧强氧化气氛可使砷转变为性质稳定且不会影响金浸出的五价砷酸盐,并固化于焙砂中,从而降低砷的挥发率,有利于控制含砷烟气造成的空气污染。(2)焙烧除去金精矿中大部分硫和氧化大部分的砷,金矿表面的包裹层被充分氧化变脆,再经水淬和磨矿处理,后续的磨矿工艺极易破坏金的包裹层,从而缩短磨矿时间、降低磨矿能耗,此外,金包裹被有效打开,显著提高黄金的浸出率。(3)对难处理硫化金精矿经焙烧处理,使之转变为氧化矿,解决了生物制剂不适宜硫化物型金矿的问题。在本发明中,利用生物制剂的浸金率比氰化物法高0.3~2.0%。(4)生物制剂由动物源组织经过水解而成,有效成分是各种氨基酸、寡肽和脂肪酸,因此具有无毒害,环保安全的优点。使用生物制剂作为浸金剂解决了传统氰化工艺产生的含氰废水和尾矿对人畜、环境的危害问题。(5)传统的氰化浸金法,因为后续对含氰废水和尾矿进行消毒处理,产生高额的治理成本,而使用生物制剂取代氰化物之后,节省了这部分高额环境治理成本,具有显著的经济效益。附图说明图1是本发明焙烧─磨矿─生物制剂提金的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实例来对本发明做进一步说明。实施例1:云南某难处理金精矿。岩矿鉴定报告表明,大多数单质金粒度小于0.01mm,并被包裹在黄铁矿和毒砂中,属于微细浸染型难处理金精矿。该金精矿的多元素分析结果如表1-1所示,金的赋存状态分析结果如表1-2所示。表1-1实施例1中金精矿的多元素分析结果元素Au(g/t)Ag(g/t)AsFeSCCu品位(%)44.7813.993.5215.2917.101.360.034元素PbZnSbAl2O3SiO2CaOMgO品位(%)0.0240.210.0138.2440.972.392.18表1-2实施例1金精矿中金的赋存状态分析结果对该金精矿进行了直接氰化提金和生物制剂提金试验,试验结果分别见表1-3所示。本实施例中,氰化浸出的条件为:矿物细度-0.044mm占90%以上,矿浆浓度调为25%,使用氧化钙进行碱处理,将矿浆pH值调整至10,矿浆温度控制在30℃,氰化钠用量为25kg/t,浸出时间48h。生物制剂浸出的参数条件如下文“焙烧─磨矿─生物制剂提金”中所介绍的一致。表1-3实施例1中金精矿的常规氰化和生物制剂浸金试验结果从上述表1-3所示的结果中可以看出,该金精矿进行直接氰化浸出或生物制剂浸出时,效果均不好。对该金精矿进行了焙烧─磨矿─生物制剂(氰化)提金试验,工艺过程如图1所示,具体步骤如下:焙烧处理:浮选金精矿经过调浆后送入焙烧炉进行一段焙烧,焙烧温度控制在500℃,焙烧时间为60min。焙烧产生的烟气经过除尘达到排放标准。焙烧结束后,立即进行水淬处理。磨矿:经过水淬后的焙砂,使用球磨机进行磨矿处理15min,进一步消除焙烧过程中产生的二次包裹。经过磨矿处理后的焙砂送至浓密机进行浓密。生物制剂浸出:首先使用氢氧化钠将矿浆pH值调整至10左右,使用清水和生物制剂溶液对浓密矿浆进行调浆,矿浆浓度调至25%,继续使用氢氧化钠调节矿浆pH值至12。生物制剂的添加量为25kg/t,浸出控制在30℃,使用高锰酸钾作为浸金过程中的氧化剂,其添加量为5kg/t,浸出时间72h。浸金结束后,对矿浆进行浓密洗涤、压滤,浸出尾矿送往尾矿库堆存,贵液进行后续锌粉置换法回收提金作业。氰化试验条件同该金精矿的直接氰化试验。该金精矿焙烧─磨矿─生物制剂(氰化)提金工艺的浸金试验结果如表1-4所示。表1-4实施例1中焙烧─磨矿后的氰化和生物制剂浸金结果与常规的两段焙烧─氰化浸金工艺相比,本发明提金工艺中,焙烧时间由常规的150min降低至60min,仅增加了15min的磨矿时间,砷的挥发率降低,利于减少含砷有害烟气的产生,生物制剂对金的浸出率达到了88.12%,高于常规的氰化法。该金精矿的焙烧─磨矿─生物制剂浸金与常规的两段焙烧─氰化浸金工艺的试验参数指标对比如表1-5所示。表1-5本发明工艺(A)与常规两段焙烧─氰化工艺(B)的试验指标对比焙烧时间(min)磨矿时间(min)砷挥发率(%)硫挥发率(%)金浸出率(%)A601540.0069.1488.12B150091.1275.0087.51实施例2:选用的难浸金精矿与实施例1相同。对该金精矿进行了焙烧─磨矿─生物制剂(氰化)提金,工艺过程如下:焙烧处理:浮选金精矿经过调浆后送入焙烧炉进行一段焙烧,焙烧温度控制在600℃,焙烧时间为30min。焙烧产生的烟气经过除尘达到排放标准。焙烧结束后,立即进行水淬处理。磨矿:经过水淬后的焙砂,使用球磨机进行磨矿处理25min,进一步消除焙烧过程中产生的二次包裹。经过磨矿处理后的焙砂进行浓密、调浆。生物制剂浸出:首先使用氧化钙将矿浆pH值调整至10左右,使用清水和生物制剂溶液对浓密矿浆进行调浆,矿浆浓度调至25%,继续使用氢氧化钠调节矿浆pH值至12。生物制剂的添加量为25kg/t,浸出控制在40℃,使用过氧化氢作为浸金过程中的氧化剂,其添加量为8kg/t,浸出时间72h。浸金结束后,对矿浆进行浓密洗涤、压滤,浸出尾矿送往尾矿库堆存,贵液进行后续锌粉置换法回收提金作业。氰化试验条件同该金精矿的直接氰化试验。该金精矿焙烧─磨矿─生物制剂(氰化)提金工艺的浸金试验结果如表2-1所示。表2-1实施例2中矿物焙烧─磨矿后的氰化和生物制剂浸金结果与常规的两段焙烧─氰化浸金工艺相比,本发明提金工艺在该实施例中,使焙烧时间由常规的150min降低至30min,仅增加了25min的磨矿时间,砷的挥发率由91.12%降低至31.42%,显著地减少了含砷有害烟气的产生,生物制剂对金的浸出率达到了88.12%,高于常规的氰化法。该金精矿的焙烧─磨矿─生物制剂浸金与常规的两段焙烧─氰化浸金工艺的试验参数指标对比如表1-5所示。表2-2本发明工艺(A)与常规两段焙烧─氰化工艺(B)的试验指标对比焙烧时间(min)磨矿时间(min)砷挥发率(%)硫挥发率(%)金浸出率(%)A302531.4272.8990.09B150091.1275.0087.54实施例3:内蒙古某难浸金精矿该金精矿属于硫化矿型含金矿物,同时,铜量也比较高。矿物组成分析结果表明,含黄铁矿33.06%、褐铁矿10.00%、石英硅酸盐37.60%。金包裹物相分析结果表明大部分金被包裹在黄铁矿中。该金精矿的多元素分析结果如表3-1所示,金的赋存状态分析结果如表3-2所示。表3-1实施例3中金精矿的多元素分析结果表3-2实施例3金精矿中金的赋存状态分析结果对该金精矿分别进行了直接氰化浸出和生物制剂浸出试验,试验结果分别见表3-3所示。本实施例中,氰化浸出的试验条件:矿浆浓度30%,使用氧化钙进行碱处理,使矿浆pH值稳定至10,氰化钠添加量40kg/t,矿浆温度控制在35℃,浸出时间72h。表3-3实施例3中金精矿的常规氰化和生物制剂浸金试验结果从上述表3-3所示的结果中可以看出,该难处理矿物直接进行氰化浸出或生物制剂浸出时,效果均不理想。对该金精矿进行了焙烧―磨矿―生物制剂(氰化)提金,工艺过程如下:焙烧处理:对该金精矿进行调浆,送入焙烧炉进行一段焙烧,矿物铜含量较高,因此选择一段硫酸化焙烧工艺,焙烧温度控制在650℃,焙烧时间为40min。焙烧产生的烟气经过除尘达到排放标准。焙烧结束后,立即进行水淬处理。酸浸除铜:向水淬后的矿浆中加入稀硫酸进行酸浸除铜,含铜溶液进行后继回收铜处理;向酸浸渣中添加石灰,使其pH值在7-8范围内。磨矿:使用球磨机进行磨矿处理30min,使焙烧过程中未解离的金暴露出来,并进一步消除焙烧过程中产生的二次包裹。经过磨矿处理后的焙砂送至浓密机进行浓密。生物制剂浸出:首先使用氧化钙将矿浆pH值调整至10左右,使用清水和生物制剂溶液对浓密矿浆进行调浆,矿浆浓度调至25%,继续使用氢氧化钠调节矿浆pH值至12。生物制剂的添加量为40kg/t,浸出控制在35℃,使用过氧化氢作为浸金过程中的氧化剂,其添加量为10kg/t,浸出时间96h。浸金结束后,对矿浆进行浓密洗涤、压滤,浸出尾矿送往尾矿库堆存,贵液进行后续锌粉置换法回收提金作业。氰化试验条件同该金精矿的直接氰化试验。该金精矿焙烧─磨矿─生物制剂提金工艺的浸金试验结果如表3-4所示。表3-4实施例3中矿物焙烧─磨矿后的氰化和生物制剂浸金结果与常规的两段焙烧─氰化浸金工艺相比,本发明提金工艺在该实施例中,使焙烧时间由常规的140min降低至40min,仅增加了30min的磨矿时间,生物制剂对金的浸出率达到了92.09%,与氰化法接近。该金精矿的焙烧─磨矿─生物制剂浸金与常规的两段焙烧─氰化浸金工艺的试验参数指标对比如表3-5所示。表3-5本发明工艺(A)与常规两段焙烧─氰化工艺(B)的试验指标对比焙烧时间(min)磨矿时间(min)砷挥发率(%)硫挥发率(%)金浸出率(%)A403089.9977.2192.09B140099.9990.0090.08当前第1页1 2 3 
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1